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手機(jī)玻璃屏四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有哪些?

2025-09-15 [1175]

手機(jī)玻璃屏四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)主要用于模擬手機(jī)玻璃屏(如蓋板玻璃、觸控玻璃)在使用或裝配過程中承受彎曲應(yīng)力的場(chǎng)景,評(píng)估其抗彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性等關(guān)鍵力學(xué)性能,其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)需結(jié)合行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)、材料特性標(biāo)準(zhǔn)及終端品牌企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),核心標(biāo)準(zhǔn)體系可分為以下幾類:

一、國(guó)際通用核心標(biāo)準(zhǔn)(基礎(chǔ)框架)

這類標(biāo)準(zhǔn)為四點(diǎn)彎曲測(cè)試提供通用方法框架,需結(jié)合手機(jī)玻璃屏的尺寸、厚度(通常 0.5-1.2mm)和材質(zhì)(多為 aluminosilicate 鋁硅酸鹽玻璃、soda-lime 鈉鈣玻璃或特種強(qiáng)化玻璃)調(diào)整參數(shù)后執(zhí)行,是行業(yè)測(cè)試的 “基準(zhǔn)依據(jù)"。

 

標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)

標(biāo)準(zhǔn)名稱

核心適用范圍

關(guān)鍵要求

ISO 178:2019

《塑料和硬橡膠 — 彎曲性能的測(cè)定》

適用于剛性材料(含玻璃類脆性材料)的彎曲強(qiáng)度、彈性模量測(cè)試

規(guī)定四點(diǎn)彎曲的 “支撐跨度 - 加載跨度" 比例(通常為 2:1,如支撐跨度 40mm、加載跨度 20mm),明確試樣尺寸、加載速率(如 2-5mm/min)、環(huán)境條件(23±2℃,50±5% RH)

ASTM C158-23

《玻璃彎曲強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》

專門針對(duì)玻璃材料的彎曲性能測(cè)試,是手機(jī)玻璃屏測(cè)試的核心參考

明確四點(diǎn)彎曲夾具的設(shè)計(jì)要求(加載 / 支撐點(diǎn)為圓柱狀,避免壓傷玻璃),試樣需進(jìn)行邊緣拋光處理(模擬實(shí)際產(chǎn)品邊緣狀態(tài)),允許根據(jù)玻璃厚度調(diào)整跨度(如厚度 1mm 時(shí),支撐跨度≥30mm)

ASTM D790-24

《塑料彎曲性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》

雖針對(duì)塑料,但四點(diǎn)彎曲的力學(xué)計(jì)算邏輯(如彎曲應(yīng)力公式)可復(fù)用至玻璃

提供彎曲應(yīng)力(σ = 3FL/(2bh2),F(xiàn) = 斷裂力、L = 支撐跨度、b = 試樣寬度、h = 厚度)、彎曲模量的計(jì)算方法,為數(shù)據(jù)量化提供依據(jù)

二、國(guó)內(nèi)行業(yè)與材料標(biāo)準(zhǔn)(本土化適配)

國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)工藝(如玻璃強(qiáng)化工藝、切割精度)和測(cè)試需求,進(jìn)一步細(xì)化參數(shù),更貼合國(guó)內(nèi)企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。

GB/T 15763.2-2022
《建筑用安全玻璃 2 部分:鋼化玻璃》

雖針對(duì)建筑玻璃,但手機(jī)玻璃屏的 “鋼化強(qiáng)化" 工藝與其同源,標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于 “彎曲強(qiáng)度測(cè)試" 的夾具要求、加載速率(如 10±2mm/min)可作為參考,尤其適用于評(píng)估鋼化玻璃屏的強(qiáng)化效果(如應(yīng)力層深度對(duì)彎曲性能的影響)。

SJ/T 11636-2016
《電子玻璃 化學(xué)強(qiáng)化玻璃》

國(guó)內(nèi)電子玻璃領(lǐng)域的核心標(biāo)準(zhǔn),明確規(guī)定化學(xué)強(qiáng)化玻璃(手機(jī)蓋板玻璃主流類型)的彎曲測(cè)試方法:

試樣尺寸:建議(50±1)mm×(15±1)mm×(t±0.05)mm(t 為玻璃厚度);

四點(diǎn)彎曲跨度:支撐跨度 L=40mm,加載跨度 l=20mm(L:l=2:1);

判定要求:彎曲強(qiáng)度需≥600MPa(主流手機(jī)玻璃屏通常要求≥700MPa 以滿足抗摔需求)。

三、終端品牌企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(定制化要求)

手機(jī)品牌(如蘋果、華為、小米、三星等)會(huì)根據(jù)自身產(chǎn)品的使用場(chǎng)景(如折疊屏、直屏、曲面屏)和質(zhì)量目標(biāo),在通用標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定更嚴(yán)苛的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),是實(shí)際生產(chǎn)檢測(cè)的 “直接依據(jù)"。

1. 蘋果(Apple)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

參考文件:《Apple Specification: Performance Requirements for Cover Glass》

核心要求:

四點(diǎn)彎曲跨度:支撐跨度 30mm,加載跨度 15mm(因蘋果玻璃屏較薄,縮小跨度以模擬更嚴(yán)苛的局部受力);

加載速率:1mm/min(緩慢加載,避免沖擊導(dǎo)致的誤判);

失效判定:斷裂時(shí)的彎曲應(yīng)力需≥750MPa,且斷裂面無明顯 “非彎曲應(yīng)力導(dǎo)致的缺陷"(如邊緣崩裂)。

2. 三星(Samsung)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

針對(duì)曲面屏玻璃:因曲面屏邊緣受力更復(fù)雜,標(biāo)準(zhǔn)要求 “雙向四點(diǎn)彎曲測(cè)試"(分別沿曲面的 “長(zhǎng)軸" 和 “短軸" 方向加載),確保不同方向的彎曲強(qiáng)度均≥700MPa;

環(huán)境適應(yīng)性:需在高低溫(-20℃、60℃)和濕度(90% RH)條件下補(bǔ)充測(cè)試,模擬使用環(huán)境下的性能穩(wěn)定性。

3. 國(guó)內(nèi)品牌(華為、小米等)

多參考 SJ/T 11636-2016,同時(shí)增加 “跌落預(yù)處理后的彎曲測(cè)試":將玻璃屏經(jīng) 1.5m 高度跌落至大理石臺(tái)面后,再進(jìn)行四點(diǎn)彎曲測(cè)試,要求彎曲強(qiáng)度保留率≥80%(模擬實(shí)際摔落后續(xù)受力場(chǎng)景)。

四、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的核心共性要求(關(guān)鍵參數(shù))

無論遵循哪類標(biāo)準(zhǔn),手機(jī)玻璃屏四點(diǎn)彎曲測(cè)試均需統(tǒng)一以下核心參數(shù),以確保數(shù)據(jù)可比性:

試樣制備:

尺寸:寬度 10-15mm、長(zhǎng)度 40-60mm(需覆蓋夾具跨度),厚度與實(shí)際產(chǎn)品一致(±0.05mm);

邊緣處理:需進(jìn)行 “倒棱拋光"(倒角 R=0.1-0.2mm),避免邊緣銳邊導(dǎo)致的 “應(yīng)力集中"(實(shí)際測(cè)試中,未拋光邊緣的斷裂強(qiáng)度可能偏低 30%-50%,屬于無效數(shù)據(jù))。

夾具參數(shù):

加載 / 支撐點(diǎn):采用碳化鎢或高硬度陶瓷材質(zhì)(避免磨損),直徑 2-5mm(直徑過小易壓碎玻璃,過大則接觸面積大導(dǎo)致應(yīng)力分布不均);

跨度比例:支撐跨度:加載跨度 = 2:1(行業(yè)通用比例,可確保試樣中間區(qū)域?yàn)?“純彎曲應(yīng)力區(qū)",無剪切應(yīng)力干擾)。

環(huán)境條件:

標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境:23±2℃,50±5% RH(避免溫度過低導(dǎo)致玻璃脆性增加,或濕度過高影響夾具穩(wěn)定性);

特殊環(huán)境:部分標(biāo)準(zhǔn)要求在 - 40℃(低溫存儲(chǔ))、85℃(高溫使用)下測(cè)試,評(píng)估環(huán)境下的性能衰減。

綜上,手機(jī)玻璃屏四點(diǎn)彎曲測(cè)試需以ASTM C158、SJ/T 11636等通用 / 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),結(jié)合終端品牌的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整參數(shù),最終目的是確保玻璃屏在日常彎曲、擠壓、跌落等場(chǎng)景下不發(fā)生斷裂,保障用戶使用體驗(yàn)。


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