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手機玻璃屏四點彎曲試驗機的測試標準有哪些?

2025-09-15 [580]

手機玻璃屏四點彎曲試驗機主要用于模擬手機玻璃屏(如蓋板玻璃、觸控玻璃)在使用或裝配過程中承受彎曲應力的場景,評估其抗彎曲強度、斷裂韌性等關鍵力學性能,其測試標準需結合行業通用標準、材料特性標準及終端品牌企業標準,核心標準體系可分為以下幾類:

一、國際通用核心標準(基礎框架)

這類標準為四點彎曲測試提供通用方法框架,需結合手機玻璃屏的尺寸、厚度(通常 0.5-1.2mm)和材質(多為 aluminosilicate 鋁硅酸鹽玻璃、soda-lime 鈉鈣玻璃或特種強化玻璃)調整參數后執行,是行業測試的 “基準依據"。

 

標準編號

標準名稱

核心適用范圍

關鍵要求

ISO 178:2019

《塑料和硬橡膠 — 彎曲性能的測定》

適用于剛性材料(含玻璃類脆性材料)的彎曲強度、彈性模量測試

規定四點彎曲的 “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)、環境條件(23±2℃,50±5% RH)

ASTM C158-23

《玻璃彎曲強度標準試驗方法》

專門針對玻璃材料的彎曲性能測試,是手機玻璃屏測試的核心參考

明確四點彎曲夾具的設計要求(加載 / 支撐點為圓柱狀,避免壓傷玻璃),試樣需進行邊緣拋光處理(模擬實際產品邊緣狀態),允許根據玻璃厚度調整跨度(如厚度 1mm 時,支撐跨度≥30mm)

ASTM D790-24

《塑料彎曲性能標準試驗方法》

雖針對塑料,但四點彎曲的力學計算邏輯(如彎曲應力公式)可復用至玻璃

提供彎曲應力(σ = 3FL/(2bh2),F = 斷裂力、L = 支撐跨度、b = 試樣寬度、h = 厚度)、彎曲模量的計算方法,為數據量化提供依據

二、國內行業與材料標準(本土化適配)

國內標準在國際標準基礎上,結合國內手機產業鏈的生產工藝(如玻璃強化工藝、切割精度)和測試需求,進一步細化參數,更貼合國內企業的實際應用場景。

GB/T 15763.2-2022
《建筑用安全玻璃 2 部分:鋼化玻璃》

雖針對建筑玻璃,但手機玻璃屏的 “鋼化強化" 工藝與其同源,標準中關于 “彎曲強度測試" 的夾具要求、加載速率(如 10±2mm/min)可作為參考,尤其適用于評估鋼化玻璃屏的強化效果(如應力層深度對彎曲性能的影響)。

SJ/T 11636-2016
《電子玻璃 化學強化玻璃》

國內電子玻璃領域的核心標準,明確規定化學強化玻璃(手機蓋板玻璃主流類型)的彎曲測試方法:

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

三、終端品牌企業標準(定制化要求)

手機品牌(如蘋果、華為、小米、三星等)會根據自身產品的使用場景(如折疊屏、直屏、曲面屏)和質量目標,在通用標準基礎上制定更嚴苛的企業標準,是實際生產檢測的 “直接依據"。

1. 蘋果(Apple)企業標準

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

核心要求:

四點彎曲跨度: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苛的局部受力);

加載速率:1mm/min(緩慢加載,避免沖擊導致的誤判);

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

2. 三星(Samsung)企業標準

針對曲面屏玻璃:因曲面屏邊緣受力更復雜,標準要求 “雙向四點彎曲測試"(分別沿曲面的 “長軸" 和 “短軸" 方向加載),確保不同方向的彎曲強度均≥700MPa;

環境適應性:需在高低溫(-20℃、60℃)和濕度(90% RH)條件下補充測試,模擬使用環境下的性能穩定性。

3. 國內品牌(華為、小米等)

多參考 SJ/T 11636-2016,同時增加 “跌落預處理后的彎曲測試":將玻璃屏經 1.5m 高度跌落至大理石臺面后,再進行四點彎曲測試,要求彎曲強度保留率≥80%(模擬實際摔落后續受力場景)。

四、測試標準的核心共性要求(關鍵參數)

無論遵循哪類標準,手機玻璃屏四點彎曲測試均需統一以下核心參數,以確保數據可比性:

試樣制備:

尺寸:寬度 10-15mm、長度 40-60mm(需覆蓋夾具跨度),厚度與實際產品一致(±0.05mm);

邊緣處理:需進行 “倒棱拋光"(倒角 R=0.1-0.2mm),避免邊緣銳邊導致的 “應力集中"(實際測試中,未拋光邊緣的斷裂強度可能偏低 30%-50%,屬于無效數據)。

夾具參數:

加載 / 支撐點:采用碳化鎢或高硬度陶瓷材質(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致應力分布不均);

跨度比例:支撐跨度:加載跨度 = 2:1(行業通用比例,可確保試樣中間區域為 “純彎曲應力區",無剪切應力干擾)。

環境條件:

標準環境:23±2℃,50±5% RH(避免溫度過低導致玻璃脆性增加,或濕度過高影響夾具穩定性);

特殊環境:部分標準要求在 - 40℃(低溫存儲)、85℃(高溫使用)下測試,評估環境下的性能衰減。

綜上,手機玻璃屏四點彎曲測試需以ASTM C158、SJ/T 11636等通用 / 行業標準為基礎,結合終端品牌的企業標準調整參數,最終目的是確保玻璃屏在日常彎曲、擠壓、跌落等場景下不發生斷裂,保障用戶使用體驗。


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