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彎折試驗(yàn)機(jī)在UTG玻璃折疊測試中的應(yīng)用
閱讀：67 發(fā)布時間：2025-5-91. UTG玻璃測試背景
折疊屏手機(jī)的核心挑戰(zhàn)在于屏幕材料的耐疲勞性和光學(xué)穩(wěn)定性。超薄柔性玻璃（UTG）厚度僅為30-100μm，需承受20萬次以上的折疊動作，且需保證折痕區(qū)域無可見裂紋或光學(xué)畸變。深圳市普云電子有限公司PY-E608D型柔性材料高低溫彎折試驗(yàn)機(jī)通過模擬真實(shí)折疊場景，量化UTG的機(jī)械壽命與失效模式，成為研發(fā)與量產(chǎn)的關(guān)鍵驗(yàn)證工具。
2. 彎折試驗(yàn)機(jī)的核心功能與技術(shù)參數(shù)
2.1 核心功能模塊
| 功能模塊 | 技術(shù)實(shí)現(xiàn) | UTG測試目標(biāo) |
|---|---|---|
| 動態(tài)彎折控制 | 高精度伺服電機(jī)驅(qū)動，支持內(nèi)折（In-folding）、外折（Out-folding）及雙向折疊 | 模擬真實(shí)手機(jī)開合動作 |
| 環(huán)境模擬系統(tǒng) | 溫控范圍：-40℃~150℃，濕度范圍：10%~98%RH（可編程循環(huán)） | 驗(yàn)證ji端環(huán)境下UTG的脆性及層間粘附力 |
| 力學(xué)監(jiān)測系統(tǒng) | 力傳感器（量程0-100N，精度±0.1%FS）、激光位移傳感器（分辨率0.1μm） | 實(shí)時監(jiān)測UTG應(yīng)力分布與形變 |
| 光學(xué)檢測集成 | 可選配高速相機(jī)（500fps）或激光干涉儀，捕捉微裂紋及光學(xué)畸變 | 實(shí)現(xiàn)缺陷原位檢測 |
| 智能判定系統(tǒng) | AI算法實(shí)時分析裂紋擴(kuò)展速率，觸發(fā)停機(jī)（閾值可設(shè)） | 防止UTG斷裂污染設(shè)備 |
2.2 關(guān)鍵測試參數(shù)
| 參數(shù) | 典型范圍 | 對UTG的影響 |
|---|---|---|
| 折疊半徑（R） | 1.0-3.0mm | 半徑越小，表面應(yīng)力越大（UTG極限R1.5mm） |
| 折疊角度 | 0°~180° | 內(nèi)折（壓縮應(yīng)力）比外折（拉伸應(yīng)力）更可靠 |
| 折疊頻率 | 0.5-2Hz | 高頻（>5Hz）可能引發(fā)熱疲勞效應(yīng) |
| 環(huán)境溫度 | -30℃~85℃ | 低溫（-20℃）下UTG脆性風(fēng)險增加 |
| 測試次數(shù) | 10萬~100萬次 | 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求≥20萬次無失效 |
3. 測試流程與數(shù)據(jù)分析
3.1 標(biāo)準(zhǔn)測試流程
樣品制備
UTG與保護(hù)膜（PET/CPI）、OCA光學(xué)膠復(fù)合，切割為標(biāo)準(zhǔn)化尺寸（如100mm×50mm）。
邊緣進(jìn)行激光拋光，減少初始微裂紋（目標(biāo)缺陷密度<5個/mm）。
設(shè)備參數(shù)設(shè)定
折疊模式：內(nèi)折180°，半徑R1.5mm，頻率1Hz（1次/秒）。
環(huán)境條件：常溫（25℃/60%RH）或低溫（-20℃）。
動態(tài)測試與監(jiān)測
力學(xué)性能：層間剝離力（需>1.5N/25mm）。
光學(xué)性能：折痕區(qū)域霧度（ΔHaze<0.5%）。
表面缺陷：SEM觀測裂紋長度（失效閾值50μm）。
持續(xù)折疊至目標(biāo)次數(shù)（如20萬次），每5萬次停機(jī)檢測：
失效分析與報告
生成應(yīng)力-循環(huán)次數(shù)曲線（S-N曲線），預(yù)測UTG疲勞壽命。
通過威布爾分布模型計(jì)算批量產(chǎn)品的可靠性（β值>1.2為合格）。
3.2 典型數(shù)據(jù)輸出
| 數(shù)據(jù)類型 | 分析工具 | 應(yīng)用場景 |
|---|---|---|
| 應(yīng)力分布云圖 | ANSYS Mechanical | 優(yōu)化UTG邊緣強(qiáng)化工藝 |
| 裂紋擴(kuò)展速率 | Paris公式擬合 | 預(yù)測材料剩余壽命 |
| 光學(xué)畸變熱力圖 | MATLAB圖像處理 | 改進(jìn)OCA膠涂布均勻性 |
4. 行業(yè)應(yīng)用案例
4.1 UTG邊緣強(qiáng)化工藝開發(fā)
問題：UTG邊緣在10萬次折疊后出現(xiàn)微裂紋（平均長度80μm）。
解決方案：通過彎折試驗(yàn)機(jī)對比不同切割工藝（飛秒激光 vs 機(jī)械切割），發(fā)現(xiàn)飛秒激光使邊緣缺陷減少70%，壽命提升至25萬次。
4.2 復(fù)合結(jié)構(gòu)層間可靠性驗(yàn)證
測試目標(biāo)：UTG+OCA膠+CPI三層結(jié)構(gòu)在高溫高濕（60℃/95%RH）下的粘附力。
方法：彎折5萬次后，剝離力從2.8N/25mm降至2.1N/25mm（需≥1.5N/25mm）。
改進(jìn)：優(yōu)化OCA膠固化工藝后，剝離力衰減率降低40%。
4.3 競品對標(biāo)測試
場景：三星UTG（肖特玻璃） vs 國產(chǎn)UTG（旭硝子）。
結(jié)果：20萬次折疊后，國產(chǎn)UTG折痕透光率下降4.2%（三星3.8%），差距縮小至0.4%。
5. 設(shè)備選型與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
5.1 選型關(guān)鍵指標(biāo)
| 指標(biāo) | 推薦要求 | 原因 |
|---|---|---|
| 折疊半徑精度 | ≤±0.05mm | UTG應(yīng)力對半徑敏感，誤差需<3% |
| 環(huán)境模擬能力 | 溫控±1℃，濕度±3%RH | 確保測試條件符合IEC 60068-2標(biāo)準(zhǔn) |
| 數(shù)據(jù)采樣頻率 | ≥1kHz | 捕捉瞬態(tài)力學(xué)波動（如層間剝離力突變） |
| 夾具兼容性 | 非接觸式真空吸附+柔性襯墊 | 避免機(jī)械夾持導(dǎo)致UTG邊緣損傷 |
5.2 主流行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
IEC 62715-6-2：規(guī)定折疊測試的溫濕度循環(huán)與機(jī)械參數(shù)。
GB/T 38924-2020：明確UTG折疊次數(shù)、失效判據(jù)等要求。
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：
華為：HW-UTG-003（折疊壽命≥20萬次，R1.5mm）。
三星：QD-OLED-UTG-2022（-30℃低溫折疊測試）。
推薦：深圳市普云電子有限公司PY-H608D型柔性材料彎折試驗(yàn)機(jī)
6. 技術(shù)挑戰(zhàn)與未來趨勢
6.1 當(dāng)前挑戰(zhàn)
微裂紋早期檢測：現(xiàn)有設(shè)備需停機(jī)檢測，效率低下。
多物理場耦合測試：機(jī)械+溫濕度+電性能（觸控）同步驗(yàn)證能力不足。
6.2 創(chuàng)新方向
原位監(jiān)測技術(shù)：集成聲發(fā)射傳感器（AE）實(shí)時捕捉裂紋萌生（靈敏度＞10μm）。
AI驅(qū)動的預(yù)測維護(hù)：基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測UTG剩余壽命（誤差<5%）。
超高頻測試：液氮冷卻系統(tǒng)支持10Hz折疊，1周內(nèi)完成百萬次測試。
結(jié)論
彎折試驗(yàn)機(jī)是UTG玻璃從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)的核心裝備，其測試數(shù)據(jù)直接決定折疊屏產(chǎn)品的市場競爭力。未來設(shè)備需向高精度化（納米級缺陷檢測）、智能化（AI實(shí)時決策）及多物理場集成化發(fā)展，以應(yīng)對UTG“l(fā)ing缺陷"與“百萬次折疊"的zhongji目標(biāo)。