カバー ガラスの詳細: 4 点曲げテストとその理由

すべてのカバー ガラス サプライヤーが強度数値を提供しています。同じ方法でテストする人はほとんどいません。それは事故ではありません。交渉ツールです。

4 点曲げの背後にある理論-

ガラス ストリップを 2 本の下部サポート ピンに置きます。上部の 2 本のローディング ピンが上から押し下げられます。ガラスは割れるまで曲がります。機械は故障時の力を記録します。次に、曲げ強度をメガパスカル (MPa) 単位で計算します。

なぜ 3 点ではなく 4 点なのでしょうか? 4 つの点により、上部ピン間に一定の曲げモーメントが生じます。つまり、中央セクション全体が同じストレスを受けることになります。 3 つの点により、単一のローディング ピンの直下に応力が集中します。理論的には 4 つのポイントの方がクリーンです。

誰も語らない問題

エッジの状態が結果を左右します。エッジが磨かれた完璧なガラス棒は 600 MPa で破損します。 - 切断端を持つ同じ棒は 200 MPa で破損します。それは3倍の差です。どちらも同じ材料に対する技術的に正しい結果です。

ほとんどのサプライヤーは、認定テスト用に研磨されたエッジのサンプルを送ります。その後、最先端の部品として出荷されます。-現実世界のドロップパフォーマンスは半分に低下します。しかし、スペックシートには600MPaと書かれています。それは嘘です。

数値を変更するその他の変数

クロスヘッド速度: 荷重が速いと、ガラスがより強く見えるようになります (未臨界亀裂の成長時間が短縮されます)。研究室によっては 0.5 mm/min でテストを行っているところもあります。 5 mm/分でテストする場合もあります。速いものは 15 ～ 20% 高い強度を示します。

サポートスパン: スパンが広いほど、同じ力に対する応力が低くなります。スパンが狭いほど高くなります。スパンの長さを指定しない場合、サプライヤーは番号が最もよく見えるものを選択します。

湿度：ガラスは水に弱いです。相対湿度 30% でテストすると、550 MPa が得られます。 80% RH でテストすると、同じガラスでは 400 MPa が得られます。亀裂が成長する前に、湿気が亀裂の先端を攻撃します。

サンプルサイズ: 10 個のサンプルから英雄的な数値が得られます。 50のサンプルが真実を明らかにします。ここでは最弱リンク理論が適用されます。平均ではなく、最大の欠陥が強度を決定します。

業界が実際に品質管理に使用しているもの

4 点ベンドは研究開発および仕様書用です。-ほとんどのカバー ガラス メーカーは生産の際、リングオン-またはボール-オン-リングのテストを使用しています。なぜ？エッジの準備は必要ありません。使用済みの表面をテストします。-これは現実的な数字ですが、通常はこれより低くなります。だからこそ、彼らはそれを率先してやらないのです。

2 つのサプライヤーを正直に比較する方法

次の 3 つのことを書面で要求してください。

エッジの状態: -切断、研削、または研磨したまま。同じ条件と同じ条件のみを比較してください。

テスト環境：温度（23度±2度）と湿度（50％RH±10％RH）が一致している必要があります。

ワイブル係数：平均強度を無視します。代わりにワイブル係数を見てください。ガラスの安定性がわかります。高いほど良いです。 m=10 のサプライヤーはギャンブルをしています。 m=20 を持つサプライヤーは、プロセスを制御できます。

現実世界の-ショートカット

実際の製品プロトタイプでの落下テストは、どの曲げテストよりも多くのことを明らかにします。高価で遅いです。それが、エンジニアがとにかく 4 点曲げを使い続ける理由です。-スペックシートに記載されている数値は最良の場合であることを覚えておいてください。あなたの本当の強さは約40％低くなります。そのために計画を立ててください。