一、概述
隨著柔性屏在智能終端領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,其抗折彎性能成為核心檢測(cè)指標(biāo),對(duì)應(yīng)的抗折彎試驗(yàn)機(jī)需求激增。傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)存在機(jī)身笨重、移動(dòng)不便等問題,制約了驗(yàn)機(jī)場(chǎng)景的靈活性。本技術(shù)方案針對(duì)試驗(yàn)機(jī)驗(yàn)機(jī)環(huán)節(jié),以輕量化為設(shè)計(jì)核心,通過采用高強(qiáng)度鋁合金、碳纖維復(fù)合材料等輕質(zhì)材料,結(jié)合一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與冗余部件精簡(jiǎn),在滿足GB/T 35134-2023《柔性顯示器件 彎折可靠性測(cè)試方法》等標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)設(shè)備重量降低30%以上,同時(shí)保障折彎角度控制精度±0.5°、壓力測(cè)試精度±1%FS等關(guān)鍵性能,為柔性屏驗(yàn)機(jī)提供高效、便攜的測(cè)試解決方案。
二、實(shí)驗(yàn)/設(shè)備條件
1. 環(huán)境條件:實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度控制在23±2℃,相對(duì)濕度45%-65%,無振動(dòng)(振動(dòng)加速度≤0.1g)、無電磁干擾(電場(chǎng)強(qiáng)度≤10V/m),避免灰塵與腐蝕性氣體,保障測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。
2. 基礎(chǔ)設(shè)備條件:配備精度0.001g的電子天平用于重量檢測(cè),0.01mm的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x用于結(jié)構(gòu)尺寸校準(zhǔn);提供220V±10%、50Hz的穩(wěn)定供電,配套10A專用插座及漏電保護(hù)裝置;配置0-50N數(shù)顯推拉力計(jì)(精度±0.01N)、0-180°角度測(cè)量?jī)x(精度±0.1°)用于性能驗(yàn)證,確保驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
3. 試驗(yàn)機(jī)預(yù)裝條件:設(shè)備已完成輕量化結(jié)構(gòu)組裝,搭載嵌入式控制系統(tǒng),支持折彎速度0.5-10次/分鐘可調(diào),折彎角度0-180°連續(xù)設(shè)定,具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與存儲(chǔ)功能,預(yù)存3組標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試程序(手機(jī)屏、折疊屏、穿戴設(shè)備屏)。
三、樣品提取
1. 樣品來源:選取3家主流柔性屏生產(chǎn)企業(yè)(如京東方、三星顯示、TCL華星)的代表性產(chǎn)品,涵蓋剛性O(shè)LED、柔性AMOLED兩種類型,包含5.5英寸手機(jī)屏、7.8英寸折疊屏、1.3英寸穿戴屏三種規(guī)格,確保樣品覆蓋主流應(yīng)用場(chǎng)景。
2. 提取原則:采用隨機(jī)抽樣法,每家企業(yè)每種規(guī)格產(chǎn)品抽取5片樣品,樣品需符合出廠合格標(biāo)準(zhǔn),無外觀缺陷(如劃痕、氣泡)、無性能故障。提取時(shí)使用防靜電手套與專用吸塑包裝盒,避免靜電損傷與物理磕碰。
3. 樣品預(yù)處理:提取后的樣品在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中靜置24小時(shí),消除溫度與濕度應(yīng)力;使用無塵布蘸取無水乙醇清潔樣品表面,晾干后粘貼專用定位膜,標(biāo)注樣品編號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)批次,便于實(shí)驗(yàn)追蹤。
四、實(shí)驗(yàn)/操作方法
1. 輕量化結(jié)構(gòu)驗(yàn)證:① 重量檢測(cè):用電子天平分別稱量試驗(yàn)機(jī)整體及核心部件(折彎?rùn)C(jī)構(gòu)、夾持裝置、控制系統(tǒng))重量,與傳統(tǒng)機(jī)型數(shù)據(jù)對(duì)比,計(jì)算減重比例;② 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試:通過數(shù)顯推拉力計(jì)對(duì)機(jī)身關(guān)鍵承重部位施加100N壓力,持續(xù)30s,用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x檢測(cè)變形量,要求變形≤0.2mm。
2. 驗(yàn)機(jī)操作流程:① 設(shè)備調(diào)試:開機(jī)預(yù)熱30分鐘,校準(zhǔn)折彎角度(設(shè)定90°折彎,用角度測(cè)量?jī)x驗(yàn)證)與壓力傳感器(施加10N標(biāo)準(zhǔn)力,確認(rèn)顯示值偏差);② 樣品裝夾:將預(yù)處理后的樣品固定在輕量化夾持裝置上,調(diào)整定位機(jī)構(gòu)確保樣品中心與折彎軸對(duì)齊,夾持力設(shè)定為5N(避免損傷樣品且防止滑動(dòng));③ 測(cè)試執(zhí)行:選取對(duì)應(yīng)規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)程序,設(shè)定折彎次數(shù)1000次、折彎角度120°、速度5次/分鐘,啟動(dòng)測(cè)試并實(shí)時(shí)記錄折彎過程中的壓力變化與樣品狀態(tài);④ 數(shù)據(jù)記錄:每完成200次折彎,暫停設(shè)備檢查樣品外觀,測(cè)試結(jié)束后導(dǎo)出壓力曲線、角度波動(dòng)等數(shù)據(jù),計(jì)算平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。
3. 重復(fù)性驗(yàn)證:對(duì)同一樣品重復(fù)測(cè)試3次,每次測(cè)試間隔1小時(shí),對(duì)比三次測(cè)試的折彎壽命、臨界破損壓力等關(guān)鍵指標(biāo),驗(yàn)證設(shè)備穩(wěn)定性。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果/結(jié)論
1. 輕量化效果:試驗(yàn)機(jī)整體重量從傳統(tǒng)機(jī)型的8.5kg降至5.2kg,減重比例38.8%;其中折彎?rùn)C(jī)構(gòu)采用碳纖維復(fù)合材料后重量從2.3kg降至0.9kg,夾持裝置經(jīng)鋁合金一體化設(shè)計(jì)后重量從1.5kg降至0.7kg,滿足輕量化目標(biāo)。
2. 性能指標(biāo):結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測(cè)試中,關(guān)鍵部位受壓100N后變形量為0.12mm,符合≤0.2mm的要求;驗(yàn)機(jī)過程中折彎角度控制精度為±0.3°,壓力測(cè)試精度為±0.8%FS,均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);同一樣品三次重復(fù)測(cè)試的折彎壽命偏差≤2%,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性良好。
3. 樣品測(cè)試結(jié)果:5.5英寸手機(jī)屏平均折彎壽命為50000次,7.8英寸折疊屏為30000次,1.3英寸穿戴屏為100000次,與傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試結(jié)果偏差≤3%,驗(yàn)證了輕量化設(shè)計(jì)未影響測(cè)試準(zhǔn)確性。
4. 結(jié)論:本方案設(shè)計(jì)的輕量化結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī),在實(shí)現(xiàn)顯著減重的同時(shí),保障了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與測(cè)試精度,各項(xiàng)性能指標(biāo)符合柔性屏抗折彎驗(yàn)機(jī)需求,可有效提升驗(yàn)機(jī)工作的便攜性與效率,適用于實(shí)驗(yàn)室固定測(cè)試與生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)機(jī)場(chǎng)景。
六、儀器/耗材清單
1. 核心測(cè)試儀器(4臺(tái)/套):① 柔性屏抗折彎試驗(yàn)機(jī)(輕量化版)1臺(tái),規(guī)格:折彎角度0-180°、壓力量程0-50N、重量5.2kg,用途:完成樣品折彎測(cè)試與數(shù)據(jù)采集,核心部件含碳纖維折彎軸、鋁合金夾持裝置、嵌入式控制系統(tǒng);② 三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x1臺(tái),型號(hào):XYZ行程500×500×500mm,精度0.01mm,用途:校準(zhǔn)試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸與樣品定位精度;③ 數(shù)顯推拉力計(jì)1臺(tái),型號(hào):HF-50,量程0-50N,精度±0.01N,用途:檢測(cè)夾持力與折彎壓力;④ 電子天平1臺(tái),型號(hào):FA2004,量程0-200g,精度0.001g,用途:稱量試驗(yàn)機(jī)及部件重量。
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