手机玻璃屏四点弯曲试验机的测试标准有哪些?


手机玻璃屏四点弯曲试验机主要用于模拟手机玻璃屏(如盖板玻璃、触控玻璃)在使用或装配过程中承受弯曲应力的场景,评估其抗弯曲强度、断裂韧性等关键力学性能,其测试标准需结合行业通用标准、材料特性标准及终端品牌企业标准,核心标准体系可分为以下几类:
一、国际通用核心标准(基础框架)
这类标准为四点弯曲测试提供通用方法框架,需结合手机玻璃屏的尺寸、厚度(通常 0.5-1.2mm)和材质(多为 aluminosilicate 铝硅酸盐玻璃、soda-lime 钠钙玻璃或特种强化玻璃)调整参数后执行,是行业测试的 “基准依据"。
标准编号 | 标准名称 | 核心适用范围 | 关键要求 |
ISO 178:2019 | 《塑料和硬橡胶 — 弯曲性能的测定》 | 适用于刚性材料(含玻璃类脆性材料)的弯曲强度、弹性模量测试 | 规定四点弯曲的 “支撑跨度 - 加载跨度" 比例(通常为 2:1,如支撑跨度 40mm、加载跨度 20mm),明确试样尺寸、加载速率(如 2-5mm/min)、环境条件(23±2℃,50±5% RH) |
ASTM C158-23 | 《玻璃弯曲强度标准试验方法》 | 专门针对玻璃材料的弯曲性能测试,是手机玻璃屏测试的核心参考 | 明确四点弯曲夹具的设计要求(加载 / 支撑点为圆柱状,避免压伤玻璃),试样需进行边缘抛光处理(模拟实际产品边缘状态),允许根据玻璃厚度调整跨度(如厚度 1mm 时,支撑跨度≥30mm) |
ASTM D790-24 | 《塑料弯曲性能标准试验方法》 | 虽针对塑料,但四点弯曲的力学计算逻辑(如弯曲应力公式)可复用至玻璃 | 提供弯曲应力(σ = 3FL/(2bh2),F = 断裂力、L = 支撑跨度、b = 试样宽度、h = 厚度)、弯曲模量的计算方法,为数据量化提供依据 |
二、国内行业与材料标准(本土化适配)
国内标准在国际标准基础上,结合国内手机产业链的生产工艺(如玻璃强化工艺、切割精度)和测试需求,进一步细化参数,更贴合国内企业的实际应用场景。
GB/T 15763.2-2022
《建筑用安全玻璃 第 2 部分:钢化玻璃》
虽针对建筑玻璃,但手机玻璃屏的 “钢化强化" 工艺与其同源,标准中关于 “弯曲强度测试" 的夹具要求、加载速率(如 10±2mm/min)可作为参考,尤其适用于评估钢化玻璃屏的强化效果(如应力层深度对弯曲性能的影响)。
SJ/T 11636-2016
《电子玻璃 化学强化玻璃》
国内电子玻璃领域的核心标准,明确规定化学强化玻璃(手机盖板玻璃主流类型)的弯曲测试方法:
试样尺寸:建议(50±1)mm×(15±1)mm×(t±0.05)mm(t 为玻璃厚度);
四点弯曲跨度:支撑跨度 L=40mm,加载跨度 l=20mm(L:l=2:1);
判定要求:弯曲强度需≥600MPa(主流手机玻璃屏通常要求≥700MPa 以满足抗摔需求)。
三、终端品牌企业标准(定制化要求)
手机品牌(如苹果、华为、小米、三星等)会根据自身产品的使用场景(如折叠屏、直屏、曲面屏)和质量目标,在通用标准基础上制定更严苛的企业标准,是实际生产检测的 “直接依据"。
1. 苹果(Apple)企业标准
参考文件:《Apple Specification: Performance Requirements for Cover Glass》
核心要求:
四点弯曲跨度:支撑跨度 30mm,加载跨度 15mm(因苹果玻璃屏较薄,缩小跨度以模拟更严苛的局部受力);
加载速率:1mm/min(缓慢加载,避免冲击导致的误判);
失效判定:断裂时的弯曲应力需≥750MPa,且断裂面无明显 “非弯曲应力导致的缺陷"(如边缘崩裂)。
2. 三星(Samsung)企业标准
针对曲面屏玻璃:因曲面屏边缘受力更复杂,标准要求 “双向四点弯曲测试"(分别沿曲面的 “长轴" 和 “短轴" 方向加载),确保不同方向的弯曲强度均≥700MPa;
环境适应性:需在高低温(-20℃、60℃)和湿度(90% RH)条件下补充测试,模拟使用环境下的性能稳定性。
3. 国内品牌(华为、小米等)
多参考 SJ/T 11636-2016,同时增加 “跌落预处理后的弯曲测试":将玻璃屏经 1.5m 高度跌落至大理石台面后,再进行四点弯曲测试,要求弯曲强度保留率≥80%(模拟实际摔落后续受力场景)。
四、测试标准的核心共性要求(关键参数)
无论遵循哪类标准,手机玻璃屏四点弯曲测试均需统一以下核心参数,以确保数据可比性:
试样制备:
尺寸:宽度 10-15mm、长度 40-60mm(需覆盖夹具跨度),厚度与实际产品一致(±0.05mm);
边缘处理:需进行 “倒棱抛光"(倒角 R=0.1-0.2mm),避免边缘锐边导致的 “应力集中"(实际测试中,未抛光边缘的断裂强度可能偏低 30%-50%,属于无效数据)。
夹具参数:
加载 / 支撑点:采用碳化钨或高硬度陶瓷材质(避免磨损),直径 2-5mm(直径过小易压碎玻璃,过大则接触面积大导致应力分布不均);
跨度比例:支撑跨度:加载跨度 = 2:1(行业通用比例,可确保试样中间区域为 “纯弯曲应力区",无剪切应力干扰)。
环境条件:
标准环境:23±2℃,50±5% RH(避免温度过低导致玻璃脆性增加,或湿度过高影响夹具稳定性);
特殊环境:部分标准要求在 - 40℃(低温存储)、85℃(高温使用)下测试,评估环境下的性能衰减。
综上,手机玻璃屏四点弯曲测试需以ASTM C158、SJ/T 11636等通用 / 行业标准为基础,结合终端品牌的企业标准调整参数,最终目的是确保玻璃屏在日常弯曲、挤压、跌落等场景下不发生断裂,保障用户使用体验。