Cover Glass Deep Dive: чотири{0}}тест на вигин і чому він неправдивий

Кожен постачальник покривного скла надає вам показник міцності. Майже ніхто не перевіряє його однаково. Це не випадковість. Це інструмент переговорів.

Теорія чотирьох{0}}згинання

Ви кладете скляну смужку на дві нижні опорні шпильки. Дві верхні завантажувальні шпильки притискаються зверху. Скло гнеться, поки не розіб’ється. Машина фіксує силу при поломці. Потім ви обчислюєте міцність на вигин у мегапаскалях (МПа).

Чому чотири очки замість трьох? Чотири точки створюють постійний згинальний момент між верхніми штифтами. Це означає, що вся середня частина бачить однакове навантаження. Три точки концентрують напругу безпосередньо під одним завантажувальним штифтом. Чотири бали теоретично чистіше.

Проблема, про яку ніхто не говорить

Стан краю домінує над результатом. Ідеальний скляний брусок із полірованими краями ламається при 600 МПа. Той самий брусок із-обрізаними краями ламається при 200 МПа. Це різниця в 3 рази. І обидва є технічно правильними результатами для того самого матеріалу.

Більшість постачальників надсилають вам зразки полірованої кромки для кваліфікаційного тестування. Потім вони відправляють вас як-обрізані деталі. У вашому реальному світі продуктивність знижується вдвічі. Але в технічному паспорті зазначено 600 МПа. Це брехня.

Інші змінні, які змінюють число

Швидкість траверси: Швидше навантаження робить скло міцнішим (менше часу для зростання субкритичної тріщини). Деякі лабораторії вимірюють зі швидкістю 0,5 мм/хв. Деякі тести 5 мм/хв. Швидший демонструє на 15–20% більшу силу.

Опорний проліт: ширші проміжки зменшують напругу для тієї самої сили. Вужчі прольоти піднімають його. Якщо ви не вкажете довжину прольоту, ваш постачальник вибере той, який найкраще виглядає.

Вологість: Скло чутливе до води. Випробуйте при відносній вологості 30% і отримаєте 550 МПа. Випробування при 80% відносної вологості та те саме скло дає 400 МПа. Волога атакує кінчики тріщин ще до того, як вони розростаються.

Розмір вибірки: Десять зразків дають героїчне число. П'ятдесят зразків розкривають правду. Тут застосовується теорія найслабшої ланки. Найбільший недолік визначає міцність, а не середній.

Те, що промисловість насправді використовує для контролю якості

Чотири{0}}точкове згинання призначене для досліджень і розробок і специфікацій. Для виробництва більшість виробників покривного скла використовують тестування кільцем-на-кільці або кулькою-на-кільцю. чому Підготовка країв не потрібна. Ви тестуєте-поверхню у використанні. Це реальне число, але зазвичай воно нижче. Тому вони цим не керуються.

Як чесно порівняти двох постачальників

Попросіть письмово три речі:

Стан краю: як-вирізаний, шліфований або полірований. Порівнюйте лише той самий стан з тим самим.

Тестове середовище: Температура (23 градуси ± 2 градуси) і вологість (50% RH ± 10% RH) мають збігатися.

Модуль Вейбулла: Ігнорувати середню силу. Натомість подивіться на модуль Вейбулла. Це говорить про те, наскільки стійке скло. Що вище, то краще. Постачальник з m=10 грає в азартні ігри. Постачальник з m=20 контролює свій процес.

Реальний-ярлик

Випробування на падіння на реальних прототипах продукту розповість вам більше, ніж будь-який тест на вигин. Це дорого і повільно. Ось чому інженери все одно продовжують використовувати-чотириточкове згинання. Просто пам’ятайте: номер у технічному паспорті є найкращим випадком. Ваша реальна сила приблизно на 40% нижча. Плануйте це.