一种柔性玻璃的弯折可靠性检测方法与流程

本发明涉及柔性玻璃，尤其涉及一种柔性玻璃的弯折可靠性检测方法。

背景技术：

1、随着全球消费者对智能手机、平板电脑及可穿戴设备的轻薄便携性与多功能性等需求的不断增长，超薄柔性玻璃由于其极薄的厚度、良好的柔韧性、高硬度以及弯折不产生折痕等特点，可提供更加坚韧和耐用的屏幕保护，已逐步成为折叠电子产品中的关键材料。

2、在实际使用过程中，柔性玻璃需要承受多种外力，如挤压、扭曲、冲击等，对其弯折性能的要求极高。因此，为满足超薄柔性玻璃在折叠电子产品领域的应用，对于生产厂家而言，在制备具有优异弯折性能产品的同时，必须确保出货产品弯折性能检验的可靠性。

3、目前，对超薄柔性玻璃弯折性能的检测主要通过手动或机械方式固定产品后进行两点弯折(2pb)，此类方法在一定程度上可评估柔性玻璃的弯折性能，但存在明显的缺点和局限性：(1)准确性与一致性差：测试结果容易受到人为主观因素影响；(2)可靠性差：现有测试方法通常只能测试固定的弯折线，无法全面评估折叠区的弯折性能，存在较高的缺陷漏检风险；(3)通用性差：难以适应不同材料、不同厚度、不同形状的超薄柔性玻璃的测试需求。综上，目前常用的弯折性能测试方法难以实现对柔性玻璃的质量控制，导致折叠电子产品在使用过程中具有较大的可靠性风险。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种柔性玻璃的弯折可靠性检测方法，该方法可以强化对超薄柔性玻璃的质量控制，提高配套折叠电子产品的使用可靠性。

2、本发明提出的一种柔性玻璃的弯折可靠性检测方法，包括如下步骤：

3、s1、将柔性玻璃按照预设弯折半径弯折至位于弯折区两侧的非弯折区平行；

4、s2、控制弯折状态下柔性玻璃至少一非弯折区沿其所在平面方向相对远离或靠近弯折区；

5、s3、观察所述柔性玻璃是否存在破损以判断弯折可靠性。

6、优选地，所述柔性玻璃的厚度为20-100μm，尺寸为6-32寸。

7、优选地，所述预设弯折半径为所述柔性玻璃极限弯折半径的70-90％。

8、优选地，步骤s1具体包括：将柔性玻璃置于以可转动方式连接的两承载平台上固定，控制两承载平台相对转动，使柔性玻璃按照预设弯折半径弯折至位于弯折区两侧的非弯折区平行。

9、优选地，所述柔性玻璃是通过上料机械手与ccd相机配合被自动抓取后置于所述承载平台上；

10、优选地，所述柔性玻璃是通过真空吸附固定在所述承载平台上；

11、优选地，步骤s2中具体包括：控制至少一承载平台相对往复平移预设距离，使弯折状态下柔性玻璃的至少一非弯折区沿其所在平面方向相对远离或靠近弯折区；

12、优选地，所述预设距离为0.5-10mm。

13、优选地，步骤s3还包括：

14、实时监测获取所述柔性玻璃的应力-应变信息，根据所述应力-应变信息计算安全系数，检出柔性玻璃的应力集中区域，判断是否存在缺陷或潜在失效风险。

15、优选地，所述应力-应变信息是通过dic系统实时监测；

16、优选地，所述dic系统包括高灵敏度片状传感器、高分辨率相机和图像处理软件；

17、其中，所述高灵敏度片状传感器按网格状布置在承载平台表面，所述传感器长宽尺寸为3-5mm，厚度为0.5-2mm，相邻传感器间距为10-15mm，其用于获取弯折状态下柔性玻璃非弯折区的应力信息；所述高分辨率相机可自动标记和追踪传感器上的标记点或网格功能，用于获取弯折状态下柔性玻璃表面原始图像和实时图像，以获取应变信息；所述图像处理软件用于实时输出应力和应变数据，获得应力-应变信息。

18、优选地，所述判断是否存在缺陷或潜在失效风险具体包括：结合有限元模拟，验证dic系统监测的应力分布准确性，优化调整检测方法，对应力信息进行修正，并判断柔性玻璃的应力分布是否正常，评估柔性玻璃在单体、模组端或整机端的弯折可靠性，并识别出弯折薄弱区及是否存在潜在失效风险。

19、优选地，所述有限元模拟具体包括：

20、(1)模拟柔性玻璃在单体状态下的弯折过程：建立柔性玻璃的三维模型，输入弹性模量、泊松比、屈服强度的参数，划分有限元单元网格(在弯折区和主要应力集中区使用更密集的网格)，设置边界条件与加载条件，配置求解器参数，启动有限元分析；根据模拟结果，计算柔性玻璃在单体状态下的安全系数(弯折过程中柔性玻璃承受的最大弯矩与产品极限弯矩的比值)，并检查是否存在应力集中或潜在的弯折破裂风险；

21、(2)模拟柔性玻璃在模组端或整机端状态下的弯折过程：建立柔性玻璃在整机状态下的弯折模型，重复上述有限元模拟步骤，根据模拟结果，计算柔性玻璃单体在整机状态下的安全系数，并检查在模组端或整机端状态下的柔性玻璃是否存在应力集中或潜在的弯折破裂风险。

22、本发明的原理为：

23、(1)柔性玻璃弯折受力分析

24、柔性玻璃在弯折性能检测过程中承受的弯折应力σ为：

25、

26、式中，w为抗弯截面系数，取决于柔性玻璃本身的材质与厚度；m为柔性玻璃在测试过程中承受的弯矩。

27、本发明所述弯折可靠性检测方法(后陈区域连续性弯折检测)与2pb检测相比，二者的抗弯截面系数w相同，但弯矩m存在差异。

28、其中，柔性玻璃在2pb检测过程中承受的弯矩m1为：

29、

30、式中，e为弹性模量，i为惯性矩，t为厚度，b为宽度，r为曲率半径。

31、柔性玻璃在区域连续性弯折检测过程中承受的弯矩m2为：

32、

33、式中，f为柔性玻璃受弯折平台的拉力，l为弯折板间距。

34、显然，同一产品在进行2pb检测或区域连续性弯折检测时，抗弯截面系数w相同，但区域连续性弯折检测时的弯矩m2大于2pb检测的弯矩m1，即前者对柔性玻璃的弯折性能检测更加严格，可有效提高产品检出的可靠性。

35、(2)柔性玻璃弯折检测区域

36、柔性玻璃在2pb过程中仅能检测弯折基线，具有较高的缺陷漏检风险，而区域连续性弯折可实现对设计弯折区的100％检测，极大提升柔性玻璃弯折检测的可靠性。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

38、(1)检测精度更高：可实现全过程自动化作业，消除人工操作误差，稳定提高检测精度。

39、(2)检测可靠性更高：检测标准更加严格，可实现设计弯折区100％检测，缺陷漏检风险低，显著提高弯折检测可靠性。

40、(3)减少产品开发成本与时间：将有限元分析与弯折测试数据及dic结果进行对比验证，根据反馈结果，不断优化材料选择、结构设计和加工工艺，提高柔性玻璃的弯折可靠性和耐久性，降低产品开发的试错成本和时间。

41、(4)功能组合自由度高：可根据实际需求任意组合弯折机构、自动上下料机构、搬运模组、储存机构等，结合生产实际自由切换全自动/半自动/手动作业模式。