ガラスの4点曲げ試験における破壊観察

ガラスの4点曲げ試験における破壊観察

はじめに

近年,スマートフォンやタブレット等,ガラスを使った携帯製品が増えています。携帯して用いられる品物は,曲げや落下等の外力に耐える強度が必要とされるため,ガラスも十分な強度が必要となります。ガラスは切断の際に,切断面に微小な傷(マイクロクラック)ができ,3点(または4点)曲げ試験では,この傷を起点に破壊が始まると言われています。
つまり,3点(または4点)曲げ試験の破壊観察を行うことにより,切断面の傷の状態や加工方法の評価が可能といえます。
今回は透明ガラスの4点曲げ試験を行い,破壊の様子を高速度ビデオカメラで撮影しました。

測定・治具など

4点曲げ試験には,精密万能試験機オートグラフAG-Xを用いています。Fig.1,2に撮影の様子を示します。照明にはメタルハライドランプ2台を用いています。透明ガラスの亀裂を見やすくするために透明ガラスの下側に反射シートを置いています。また,打撃面の裏側の画像を得るため,試料下部に鏡を配置して鏡像を撮影しています。試験条件・撮影条件をTable 1に示します。





Table 1 試験条件・撮影条件

項目 設定値
撮影速度 500 万コマ/s
試験速度 1 mm/min
ロードセル容量 1 kN

 

撮影結果


Fig.3 試験結果


オートグラフを使用しているため,破壊時の最大試験力やストロークを求めることもできます。

ガラスの4点曲げ試験における破壊観察

高速度ビデオカメラ HPV-X
照明 メタルハライドランプ×2
レンズ 50mmマクロレンズ,同軸落射ユニット
試験機 AG-Xplus
ロードセル 1 kN
試験治具 4点曲げ試験治具(特形)
試験機ソフト TRAPEZIUM X
トリガ装置 ガラス4点曲げ用トリガ装置
その他 周辺機器・ケーブル


 

高速度ビデオカメラ HPV-X

高速度ビデオカメラ HPV-X

最高1000 万コマ/s の超高速連続撮影
当社独自の高速CMOSイメージセンサ「FTCMOS」を搭載。世界最高クラス1000 万コマ/s の超高速連続撮影を実現。

撮影枚数の増加
記憶容量を増加させ,撮影枚数を256枚にアップしました(HPモード時)。これにより超高速撮影時でも瞬間的な現象を取り逃すことがありません。

最高速度で高解像度撮影が可能
従来型高速度ビデオカメラは,撮影速度が上がるに従って解像度が低下します。HPV-Xでは撮影速度に関わらず,最高解像度400×250ピクセルの動画撮影が行えるため,超高速現象の詳細解析が可能です(FPモード時)。

超高速撮影に最適化した使いやすいソフトウェア
Windows 7 に対応した制御ソフトウェアにより,簡単な設定ですぐに超高速撮影が開始できます。
撮影した画像は,AVI,BMP,JPEG,TIFF16等の汎用フォーマットで保存できます。

Top of This Page