FSM-6000X 玻璃應(yīng)力儀是日本折原(ORIHARA)研發(fā)的高精度光學(xué)檢測(cè)設(shè)備,,專為化學(xué)強(qiáng)化和物理強(qiáng)化玻璃的表面應(yīng)力(CS)及應(yīng)力層深度(DOL)測(cè)量設(shè)計(jì),。以下從結(jié)構(gòu)、工作原理及技術(shù)優(yōu)勢(shì)三方面展開(kāi)解析:

多波段光源:集成 LED 365nm(紫外),、596nm(可見(jiàn)光),、790nm(紅外)三種波長(zhǎng)光源,覆蓋不同強(qiáng)化工藝需求,。例如,紫外光適用于二次強(qiáng)化玻璃(如 NaNO3+KNO3 工藝),,紅外光可穿透更深層應(yīng)力層(DOL 測(cè)量范圍達(dá) 200μm),。
新型棱鏡組:采用高折射率玻璃棱鏡(如 S-LAL-10,ND=1.72),,配合抗污染設(shè)計(jì),,避免傳統(tǒng)浸液式棱鏡易受液體污染的問(wèn)題,。棱鏡尺寸為 7×12mm,確保光程穩(wěn)定,。
偏振與補(bǔ)償模塊:包含起偏器,、1/4 波片和檢偏器,通過(guò)調(diào)節(jié)偏振光相位差實(shí)現(xiàn)應(yīng)力雙折射效應(yīng)的量化分析,。電子式調(diào)光替代傳統(tǒng)光學(xué)濾光片,,提升波長(zhǎng)切換速度和穩(wěn)定性。
樣品臺(tái):支持 10×10mm 以上平板玻璃,,通過(guò)高精度載物臺(tái)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)定位,。選配件包括自動(dòng)滴液裝置(浸液法)和厚度測(cè)量模塊,可無(wú)縫對(duì)接生產(chǎn)線,。
探測(cè)器與信號(hào)處理:采用 CCD 相機(jī)或光電二極管陣列,,實(shí)時(shí)捕捉干涉條紋變化。內(nèi)置 FPGA 芯片實(shí)現(xiàn)快速傅里葉變換(FFT)和條紋分析,,數(shù)據(jù)傳輸至 PC 端進(jìn)行可視化處理,。
控制單元:搭載 Windows 10 系統(tǒng)的專用 PC,運(yùn)行 FsmX 軟件,,支持多語(yǔ)言界面,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(CSV/Excel 格式)及 OK/NG 自動(dòng)判定。
原理基礎(chǔ):當(dāng)偏振光通過(guò)應(yīng)力玻璃時(shí),,因光彈性效應(yīng)產(chǎn)生雙折射,導(dǎo)致兩正交偏振光的光程差 Δ,。通過(guò)測(cè)量 Δ 可計(jì)算應(yīng)力值 CS=Δ/(B?d),,其中 B 為光彈性常數(shù),d 為玻璃厚度,。
應(yīng)力層深度(DOL):利用不同波長(zhǎng)光的穿透能力差異,,通過(guò)條紋級(jí)數(shù)變化反演應(yīng)力隨深度的衰減曲線。例如,,紅外光(790nm)可檢測(cè)深層應(yīng)力(DOL 達(dá) 200μm),,而紫外光(365nm)對(duì)表層應(yīng)力更敏感。
樣品準(zhǔn)備:將玻璃置于樣品臺(tái),,滴加折射率匹配液(如 ND=1.72 浸液),,確保光垂直入射。
光源選擇:根據(jù)玻璃類型(如鋰鋁硅玻璃,、二次強(qiáng)化玻璃)自動(dòng)切換光源組合(如 365nm+596nm),。
條紋分析:通過(guò)旋轉(zhuǎn)檢偏器,觀察干涉條紋的移動(dòng)方向和級(jí)數(shù),,計(jì)算主應(yīng)力方向及大小,。軟件自動(dòng)生成應(yīng)力 - 深度分布曲線(如高斯擬合),。
數(shù)據(jù)輸出:結(jié)果包括 CS 值、DOL,、應(yīng)力分布圖表及歷史趨勢(shì)分析,,支持與 MES 系統(tǒng)對(duì)接。
測(cè)量精度:CS 精度 ±20MPa,,DOL 精度 ±5μm,遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如 JC/T 977-2005 要求 CS±30MPa,。
校準(zhǔn)機(jī)制:標(biāo)配標(biāo)準(zhǔn)玻璃片(如康寧大猩猩玻璃),,支持設(shè)備自校準(zhǔn),確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性,。
多模式測(cè)量:支持連續(xù)測(cè)量(自動(dòng)判別 OK/NG),、單次測(cè)量及手動(dòng)模式,適應(yīng)不同生產(chǎn)場(chǎng)景,。例如,,手機(jī)玻璃產(chǎn)線可配置自動(dòng)滴液系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)每分鐘 3 片的檢測(cè)效率,。
雙光源數(shù)據(jù)庫(kù):針對(duì)鋰鋁硅雙強(qiáng)玻璃,,內(nèi)置工藝數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)選擇工藝類型(如 K + 離子交換次數(shù))直接調(diào)用預(yù)設(shè)算法,,減少人工干預(yù),。
材料兼容性:覆蓋化學(xué)強(qiáng)化(KNO3、NaNO3 等),、物理強(qiáng)化玻璃,,以及微晶玻璃、UTG 超薄玻璃(厚度 30μm,。
行業(yè)應(yīng)用:在手機(jī)蓋板(華為,、OPPO)、車載玻璃(福耀),、建筑幕墻(信義玻璃)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)檢測(cè),,客戶包括藍(lán)思科技、伯恩光學(xué)等頭部企業(yè),。
電子式調(diào)光:替代傳統(tǒng)濾光片,,波長(zhǎng)切換響應(yīng)時(shí)間 < 10ms,減少機(jī)械磨損,。
抗污染設(shè)計(jì):新型棱鏡結(jié)構(gòu)避免浸液滲入光學(xué)腔,,維護(hù)周期從每月一次延長(zhǎng)至半年。
手機(jī)玻璃:檢測(cè)康寧 GG7,、UTG 折疊屏玻璃的 CS(400-800MPa)及 DOL(20-50μm),確??沟湫阅?。
車載玻璃:分析夾層玻璃的應(yīng)力分布,優(yōu)化 PVB 膠片與玻璃的結(jié)合強(qiáng)度,,提升安全性,。
光伏玻璃:測(cè)量鍍膜玻璃的表面壓應(yīng)力,監(jiān)控光伏組件長(zhǎng)期可靠性,。
型號(hào) | FSM-6000X | FSM-6000LE | SLP-2000 |
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光源 | 365/596/790nm 三波段 | 596nm 單波段 | 405/518nm 雙波段 |
DOL 范圍 | 5-200μm | 10-100μm | 5-150μm |
自動(dòng)化 | 自動(dòng)光源切換、數(shù)據(jù)庫(kù) | 手動(dòng)光源切換 | 自動(dòng)散亂光分析 |
典型客戶 | 蘋(píng)果,、三星 | 中小玻璃廠 | 科研機(jī)構(gòu) |
FSM-6000X 通過(guò)多波段光源,、抗污染設(shè)計(jì)及智能化算法,成為化學(xué)強(qiáng)化玻璃應(yīng)力檢測(cè)的標(biāo)配配設(shè)備,。其核心價(jià)值在于:
高精度:滿足 5G 手機(jī),、折疊屏等柔性玻璃的嚴(yán)苛檢測(cè)需求。
高效率:自動(dòng)化流程適配大規(guī)模生產(chǎn),,降低人力成本,。
技術(shù)前瞻性:雙光源系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)功能為新型玻璃(如鋰鋁硅、UTG)提供定制化解決方案,。
未來(lái),,隨著 AI 算法的集成(如深度學(xué)習(xí)條紋識(shí)別),F(xiàn)SM-6000X 有望進(jìn)一步提升檢測(cè)速度和適應(yīng)性,,推動(dòng)玻璃行業(yè)的智能化升級(jí),。