隨著柔性顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，可折疊手機(jī)、卷曲電視、可穿戴設(shè)備等創(chuàng)新產(chǎn)品層出不窮。這些產(chǎn)品的核心——柔性屏幕——其壽命與可靠性高度依賴于鉸鏈設(shè)計(jì)與屏幕本身的耐彎折性能。柔性屏彎折試驗(yàn)機(jī)作為一款專用于模擬和評(píng)估柔性屏幕機(jī)械耐久性的高精度測(cè)試設(shè)備，已成為柔性電子產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的質(zhì)量控制與研發(fā)工具。

一、 設(shè)備概述與重要性

柔性屏彎折試驗(yàn)機(jī)是一種通過(guò)模擬真實(shí)使用場(chǎng)景（如反復(fù)開(kāi)合、動(dòng)態(tài)彎折、靜態(tài)保持、扭曲等），對(duì)柔性顯示屏、柔性蓋板、鉸鏈以及最終整機(jī)進(jìn)行機(jī)械疲勞壽命測(cè)試的專用儀器。

其核心重要性體現(xiàn)在：

• 量化可靠性： 將抽象的“耐用”概念轉(zhuǎn)化為具體的彎折次數(shù)（如20萬(wàn)次、30萬(wàn)次）、彎折角度、彎折半徑等可量化的數(shù)據(jù)。
• 加速失效： 在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，通過(guò)高頻率、高強(qiáng)度的測(cè)試，在短時(shí)間內(nèi)暴露材料疲勞、膜層分離、線路斷裂等潛在缺陷，大大縮短研發(fā)周期。
• 質(zhì)量把關(guān)： 為屏幕制造商、終端品牌商提供統(tǒng)一的、客觀的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，確保出廠產(chǎn)品滿足預(yù)設(shè)的可靠性要求。

二、 核心工作原理與系統(tǒng)構(gòu)成

試驗(yàn)機(jī)通常采用“機(jī)電一體化”設(shè)計(jì)，其工作流程可概括為“設(shè)定參數(shù) -> 精準(zhǔn)執(zhí)行 -> 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) -> 記錄分析”。

其主要系統(tǒng)構(gòu)成包括：

1. 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)：
2. 核心部件： 高精度伺服電機(jī)、減速機(jī)、精密滾珠絲杠或凸輪機(jī)構(gòu)。
3. 功能： 將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為測(cè)試夾具的精確直線或圓弧運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、平滑的彎折動(dòng)作。這是保證測(cè)試節(jié)奏一致性和結(jié)果可比性的基礎(chǔ)。
4. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)：
5. 核心部件： PLC（可編程邏輯控制器）或嵌入式工控機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器。
6. 功能： 作為設(shè)備的“大腦”，接收用戶設(shè)定的測(cè)試參數(shù)（如彎折角度、速度、頻率、循環(huán)次數(shù)），并精確控制伺服電機(jī)完成既定動(dòng)作。
7. 夾具系統(tǒng)：
8. 核心部件： 定制化夾具，通常由兩部分模擬手機(jī)或設(shè)備的左右機(jī)身。
9. 功能： 安全、無(wú)損地固定待測(cè)樣品。夾具的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，需確保彎折軸線與樣品中性軸對(duì)齊，并能模擬真實(shí)產(chǎn)品的彎折半徑（R角）。
10. 人機(jī)交互（HMI）系統(tǒng)：
11. 核心部件： 觸摸屏或上位機(jī)軟件。
12. 功能： 提供直觀的操作界面，方便用戶設(shè)置復(fù)雜的測(cè)試流程（如多步序測(cè)試：先動(dòng)態(tài)彎折10萬(wàn)次，再靜態(tài)展開(kāi)保持48小時(shí)），并實(shí)時(shí)顯示測(cè)試狀態(tài)、當(dāng)前循環(huán)數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等。
13. 監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)（可選配）：
14. 核心部件： 高分辨率攝像頭、顯微鏡、電阻監(jiān)測(cè)模塊、聲學(xué)傳感器等。
15. 功能： 在測(cè)試過(guò)程中或間歇期，自動(dòng)對(duì)屏幕進(jìn)行功能性檢測(cè)，如：

光學(xué)檢測(cè)： 捕捉裂紋、折痕、亮暗點(diǎn)的發(fā)展過(guò)程。

電氣檢測(cè)： 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)屏幕內(nèi)部線路的電阻變化，預(yù)警斷路風(fēng)險(xiǎn)。

異響檢測(cè)： 通過(guò)聲音判斷鉸鏈或內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異常磨損。

三、 關(guān)鍵性能與技術(shù)參數(shù)

評(píng)價(jià)一臺(tái)彎折試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)劣，需關(guān)注以下核心參數(shù)：

• 彎折角度范圍： 通常覆蓋0°（完全閉合）至180°（完全展開(kāi)），甚至更大，以滿足不同產(chǎn)品的測(cè)試需求。
• 彎折頻率/速度： 可調(diào)節(jié)，如1-30次/分鐘，高速測(cè)試用于加速壽命評(píng)估，低速測(cè)試用于觀察失效過(guò)程。
• 循環(huán)次數(shù)： 總測(cè)試次數(shù)設(shè)定，通?？蛇_(dá)百萬(wàn)次以上，具備斷電記憶功能。
• 控制精度： 角度控制精度（如±0.5°）、位置重復(fù)精度是衡量設(shè)備穩(wěn)定性的關(guān)鍵指標(biāo)。
• 彎折半徑（R角）調(diào)節(jié)： 能夠模擬從緊致（如1.5mm）到寬松的不同彎折弧度，這對(duì)評(píng)估折痕至關(guān)重要。
• 多測(cè)試模式：
• 動(dòng)態(tài)彎折： 往復(fù)開(kāi)合。
• 靜態(tài)保持： 在特定角度下長(zhǎng)時(shí)間保持，測(cè)試材料的蠕變性能。
• 扭曲測(cè)試： 模擬非對(duì)稱受力情況。
• 通道數(shù)量： 單機(jī)可同時(shí)測(cè)試的樣品數(shù)量，直接影響測(cè)試效率。

四、 主要應(yīng)用場(chǎng)景

1. 材料與元件研發(fā)： 屏幕制造商用于評(píng)估不同基板材料（PI、UTG）、導(dǎo)電膜、OCA光學(xué)膠的耐彎折性能。
2. 鉸鏈設(shè)計(jì)與驗(yàn)證： 終端設(shè)備商用于測(cè)試不同鉸鏈結(jié)構(gòu)的耐用性、平滑度，以及其對(duì)屏幕產(chǎn)生的應(yīng)力影響。
3. 整機(jī)可靠性測(cè)試： 對(duì)折疊手機(jī)、平板等最終產(chǎn)品進(jìn)行全面的質(zhì)量驗(yàn)收測(cè)試。
4. 質(zhì)量檢驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)制定： 第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)及行業(yè)協(xié)會(huì)利用該設(shè)備建立統(tǒng)一的行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

五、 發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

未來(lái)，柔性屏彎折試驗(yàn)機(jī)將向著更智能、更綜合、更仿真的方向發(fā)展：

• 智能化與自動(dòng)化： 集成AI機(jī)器視覺(jué)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試過(guò)程中缺陷的自動(dòng)識(shí)別、分類(lèi)和報(bào)警。向“無(wú)人化實(shí)驗(yàn)室”邁進(jìn)。
• 多物理場(chǎng)耦合測(cè)試： 不僅測(cè)試機(jī)械性能，還將結(jié)合溫濕度環(huán)境箱（-30°C ~ 85°C）、紫外線老化等環(huán)境因素，進(jìn)行更苛刻的綜合性測(cè)試。
• 更高仿真度： 模擬更復(fù)雜的用戶行為，如單手指開(kāi)合、跌落沖擊后的彎折性能等。
• 標(biāo)準(zhǔn)化挑戰(zhàn)： 目前行業(yè)內(nèi)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一，如何制定能真實(shí)反映用戶實(shí)際使用場(chǎng)景的測(cè)試規(guī)程，是產(chǎn)業(yè)鏈各方需要持續(xù)努力的課題。

結(jié)論

柔性屏彎折試驗(yàn)機(jī)是柔性電子時(shí)代精密制造與嚴(yán)謹(jǐn)質(zhì)量工程的完美結(jié)合體。它不僅是確保產(chǎn)品可靠性的“裁判官”，更是推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的“加速器”。隨著柔性電子應(yīng)用邊界不斷拓展，對(duì)測(cè)試設(shè)備的要求也將水漲船高，持續(xù)推動(dòng)著彎折試驗(yàn)機(jī)技術(shù)向更高、更精、更全的方向演進(jìn)。

北京沃華慧通測(cè)控技術(shù)有限公司作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的力學(xué)測(cè)試解決方案提供商，其自主研發(fā)的柔性屏彎折試驗(yàn)機(jī)系列產(chǎn)品，憑借高精度伺服控制、模塊化夾具設(shè)計(jì)以及強(qiáng)大的測(cè)試數(shù)據(jù)分析軟件，已成功服務(wù)于多家知名面板廠商與終端品牌。