FSM-6000X 玻璃應力儀是日本折原(ORIHARA)研發(fā)的高精度光學檢測設備,專為化學強化和物理強化玻璃的表面應力(CS)及應力層深度(DOL)測量設計。以下從結(jié)構(gòu)、工作原理及技術優(yōu)勢三方面展開解析:

多波段光源:集成 LED 365nm(紫外)、596nm(可見光)、790nm(紅外)三種波長光源,覆蓋不同強化工藝需求。例如,紫外光適用于二次強化玻璃(如 NaNO3+KNO3 工藝),紅外光可穿透更深層應力層(DOL 測量范圍達 200μm)。
新型棱鏡組:采用高折射率玻璃棱鏡(如 S-LAL-10,ND=1.72),配合抗污染設計,避免傳統(tǒng)浸液式棱鏡易受液體污染的問題。棱鏡尺寸為 7×12mm,確保光程穩(wěn)定。
偏振與補償模塊:包含起偏器、1/4 波片和檢偏器,通過調(diào)節(jié)偏振光相位差實現(xiàn)應力雙折射效應的量化分析。電子式調(diào)光替代傳統(tǒng)光學濾光片,提升波長切換速度和穩(wěn)定性。
樣品臺:支持 10×10mm 以上平板玻璃,通過高精度載物臺實現(xiàn)微米級定位。選配件包括自動滴液裝置(浸液法)和厚度測量模塊,可無縫對接生產(chǎn)線。
探測器與信號處理:采用 CCD 相機或光電二極管陣列,實時捕捉干涉條紋變化。內(nèi)置 FPGA 芯片實現(xiàn)快速傅里葉變換(FFT)和條紋分析,數(shù)據(jù)傳輸至 PC 端進行可視化處理。
控制單元:搭載 Windows 10 系統(tǒng)的專用 PC,運行 FsmX 軟件,支持多語言界面、數(shù)據(jù)存儲(CSV/Excel 格式)及 OK/NG 自動判定。
原理基礎:當偏振光通過應力玻璃時,因光彈性效應產(chǎn)生雙折射,導致兩正交偏振光的光程差 Δ。通過測量 Δ 可計算應力值 CS=Δ/(B?d),其中 B 為光彈性常數(shù),d 為玻璃厚度。
應力層深度(DOL):利用不同波長光的穿透能力差異,通過條紋級數(shù)變化反演應力隨深度的衰減曲線。例如,紅外光(790nm)可檢測深層應力(DOL 達 200μm),而紫外光(365nm)對表層應力更敏感。
樣品準備:將玻璃置于樣品臺,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、二次強化玻璃)自動切換光源組合(如 365nm+596nm)。
條紋分析:通過旋轉(zhuǎn)檢偏器,觀察干涉條紋的移動方向和級數(shù),計算主應力方向及大小。軟件自動生成應力 - 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、應力分布圖表及歷史趨勢分析,支持與 MES 系統(tǒng)對接。
多模式測量:支持連續(xù)測量(自動判別 OK/NG)、單次測量及手動模式,適應不同生產(chǎn)場景。例如,手機玻璃產(chǎn)線可配置自動滴液系統(tǒng),實現(xiàn)每分鐘 3 片的檢測效率。
雙光源數(shù)據(jù)庫:針對鋰鋁硅雙強玻璃,內(nèi)置工藝數(shù)據(jù)庫,通過選擇工藝類型(如 K + 離子交換次數(shù))直接調(diào)用預設算法,減少人工干預。
手機玻璃:檢測康寧 GG7、UTG 折疊屏玻璃的 CS(400-800MPa)及 DOL(20-50μm),確??沟湫阅堋?/p>
車載玻璃:分析夾層玻璃的應力分布,優(yōu)化 PVB 膠片與玻璃的結(jié)合強度,提升安全性。
光伏玻璃:測量鍍膜玻璃的表面壓應力,監(jiān)控光伏組件長期可靠性。
型號 | 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 |
自動化 | 自動光源切換、數(shù)據(jù)庫 | 手動光源切換 | 自動散亂光分析 |
典型客戶 | 蘋果、三星 | 中小玻璃廠 | 科研機構(gòu) |
FSM-6000X 通過多波段光源、抗污染設計及智能化算法,成為化學強化玻璃應力檢測的標配配設備。其核心價值在于:
高精度:滿足 5G 手機、折疊屏等柔性玻璃的嚴苛檢測需求。
高效率:自動化流程適配大規(guī)模生產(chǎn),降低人力成本。
技術前瞻性:雙光源系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫功能為新型玻璃(如鋰鋁硅、UTG)提供定制化解決方案。
未來,隨著 AI 算法的集成(如深度學習條紋識別),F(xiàn)SM-6000X 有望進一步提升檢測速度和適應性,推動玻璃行業(yè)的智能化升級。