Fracture Observation in Glass Ring-on-Ring Bending Tests Using HPV-X3

Význam tématu

Sklo nachází uplatnění v elektronice, automotive a architektuře, kde je kladen důraz na vysokou pevnost a spolehlivost. Biaxiální zatěžovací metody, jako ring-on-ring ohybový test, umožňují hodnocení in-plane pevnosti nezávisle na okrajích vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo detailně sledovat vznik a šíření prasklin ve zkušebním vzorku z temperovaného skla během ring-on-ring ohybového testu. Studie využívá novou vysoce rychlou kameru HPV-X3 a porovnává výsledky s předchozími záznamy z HPV-X2.

Použitá metodika

Ring-on-ring test byl proveden dle ASTM C1499 při rychlosti 5 mm/min. Vzorek temperovaného skla byl zatěžován pomocí přesné univerzální zkušební mašiny. Prasknutí bylo sledováno zespodu přes zrcadlo a spouštěno akceleračním snímačem. K pozorování šíření trhlin byla na horní stranu připevněna reflexní fólie.

Použitá instrumentace

• Vysoce rychlá kamera HPV-X3 (max. 20 Mfps)
• Objektiv 105 mm makro s telekonvertorem
• Ultra-výkonný světelný zdroj SLG-600V
• Přesná univerzální zkušební mašina AGX-V2 (100 kN)
• Testovací přípravek ring-on-ring pro sklo (zatěžovací kroužek Ø 18 mm, podpěrný kroužek Ø 32 mm)
• Akcelerační snímač pro detekci okamžiku prasknutí

Hlavní výsledky a diskuse

Sledování záznamu s časovým intervalem 1 µs ukázalo počátek praskliny na zatěžovacím kroužku a následné radiální šíření v rámci kruhové oblasti. Porovnání snímků z HPV-X3 a HPV-X2 potvrdilo až trojnásobné zlepšení rozlišení, což umožnilo identifikovat i velmi jemné praskliny vyzařující z místa vzniku.

Přínosy a praktické využití metody

Kombinace vysokorychlostního snímání a přesného zatěžování umožňuje kvantifikovat dynamiku praskání ve skle, podporuje vývoj odolnějších materiálů a přispívá k optimalizaci výrobních procesů v automobilovém a elektronickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je integrace digitální obrazové korelace a metod umělé inteligence pro automatizovanou detekci a analýzu prasklin. Navýšení rozlišení a počtu snímacích kanálů nabídne multidimenzionální monitoring chování složitých materiálů pod zatížením.

Závěr

Studie potvrdila, že HPV-X3 je efektivním nástrojem pro detailní pozorování rychlých dějů na povrchu skla. Zlepšené rozlišení výrazně rozšiřuje možnosti výzkumu a vývoje vysoce odolných skleněných součástek.

Reference

• Fracture Observation of Glass in Ring-on-Ring Bending Test, Application News No. V30