USA/GLOBALNE: +1-949-461-9292
EUROPA: +39-011-3052-794
pl_PL PL
pl_PL PL en_US EN es_MX ES de_DE DE fr_FR FR it_IT IT zh_CN ZH ja JA pt_BR PT tr_TR TR ko_KR KO ar AR
KONTAKT

Archiwa miesiąca: listopad 2025

Pęknięty ekran smartfona ilustrujący znaczenie testów odporności na zarysowania dla ochraniaczy ekranu.

Testowanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu telefonu

Testowanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu telefonu

Przygotowane przez

Stacey Pereira, Jocelyn Esparza i Pierre Leroux

Zrozumienie odporności na zarysowania w ochraniaczach ekranu telefonu

Powłoki ochronne na ekranach telefonów odgrywają kluczową rolę w zakresie odporności na zarysowania, przyczepności i długoterminowej trwałości. Z biegiem czasu zarysowania, mikropęknięcia i rozwarstwienia powłoki mogą zmniejszyć przejrzystość optyczną i niezawodność - szczególnie w środowiskach o wysokiej intensywności użytkowania. Aby ocenić, w jaki sposób różne zabezpieczenia ekranu są odporne na uszkodzenia mechaniczne, oprzyrządowane testy zarysowań zapewniają wymierny wgląd w mechanizmy uszkodzenia powłoki, w tym przyczepność, spójność i pękanie.

W tym badaniu, Tester mechaniczny NANOVEA PB1000 służy do porównywania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego pod kontrolowanym obciążeniem progresywnym. Korzystając z precyzyjnej detekcji emisji akustycznej, identyfikujemy krytyczne obciążenia awaryjne i charakteryzujemy, w jaki sposób każdy materiał reaguje na rosnące naprężenia mechaniczne.

Dlaczego testy odporności na zarysowania mają znaczenie dla ochraniaczy ekranu?

Wielu użytkowników zakłada, że grubsze lub twardsze ochraniacze automatycznie działają lepiej, ale rzeczywista trwałość zależy od tego, jak materiał zachowuje się pod obciążeniem progresywnym, odkształceniem powierzchni i miejscowym naprężeniem. Oprzyrządowane testy zarysowań umożliwiają inżynierom pomiar przyczepności powłoki, wytrzymałości kohezyjnej, odporności na zużycie powierzchni oraz dokładnych obciążeń, przy których dochodzi do inicjacji lub propagacji uszkodzeń.

Analizując punkty inicjacji pęknięć, zachowanie podczas rozwarstwiania i tryby awarii, producenci mogą zweryfikować wydajność ochrony ekranu na potrzeby badań i rozwoju, kontroli jakości lub porównawczych testów porównawczych. Testy nano- i mikro-zarysowań oferują powtarzalny, oparty na danych wgląd w rzeczywistą trwałość znacznie wykraczającą poza tradycyjne oceny twardości.

ℹ️ Dowiedz się więcej o usługi testowania zarysowań i przyczepności powłok i zabezpieczeń ekranu.

Cel testu Scratch:
Pomiar obciążeń awaryjnych w osłonach ekranu

Celem tego badania jest zademonstrowanie, w jaki sposób tester mechaniczny NANOVEA PB1000 przeprowadza powtarzalne, znormalizowane testy odporności na zarysowania zarówno polimerowych, jak i szklanych osłon ekranu. Poprzez stopniowe zwiększanie przyłożonego obciążenia, system wykrywa obciążenia krytyczne dla uszkodzenia spoiwa i kleju, rejestruje sygnały emisji akustycznej i koreluje te zdarzenia z głębokością zarysowania, siłą tarcia i deformacją powierzchni.

Metodologia ta zapewnia pełny profil mechaniczny każdej powłoki ochronnej, umożliwiając producentom i zespołom badawczo-rozwojowym ocenę receptur materiałów, siły przyczepności powłoki, trwałości powierzchni i optymalnej grubości powłoki w celu poprawy wydajności produktu. Te oceny zarysowań są częścią szerszego pakietu produktów NANOVEA. rozwiązania do testów mechanicznych wykorzystywane do charakteryzowania powłok, folii i podłoży w środowiskach badawczo-rozwojowych, kontroli jakości i produkcyjnych.

NANOVEA PB1000 - duża platforma
Tester mechaniczny

POBIERZ BROSZURĘ
ZADAJ PYTANIE
TESTER ZARYSOWAŃ NANOVEA: TEST ZUŻYCIA POWŁOKI PTFE

Parametry testu zarysowań i konfiguracja urządzenia

Ocena odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego została przeprowadzona w kontrolowanych warunkach, aby zapewnić powtarzalność i dokładne wykrywanie uszkodzeń. Poniższe parametry definiują konfigurację do testowania zarysowań pod obciążeniem progresywnym stosowaną w testerze mechanicznym NANOVEA PB1000.

TYP OBCIĄŻENIA PROGRESYWNY
OBCIĄŻENIE POCZĄTKOWE 0.1 N
OBCIĄŻENIE KOŃCOWE 12 N
PRĘDKOŚĆ PRZESUWANIA 3,025 mm/min
ODLEGŁOŚĆ PRZESUWU 3 mm
GEOMETRIA WGŁĘBNIKA ROCKWELL (STOŻEK 120°)
MATERIAŁ WGŁĘBNIKA (KOŃCÓWKA) DIAMENT
PROMIEŃ KOŃCÓWKI WGŁĘBNIKA 50 µm
ATMOSFERY POWIETRZE
TEMPERATURA 24°C (TEMP. POKOJOWA)

TABELA 1: Parametry testowe używane do testowania zarysowań

Próbka ochraniacza ekranu poddana testowi zarysowania na testerze mechanicznym NANOVEA PB1000

Próbka ochraniacza ekranu zamontowana na testerze mechanicznym NANOVEA PB1000 podczas pomiaru zarysowania przy obciążeniu progresywnym.

Próbki ochraniaczy ekranu używane do testów odporności na zarysowania

W celu porównania różnic w odporności na zarysowania, odporności na uszkodzenia i trwałości mechanicznej wybrano dwa dostępne na rynku materiały ochraniaczy ekranu. Obie próbki zostały bezpiecznie zamontowane na testerze mechanicznym NANOVEA PB1000 i ocenione w identycznych warunkach obciążenia progresywnego, aby zapewnić spójne i bezstronne porównanie.

Ochraniacz ekranu z TPU reprezentuje elastyczną folię polimerową o wysokiej elastyczności, ale niższej odporności na ścieranie, podczas gdy ochraniacz ze szkła hartowanego reprezentuje sztywny, kruchy materiał zaprojektowany z myślą o wysokiej twardości i zwiększonej ochronie przed uderzeniami. Testowanie obu materiałów pod tym samym profilem obciążenia pozwala na jasną ocenę, w jaki sposób skład materiału, elastyczność i twardość wpływają na tryby uszkodzenia zarysowania.

Ochraniacz ekranu TPU

Szkło hartowane

RYSUNEK 1: Ochraniacze ekranu z TPU i szkła hartowanego przygotowane do testów odporności na zarysowania.

Wyniki testów na zarysowania: Tryby awarii w ochraniaczach ekranu z TPU i szkła hartowanego

TYP OSŁONY EKRANUOBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #1 (N)OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #2 (N)
TPUn/d2.004 ± 0.063
SZKŁO HARTOWANE3.608 ± 0.2817.44 ± 0.995

TABELA 2: Podsumowanie obciążeń krytycznych dla każdej próbki ochraniacza ekranu.

Ponieważ ochraniacze ekranu z TPU i szkła hartowanego mają zasadniczo różne właściwości mechaniczne, każda próbka wykazywała różne tryby uszkodzenia i progi obciążenia krytycznego podczas testów zarysowania pod obciążeniem progresywnym. Tabela 2 podsumowuje zmierzone obciążenia krytyczne dla każdego materiału.

Obciążenie krytyczne #1 reprezentuje pierwszy obserwowalny punkt uszkodzenia spoistości pod mikroskopem optycznym, taki jak inicjacja pęknięcia lub pęknięcie promieniowe.

Obciążenie krytyczne #2 odpowiada pierwszemu poważnemu zdarzeniu wykrytemu za pomocą monitorowania emisji akustycznej (AE), zwykle reprezentującemu większe uszkodzenie strukturalne lub zdarzenie penetracji.

Ochraniacz ekranu TPU - elastyczne zachowanie polimeru

Ochraniacz ekranu TPU wykazywał tylko jedno znaczące zdarzenie krytyczne (obciążenie krytyczne #2). Obciążenie to odpowiada punktowi wzdłuż śladu zarysowania, w którym folia zaczęła się podnosić, odklejać lub rozwarstwiać od powierzchni ekranu telefonu.

Po przekroczeniu obciążenia krytycznego #2 (≈2,00 N), wgłębnik wniknął wystarczająco, aby spowodować widoczne zadrapanie bezpośrednio na ekranie telefonu przez pozostałą część testu. Nie wykryto żadnego oddzielnego zdarzenia obciążenia krytycznego #1, co jest zgodne z wysoką elastycznością materiału i niższą wytrzymałością kohezyjną.

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego - kruche zachowanie podczas awarii

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego wykazał dwa różne obciążenia krytyczne, charakterystyczne dla materiałów kruchych:

  • Obciążenie krytyczne #1 (≈3,61 N): Pod mikroskopem zaobserwowano pęknięcia promieniowe i inicjację pęknięć, co wskazuje na wczesne uszkodzenie kohezyjne warstwy szkła.

  • Obciążenie krytyczne #2 (≈7,44 N): Duży skok AE i gwałtowny wzrost głębokości zarysowania wskazywały na penetrację protektora przy wyższych obciążeniach.

Chociaż wielkość AE była wyższa niż w przypadku TPU, żadne uszkodzenia nie zostały przeniesione na ekran telefonu, demonstrując zdolność ochraniacza ze szkła hartowanego do pochłaniania i rozkładania obciążenia przed katastrofalną awarią.

W obu materiałach obciążenie krytyczne #2 odpowiadało momentowi, w którym wgłębnik przebił osłonę ekranu, potwierdzając limit ochronny każdej próbki.

Ochraniacz ekranu TPU: Dane z testów zarysowań i analiza awarii

SCRATCHOBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #2 (N)
12.033
22.047
31.931
ŚREDNIA2.003
ODCHYLENIE STANDARDOWE0.052

TABELA 3: Obciążenia krytyczne zmierzone podczas testów zarysowań ochraniacza ekranu TPU.

Wykres przedstawiający tarcie, siłę normalną, emisję akustyczną i głębokość w funkcji długości rysy dla ochraniacza ekranu TPU testowanego na testerze mechanicznym NANOVEA.

RYSUNEK 2: Siła tarcia, obciążenie normalne, emisja akustyczna (AE) i głębokość zarysowania w zależności od długości zarysowania dla ochraniacza ekranu TPU. (B) Obciążenie krytyczne #2

RYSUNEK 3: Obraz mikroskopii optycznej ochraniacza ekranu TPU przy obciążeniu krytycznym #2 (powiększenie 5×; szerokość obrazu 0,8934 mm).

RYSUNEK 4: Pełnowymiarowy obraz ochraniacza ekranu TPU po zarysowaniu, pokazujący pełny ślad zarysowania po testach obciążenia progresywnego.

Ochraniacz ekranu ze szkła hartowanego: Dane obciążenia krytycznego i zachowanie przy pękaniu

SCRATCH OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #1 (N) OBCIĄŻENIE KRYTYCZNE #2 (N)
1 3.923 7.366
2 3.382 6.483
3 3.519 8.468
ŚREDNIA 3.653 6.925
ODCHYLENIE STANDARDOWE 0.383 0.624

TABELA 4: Obciążenia krytyczne zmierzone podczas testów zarysowania osłony ekranu ze szkła hartowanego.

ℹ️ Dla porównania z niekrzemianowymi powłokami polimerowymi, zobacz nasze badanie na temat Testy zużycia powłoki PTFE, który podkreśla zachowanie podczas uszkodzenia folii polimerowych o niskim współczynniku tarcia w podobnych warunkach obciążenia progresywnego.

RYSUNEK 5: Siła tarcia, obciążenie normalne, emisja akustyczna (AE) i głębokość zarysowania w zależności od długości zarysowania dla osłony ekranu ze szkła hartowanego. (A) Obciążenie krytyczne #1 (B) Obciążenie krytyczne #2

Obrazy z mikroskopii optycznej przedstawiające miejsca uszkodzenia obciążenia krytycznego #1 i obciążenia krytycznego #2 na osłonie ekranu ze szkła hartowanego podczas testu zarysowania przy 5-krotnym powiększeniu przy użyciu testera mechanicznego NANOVEA.

RYSUNEK 6: Obrazy mikroskopii optycznej przedstawiające miejsca uszkodzenia dla obciążenia krytycznego #1 (po lewej) i obciążenia krytycznego #2 (po prawej) w 5-krotnym powiększeniu (szerokość obrazu: 0,8934 mm).

RYSUNEK 7: Obraz mikroskopii optycznej śladu zarysowania szkła hartowanego po teście, podkreślający inicjację pęknięcia (CL#1) i końcową strefę penetracji (CL#2) po testach z obciążeniem progresywnym.

Wnioski: Porównanie odporności na zarysowania ochraniaczy ekranu z TPU i szkła hartowanego

Badanie to pokazuje, w jaki sposób tester mechaniczny NANOVEA PB1000 zapewnia kontrolowane, powtarzalne i bardzo czułe pomiary odporności na zarysowania przy użyciu progresywnego obciążenia i wykrywania emisji akustycznej (AE). Precyzyjnie rejestrując zarówno uszkodzenia kohezyjne, jak i adhezyjne, system umożliwia wyraźne porównanie zachowania TPU i hartowanego szkła w warunkach rosnącego obciążenia mechanicznego.

Wyniki eksperymentów potwierdzają, że szkło hartowane wykazuje znacznie wyższe obciążenia krytyczne niż TPU, zapewniając lepszą odporność na zarysowania, opóźnioną inicjację pękania i niezawodną ochronę przed penetracją wgłębnika. Niższa wytrzymałość kohezyjna TPU i wcześniejsza delaminacja podkreślają jego ograniczenia w środowiskach o wysokim obciążeniu.

Po zidentyfikowaniu obciążeń awaryjnych, powstałe ślady zarysowań mogą być również analizowane przy użyciu funkcji bezdotykowy profilometr optyczny 3D do pomiaru głębokości rowka, odkształcenia szczątkowego i topografii po zarysowaniu. Pomaga to uzupełnić profil mechaniczny każdego materiału.

Tester mechaniczny NANOVEA został zaprojektowany do dokładnych i powtarzalnych testów wgłębień, zarysowań i zużycia oraz obsługuje nano- i mikromoduły zgodne z normami ISO i ASTM. Jego wszechstronność sprawia, że jest to idealne rozwiązanie do oceny pełnego profilu mechanicznego cienkich warstw, powłok, polimerów, szkieł i podłoży w badaniach i rozwoju, produkcji i kontroli jakości.

Często zadawane pytania
Informacje o testach odporności na zarysowania

Czym jest test odporności na zarysowania?

Testy odporności na zarysowania oceniają, jak materiał lub powłoka reaguje, gdy diamentowy trzpień pomiarowy przykłada stopniowo rosnące obciążenie. Test identyfikuje krytyczne obciążenia, przy których występują uszkodzenia spójności lub przyczepności, zapewniając wymierną miarę trwałości, siły przyczepności i odporności na uszkodzenia powierzchni.

Jaka jest różnica między uszkodzeniem kohezyjnym a adhezyjnym?

Występuje uszkodzenie spójności w ramach powłoki lub materiału, takich jak pęknięcia, rozdarcia lub pęknięcia wewnętrzne.
Uszkodzenie kleju ma miejsce, gdy powłoka odrywa się od podłoża, co wskazuje na niewystarczającą siłę wiązania.

NANOVEA PB1000 wykrywa oba te czynniki za pomocą zsynchronizowanego monitorowania emisji akustycznej, śledzenia głębokości zarysowania i analizy tarcia.

Dlaczego warto używać testera mechanicznego zamiast metod ręcznych?

Tester mechaniczny, taki jak NANOVEA PB1000, zapewnia precyzyjne, powtarzalne i znormalizowane pomiary, zapewniając wiarygodne dane do badań i rozwoju, walidacji produkcji i kontroli jakości. Oferuje również zaawansowane funkcje, takie jak wykrywanie emisji akustycznej i monitorowanie głębokości w czasie rzeczywistym, których nie mogą zapewnić metody ręczne.

Potrzebujesz niezawodnego testu zarysowań dla swoich materiałów?

OMÓWIENIE TESTÓW Z INŻYNIEREM
UZYSKAJ WYCENĘ TESTÓW ZARYSOWAŃ

Copyright © 2026 Nanovea. Wszelkie prawa zastrzeżone.