Im Zuge der steigenden Beliebtheit von LCD-Fernsehgeräten, Notebooks und Mobiltelefonen mit großformatigeren Bildschirmen wächst auch die Nachfrage nach LCD-Glassubstraten. Die Marktforschung zeigt, dass typische LCD-Glassubstrate eine Dicke von nur 0,3 bis 0,8 mm haben. Da LCD-Glas in der Elektronik vielfach eingesetzt wird, sind dessen mechanische Eigenschaften natürlich für die Hersteller von besonderer Bedeutung, insbesondere die Schlagzähigkeit und die Untersuchung der Kräfte, denen dieses Material beim Fallenlassen, bei Schlägen oder bei Kollisionen etc. widerstehen kann.
Um die unter realen Einsatzbedingungen auftretenden Schlagbelastungen so realistisch wie möglich nachzubilden, ist die Untersuchung der Schlagzähigkeit bei einem schmalseitigen Aufprall wie im Bild gezeigt für die Glasindustrie besonders interessant. Zusätzlich zu der üblichen senkrechten Fallgewichtsprüfung haben wir deshalb eine Vorrichtung für das Fallwerk Instron 9450 entwickelt, mit der eine Fallprüfung mit schmalseitigem Aufprall an Coupon-Proben aus LCD-Glas durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung unterstützt die Anwender bei der Untersuchung des Materialversagens bei anderen Winkeln und Positionen als 0º und/oder 90º. Die Vorrichtung ist mit einer automatischen Zentriervorrichtung ausgestattet, die dafür sorgt, dass der Aufschlagpunkt jederzeit konstant bleibt. Mit der Vorrichtung können schmalseitige Schlagprüfungen bei unterschiedlichen Winkeln wie z.B. 5º, 15º, 30º, 45º und 60º durchgeführt werden.
Eines der Probleme bei der Durchführung von schmalseitigen Schlagprüfungen ist ein außermittiger Aufprall, der zu fehlerhaften Ergebnissen aufgrund der in den Schlagdorn eingeleiteten Querkraft führen würde. Um dies zu vermeiden, wurde ein halbzylindrischer anstelle eines halbrunden Schlagdorneinsatzes verwendet. Bei den Prüfungen wurde eine 100 x 100 mm Probe mit einer Dicke von 0,7 mm mit Hilfe eines halbzylindrischen Einsatzes mit 20 mm Durchmesser geprüft, der so ausgerichtet war, dass seine Achse senkrecht zur Kante der Probe war. Die aufgenommene Energie lag bei diesen LCD-Glasproben bei ca. 0,479 J bzw. 0,135 J.
Wir sehen für diese Vorrichtung für die Zukunft weitere Anwendungsmöglichkeiten auch bei anderen Materialien.