În producția de panouri LCD/OLED, performanța portalului echipamentului afectează direct randamentul ecranului. Ramele portal tradiționale din fontă sunt dificil de îndeplinit cerințele de viteză mare și precizie din cauza greutății mari și a răspunsului lent. Ramele portal din granit, prin inovarea materialelor și a structurii, au atins o „reducere de 40% a greutății, menținând în același timp o rigiditate ultra-ridicată”, devenind o tehnologie cheie pentru modernizarea industriei.
I. Trei blocaje majore ale cadrelor portal din fontă
Greutate mare și inerție puternică: Densitatea fontei atinge 7,86 g/cm³, iar cadrul portalului de 10 metri cântărește peste 20 de tone. Eroarea de poziționare în timpul pornirii și opririi la viteză mare este de ±20 μm, rezultând o grosime neuniformă a stratului de acoperire.
Atenuarea lentă a vibrațiilor: Raportul de amortizare este de numai 0,05-0,1, iar vibrația durează mai mult de 2 secunde pentru a se opri, provocând defecte periodice ale acoperirii, reprezentând 18% din produsele defecte.
Deformare pe termen lung: Modul de elasticitate mare, tenacitate insuficientă, eroarea de planeitate se extinde la ±15 μm după 3 ani de utilizare și costuri ridicate de întreținere.
Ii. Avantajele naturale ale granitului
Ușor și rezistentă: Densitate 2,6-3,1g/cm³, reducere a greutății cu 40%; Rezistența la compresiune este de 100-200 mpa (echivalentul fontei), iar deformarea este de numai 0,08 mm (0,12 mm pentru fontă) atunci când se aplică o sarcină de 1000 kg pe o deschidere de 5 metri.
Rezistență excelentă la vibrații: Structura internă a granulelor formează o amortizare naturală, cu un raport de amortizare de 0,3-0,5 (de 6 ori mai mare decât cel al fontei), iar amplitudinea este mai mică de ±1 μm la vibrații de 200 Hz.
Stabilitate termică puternică: Coeficientul de dilatare termică este de 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 pentru fontă), iar dilatarea este mai mică de 100nm atunci când temperatura se modifică cu 20℃.
Iii. Inovație bionică în designul structural
Structură cu placă nervurată de tip fagure de miere: Simulează distribuția mecanică a unui fagure de miere, cu o reducere de 40% a greutății, dar o creștere de 35% a rigidității la încovoiere și o scădere de 32% a solicitării.
Traversa cu secțiune transversală variabilă: Grosimea este ajustată dinamic în funcție de forță, deformarea maximă fiind redusă cu 28%, îndeplinind cerințele de mișcare de mare viteză ale capului de acoperire.
Tratament de suprafață la nanoscală: Lustruirea magnetoreologică atinge o planeitate de ±1 μm/m, acoperirea cu carbon asemănător diamantului (DLC) crește rezistența la uzură de cinci ori, iar uzura per milion de mișcări este mai mică de 0,5 μm.
IV. Tendințe viitoare
Actualizare inteligentă: Integrând senzori cu fibră optică și algoritmi AI, poate compensa interferențele de mediu în timp real, cu o eroare țintă controlată în limita a ±0,1 μm.
Fabricație ecologică: Amprenta de carbon a materialelor din granit reciclat este redusă cu 60%, în timp ce performanța lor este menținută în proporție de 90%, promovând o economie circulară.
Rezumat: Cadrul portal din granit a rezolvat problema materialelor tradiționale, conform căreia „reducerea greutății trebuie să reducă rigiditatea” prin combinarea „proprietăților minerale + designului bionic + procesării de precizie”. Logica de bază constă în utilizarea structurii de tip fagure din minerale naturale și a simulării mecanice moderne pentru a realiza optimizarea și reconstrucția proprietăților materialelor, oferind o soluție ecologică care ia în considerare atât eficiența, cât și precizia pentru producția de LED/OLED. Această inovație nu este doar o victorie a materialelor, ci și un model de integrare tehnologică interdisciplinară, care ajută industria globală a afișajelor să se îndrepte către o precizie mai mare și un consum mai mic de energie.
Data publicării: 19 mai 2025