Na produção de painéis LCD/OLED, o desempenho do pórtico do equipamento afeta diretamente o rendimento das telas. Os pórticos tradicionais de ferro fundido têm dificuldade em atender aos requisitos de alta velocidade e precisão devido ao seu peso elevado e resposta lenta. Os pórticos de granito, por meio de inovações em materiais e estrutura, alcançaram uma redução de peso de 40%, mantendo a rigidez extrema, tornando-se uma tecnologia fundamental para a modernização do setor.
I. Três principais gargalos em pórticos de ferro fundido
Peso elevado e forte inércia: A densidade do ferro fundido atinge 7,86 g/cm³ e a estrutura do pórtico de 10 metros pesa mais de 20 toneladas. O erro de posicionamento durante a partida e a parada em alta velocidade é de ±20 μm, resultando em espessura de revestimento irregular.
Atenuação lenta da vibração: A taxa de amortecimento é de apenas 0,05 a 0,1, e a vibração leva mais de 2 segundos para parar, causando defeitos periódicos no revestimento, representando 18% dos produtos defeituosos.
Deformação a longo prazo: Módulo de elasticidade elevado, tenacidade insuficiente, erro de planicidade que aumenta para ±15μm após 3 anos de uso e alto custo de manutenção.
II. As vantagens naturais do granito
Leve e de alta resistência: Densidade de 2,6 a 3,1 g/cm³, redução de peso em 40%; A resistência à compressão é de 100 a 200 MPa (equivalente ao ferro fundido), e a deformação é de apenas 0,08 mm (0,12 mm para ferro fundido) quando uma carga de 1000 kg é aplicada em um vão de 5 metros.
Excelente resistência à vibração: A estrutura interna do contorno de grão forma um amortecimento natural, com uma taxa de amortecimento de 0,3 a 0,5 (6 vezes maior que a do ferro fundido), e a amplitude é inferior a ±1μm sob vibração de 200Hz.
Alta estabilidade térmica: O coeficiente de expansão térmica é de 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 para ferro fundido), e a expansão é inferior a 100 nm quando a temperatura varia em 20 ℃.
III. Inovação Biônica no Projeto Estrutural
Estrutura de placa com nervuras em formato de favo de mel: Simula a distribuição mecânica de um favo de mel, com uma redução de 40% no peso, mas um aumento de 35% na rigidez à flexão e uma diminuição de 32% na tensão.
Travessa de seção transversal variável: A espessura é ajustada dinamicamente de acordo com a força, com a deformação máxima reduzida em 28%, atendendo aos requisitos de movimento em alta velocidade da cabeça de revestimento.
Tratamento de superfície em nanoescala: O polimento magnetorreológico atinge uma planicidade de ±1μm/m, o revestimento de carbono tipo diamante (DLC) aumenta a resistência ao desgaste em cinco vezes e o desgaste por milhão de movimentos é inferior a 0,5μm.
IV. Tendências Futuras
Atualização inteligente: Integrando sensores de fibra óptica e algoritmos de IA, o sistema consegue compensar interferências ambientais em tempo real, com o erro alvo controlado dentro de ±0,1 μm.
Fabricação sustentável: A pegada de carbono dos materiais de granito reciclado é reduzida em 60%, enquanto 90% do seu desempenho é mantido, promovendo uma economia circular.
Resumo: A estrutura de pórtico em granito resolveu o problema dos materiais tradicionais, em que "reduzir o peso implica em diminuir a rigidez", através da combinação de "propriedades minerais + design biônico + processamento de precisão". A lógica central reside na utilização da estrutura alveolar dos minerais naturais e na simulação mecânica moderna para otimizar e reconstruir as propriedades do material, proporcionando uma solução sustentável que considera tanto a eficiência quanto a precisão na produção de LEDs/OLEDs. Essa inovação não é apenas uma vitória dos materiais, mas também um modelo de integração tecnológica interdisciplinar, que está ajudando a indústria global de displays a avançar rumo a maior precisão e menor consumo de energia.
Data da publicação: 19 de maio de 2025