Na produção de painéis LCD/OLED, o desempenho do pórtico do equipamento afeta diretamente o rendimento da tela. As estruturas tradicionais de pórtico de ferro fundido são difíceis de atender aos requisitos de alta velocidade e precisão devido ao seu alto peso e resposta lenta. As estruturas de pórtico de granito, por meio de inovação em materiais e estruturas, alcançaram "redução de 40% no peso, mantendo a rigidez ultra-alta", tornando-se uma tecnologia essencial para a modernização da indústria.
I. Três grandes gargalos nas estruturas de pórtico 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 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 0,05-0,1, e a vibração leva mais de 2 segundos para parar, causando defeitos periódicos no revestimento, respondendo por 18% dos produtos defeituosos.
Deformação a longo prazo: grande módulo de elasticidade, tenacidade insuficiente, erro de planura se expande para ±15μm após 3 anos de uso e alto custo de manutenção.
Ii. As vantagens naturais do granito
Leve e de alta resistência: Densidade 2,6-3,1g/cm³, redução de peso em 40%; A resistência à compressão é de 100-200 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 do grão forma amortecimento natural, com uma taxa de amortecimento de 0,3-0,5 (6 vezes a do ferro fundido), e a amplitude é menor que ±1μm sob vibração de 200 Hz.
Forte 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 muda em 20℃.
Iii. Inovação Biônica em Projeto Estrutural
Estrutura de placa nervurada em forma 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 redução de 32% no estresse.
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 de alta velocidade da cabeça de revestimento.
Tratamento de superfície em nanoescala: o polimento magnetoreológico atinge uma planura 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, ele pode compensar a interferência ambiental em tempo real, com o erro de alvo controlado dentro de ±0,1μm.
Fabricação verde: a pegada de carbono dos materiais de granito reciclado é reduzida em 60%, enquanto 90% de seu desempenho é mantido, promovendo uma economia circular.
Resumo: A estrutura de pórtico de granito resolveu o problema dos materiais tradicionais de que "reduzir o peso requer reduzir a rigidez" por meio da combinação de "propriedades minerais + design biônico + processamento de precisão". A lógica central reside na utilização da estrutura alveolar de minerais naturais e na simulação mecânica moderna para alcançar a otimização e a reconstrução das propriedades do material, proporcionando uma solução verde que leva em consideração a eficiência e a precisão para a produção de LED/OLED. 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 em direção a maior precisão e menor consumo de energia.
Data de publicação: 19 de maio de 2025