При производството на LCD/OLED панели, производителността на порталната конструкция на оборудването пряко влияе върху добива на екрана. Традиционните чугунени портални рамки трудно отговарят на изискванията за висока скорост и прецизност поради голямото си тегло и бавната реакция. Гранитните портални рамки, чрез материални и структурни иновации, са постигнали „40% намаление на теглото, като същевременно запазват ултрависока твърдост“, превръщайки се в ключова технология за модернизация на индустрията.
I. Три основни пречки при чугунените портални рамки
Тежко тегло и силна инерция: Плътността на чугуна достига 7,86 г/см³, а 10-метровата портална рамка тежи над 20 тона. Грешката в позиционирането по време на високоскоростно стартиране и спиране е ±20 μm, което води до неравномерна дебелина на покритието.
Бавно затихване на вибрациите: Коефициентът на затихване е само 0,05-0,1, а спирането на вибрациите отнема повече от 2 секунди, което води до периодични дефекти в покритието, представляващи 18% от дефектните продукти.
Дългосрочна деформация: Голям модул на еластичност, недостатъчна жилавост, грешката в плоскостта се увеличава до ±15μm след 3 години употреба и високи разходи за поддръжка.
II. Естествените предимства на гранита
Леко тегло и висока якост: Плътност 2,6-3,1 г/см³, намаление на теглото с 40%; Якостта на натиск е 100-200 mpa (еквивалентно на чугун), а деформацията е само 0,08 мм (0,12 мм за чугун), когато се приложи товар от 1000 кг върху разстояние от 5 метра.
Отлична устойчивост на вибрации: Вътрешната структура на границата на зърната образува естествено затихване, с коефициент на затихване 0,3-0,5 (6 пъти по-висок от този на чугуна), а амплитудата е по-малка от ±1μm при вибрации от 200Hz.
Силна термична стабилност: Коефициентът на термично разширение е 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 за чугун), а разширението е по-малко от 100 nm при промяна на температурата с 20℃.
Iii. Бионични иновации в структурния дизайн
Структура с оребрена плоча тип „пчелна пита“: Симулира механичното разпределение на пчелна пита, с 40% намаление на теглото, но 35% увеличение на якостта на огъване и 32% намаление на напрежението.
Напречна греда с променливо напречно сечение: Дебелината се регулира динамично в зависимост от силата, като максималната деформация се намалява с 28%, което отговаря на изискванията за високоскоростно движение на главата за нанасяне на покритие.
Наномащабна повърхностна обработка: Магнитореологичното полиране постига плоскост от ±1μm/m, диамантоподобното въглеродно покритие (DLC) увеличава износоустойчивостта пет пъти, а износването на милион движения е по-малко от 0,5μm.
Iv. Бъдещи тенденции
Интелигентно надграждане: Интегрирайки оптични сензори и AI алгоритми, той може да компенсира смущенията от околната среда в реално време, като грешката на целта се контролира в рамките на ±0,1 μm.
Зелено производство: Въглеродният отпечатък на рециклираните гранитни материали се намалява с 60%, като същевременно се запазва 90% от техните характеристики, което насърчава кръговата икономика.
Резюме: Гранитната портална рамка решава проблема с традиционните материали, че „намаляването на теглото трябва да намали твърдостта“ чрез комбинацията от „минерални свойства + бионичен дизайн + прецизна обработка“. Основната логика се крие в използването на структурата тип „пчелна пита“ от естествени минерали и съвременна механична симулация за постигане на оптимизация и реконструкция на свойствата на материалите, осигурявайки зелено решение, което отчита както ефективността, така и прецизността при производството на LED/OLED. Тази иновация е не само победа на материалите, но и модел на интердисциплинарна технологична интеграция, която помага на световната дисплейна индустрия да се насочи към по-висока прецизност и по-ниска консумация на енергия.
Време на публикуване: 19 май 2025 г.