En la producción de paneles LCD/OLED, el rendimiento del pórtico del equipo afecta directamente el rendimiento de la pantalla. Los pórticos tradicionales de hierro fundido son difíciles de cumplir con los requisitos de alta velocidad y precisión debido a su elevado peso y respuesta lenta. Los pórticos de granito, gracias a la innovación en materiales y estructuras, han logrado una reducción de peso del 40 % manteniendo una rigidez ultraalta, convirtiéndose en una tecnología clave para la modernización de la industria.
I. Tres cuellos de botella principales de los marcos de pórtico de hierro fundido
Peso elevado y gran inercia: La densidad del hierro fundido alcanza los 7,86 g/cm³, y el pórtico de 10 metros pesa más de 20 toneladas. El error de posicionamiento durante el arranque y la parada a alta velocidad es de ±20 μm, lo que resulta en un espesor de recubrimiento desigual.
Atenuación de vibración lenta: la relación de amortiguación es de solo 0,05-0,1 y la vibración tarda más de 2 segundos en detenerse, lo que provoca defectos periódicos en el revestimiento, que representan el 18% de los productos defectuosos.
Deformación a largo plazo: módulo elástico grande, tenacidad insuficiente, el error de planitud se expande a ±15 μm después de 3 años de uso y alto costo de mantenimiento.
ii. Las ventajas naturales del granito
Ligero y de alta resistencia: densidad 2,6-3,1 g/cm³, reducción de peso del 40%; la resistencia a la compresión es de 100-200 mpa (equivalente al hierro fundido) y la deformación es de solo 0,08 mm (0,12 mm para hierro fundido) cuando se aplica una carga de 1000 kg en un tramo de 5 metros.
Excelente resistencia a la vibración: La estructura del límite de grano interno forma una amortiguación natural, con una relación de amortiguación de 0,3 a 0,5 (6 veces la del hierro fundido) y la amplitud es inferior a ±1 μm bajo vibración de 200 Hz.
Fuerte estabilidad térmica: el coeficiente de expansión térmica es de 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 para hierro fundido), y la expansión es inferior a 100 nm cuando la temperatura cambia en 20 ℃.
iii. Innovación biónica en el diseño estructural
Estructura de placa nervada en forma de panal: Simula la distribución mecánica de un panal, con una reducción del 40% en peso pero un aumento del 35% en la rigidez a la flexión y una disminución del 32% en la tensión.
Viga transversal de sección variable: El espesor se ajusta dinámicamente según la fuerza, con la deformación máxima reducida en un 28%, cumpliendo con los requisitos de movimiento de alta velocidad del cabezal de recubrimiento.
Tratamiento de superficie a nanoescala: el pulido magnetorreológico logra una planitud de ±1 μm/m, el recubrimiento de carbono similar al diamante (DLC) aumenta la resistencia al desgaste cinco veces y el desgaste por millón de movimientos es inferior a 0,5 μm.
Iv. Tendencias futuras
Actualización inteligente: al integrar sensores de fibra óptica y algoritmos de IA, puede compensar la interferencia ambiental en tiempo real, con el error del objetivo controlado dentro de ±0,1 μm.
Fabricación verde: La huella de carbono de los materiales de granito reciclado se reduce en un 60%, al tiempo que se conserva el 90% de su rendimiento, promoviendo una economía circular.
Resumen: El marco de pórtico de granito ha resuelto el problema de los materiales tradicionales, que reducían el peso y la rigidez, mediante la combinación de propiedades minerales, diseño biónico y procesamiento de precisión. La lógica fundamental reside en el uso de la estructura de panal de minerales naturales y la simulación mecánica moderna para optimizar y reconstruir las propiedades del material, proporcionando una solución ecológica que considera tanto la eficiencia como la precisión para la producción de LED/OLED. Esta innovación no solo representa una victoria en materiales, sino también un modelo de integración tecnológica interdisciplinaria que impulsa a la industria global de pantallas hacia una mayor precisión y un menor consumo energético.
Hora de publicación: 19 de mayo de 2025