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 pórticos 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 lenta de la vibración: 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 una 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