En la producción de paneles LCD/OLED, el rendimiento del pórtico influye directamente en el rendimiento de la pantalla. Los pórticos tradicionales de hierro fundido, debido a su elevado peso y lenta respuesta, no cumplen con los requisitos de alta velocidad y precisión. Los pórticos de granito, gracias a la innovación en materiales y estructura, han logrado una reducción de peso del 40 % manteniendo una rigidez excepcional, convirtiéndose en una tecnología clave para la modernización del sector.
I. Tres cuellos de botella importantes en las estructuras de pórtico de hierro fundido
Gran peso e inercia: La densidad del hierro fundido alcanza los 7,86 g/cm³, y la estructura del 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 provoca un espesor de recubrimiento irregular.
Atenuación lenta de la vibración: La relación de amortiguamiento es solo de 0,05 a 0,1 y la vibración tarda más de 2 segundos en detenerse, lo que provoca defectos periódicos en el recubrimiento, que representan el 18 % de los productos defectuosos.
Deformación a largo plazo: Gran módulo elástico, tenacidad insuficiente, el error de planitud aumenta 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 de 2,6 a 3,1 g/cm³, reducción de peso del 40%; La resistencia a la compresión es de 100 a 200 MPa (equivalente a la del hierro fundido), y la deformación es de tan solo 0,08 mm (0,12 mm para el hierro fundido) cuando se aplica una carga de 1000 kg en un tramo de 5 metros.
Excelente resistencia a las vibraciones: La estructura interna del límite del grano forma una amortiguación natural, con una relación de amortiguación de 0,3-0,5 (6 veces la del hierro fundido), y la amplitud es inferior a ±1 μm bajo vibraciones de 200 Hz.
Gran 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 acanalada tipo panal: Simula la distribución mecánica de un panal, con una reducción del 40% en el peso, pero un aumento del 35% en la rigidez a la flexión y una disminución del 32% en la tensión.
Travesaño de sección variable: El espesor se ajusta dinámicamente según la fuerza, con una deformación máxima reducida en un 28%, cumpliendo así con los requisitos de movimiento de alta velocidad del cabezal de recubrimiento.
Tratamiento de superficie a nanoescala: El pulido magnetorreológico logra una planitud de ±1μm/m, el recubrimiento de carbono tipo diamante (DLC) aumenta la resistencia al desgaste cinco veces y el desgaste por millón de movimientos es inferior a 0,5μm.
IV. Tendencias futuras
Mejora inteligente: Integrando sensores de fibra óptica y algoritmos de IA, puede compensar la interferencia ambiental en tiempo real, con un error objetivo controlado dentro de ±0,1 μm.
Fabricación ecológica: La huella de carbono de los materiales de granito reciclado se reduce en un 60%, mientras que se conserva el 90% de su rendimiento, promoviendo así una economía circular.
Resumen: La estructura de granito del pórtico ha resuelto el problema de los materiales tradicionales, donde la reducción de peso implica una disminución de la rigidez, mediante la combinación de propiedades minerales, diseño biónico y procesamiento de precisión. Su lógica fundamental reside en la utilización de la estructura alveolar de los minerales naturales y la simulación mecánica moderna para optimizar y reconstruir las propiedades del material, ofreciendo una solución sostenible que aúna eficiencia y precisión en la producción de LED/OLED. Esta innovación no solo representa un avance en el campo de los 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.
Fecha de publicación: 19 de mayo de 2025