Bij de productie van LCD/OLED-panelen hebben de prestaties van de apparatuurportaal direct invloed op de schermopbrengst. Traditionele gietijzeren portaalframes voldoen door hun hoge gewicht en trage respons moeilijk aan de eisen van hoge snelheid en precisie. Granieten portaalframes hebben dankzij materiaal- en constructie-innovaties een gewichtsreductie van 40% bereikt met behoud van een ultrahoge stijfheid, en zijn daarmee een belangrijke technologie geworden voor de modernisering van de industrie.
I. Drie belangrijke knelpunten bij gietijzeren portaalframes
Zwaar gewicht en sterke traagheid: de dichtheid van gietijzer bedraagt 7,86 g/cm³ en het 10 meter lange portaalframe weegt meer dan 20 ton. De positioneringsfout bij het starten en stoppen op hoge snelheid bedraagt ±20 μm, wat resulteert in een ongelijkmatige coatingdikte.
Langzame trillingsdemping: De dempingsverhouding bedraagt slechts 0,05-0,1 en het duurt langer dan 2 seconden voordat de trillingen stoppen. Hierdoor ontstaan periodieke defecten in de coating, die 18% van de defecte producten uitmaken.
Langdurige vervorming: grote elasticiteitsmodulus, onvoldoende taaiheid, vlakheidsfout neemt toe tot ±15 μm na 3 jaar gebruik en hoge onderhoudskosten.
Ii. De natuurlijke voordelen van graniet
Lichtgewicht en zeer sterk: Dichtheid 2,6-3,1 g/cm³, gewichtsvermindering met 40%; De druksterkte bedraagt 100-200 mpa (equivalent aan gietijzer) en de vervorming bedraagt slechts 0,08 mm (0,12 mm voor gietijzer) bij een belasting van 1000 kg over een afstand van 5 meter.
Uitstekende trillingsbestendigheid: De interne korrelgrensstructuur vormt een natuurlijke demping, met een dempingsverhouding van 0,3-0,5 (6 keer die van gietijzer) en de amplitude is minder dan ±1 μm bij trillingen van 200 Hz.
Hoge thermische stabiliteit: De thermische uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 voor gietijzer) en de uitzetting bedraagt minder dan 100 nm wanneer de temperatuur met 20℃ verandert.
Iii. Bionische innovatie in structureel ontwerp
Geribbelde honingraatplaatstructuur: simuleert de mechanische verdeling van een honingraat, maar met een gewichtsreductie van 40%, maar een toename van 35% in buigstijfheid en een afname van 32% in spanning.
Dwarsbalk met variabele doorsnede: De dikte wordt dynamisch aangepast op basis van de kracht, waarbij de maximale vervorming met 28% wordt verminderd en voldaan wordt aan de hogesnelheidsbewegingsvereisten van de coatingkop.
Nanoschaal oppervlaktebehandeling: Magnetorheologisch polijsten bereikt een vlakheid van ±1 μm/m, diamantachtige koolstofcoating (DLC) verhoogt de slijtvastheid met een factor vijf en de slijtage per miljoen bewegingen bedraagt minder dan 0,5 μm.
IV. Toekomstige trends
Intelligente upgrade: Door de integratie van optische vezelsensoren en AI-algoritmen kan het in realtime omgevingsinterferentie compenseren, waarbij de doelfout binnen ±0,1 μm wordt gehouden.
Groene productie: de CO2-voetafdruk van gerecyclede granietmaterialen wordt met 60% verkleind, terwijl 90% van de prestaties behouden blijft, wat een circulaire economie bevordert.
Samenvatting: Het granieten portaalframe heeft het probleem van traditionele materialen opgelost, namelijk "gewichtsvermindering moet de stijfheid verminderen" door de combinatie van "minerale eigenschappen + bionisch ontwerp + nauwkeurige verwerking". De kernlogica ligt in het gebruik van de honingraatstructuur van natuurlijke mineralen en moderne mechanische simulatie om de materiaaleigenschappen te optimaliseren en te reconstrueren. Dit biedt een groene oplossing die rekening houdt met zowel efficiëntie als precisie bij de productie van leds/oleds. Deze innovatie is niet alleen een overwinning op het gebied van materialen, maar ook een voorbeeld van interdisciplinaire technologische integratie, die de wereldwijde displayindustrie helpt te evolueren naar hogere precisie en een lager energieverbruik.
Geplaatst op: 19 mei 2025