Bij de productie van lcd-/oledpanelen heeft de prestatie van de portaalconstructie direct invloed op de schermopbrengst. Traditionele gietijzeren portaalconstructies voldoen door hun hoge gewicht en trage respons moeilijk aan de eisen van hoge snelheid en precisie. Granieten portaalconstructies hebben dankzij materiaal- en structurele innovaties een gewichtsvermindering van 40% bereikt met behoud van een ultrahoge stijfheid, waardoor ze een sleuteltechnologie vormen voor de modernisering van de industrie.
I. Drie belangrijke knelpunten bij gietijzeren portaalframes
Zwaar gewicht en grote inertie: De dichtheid van gietijzer bedraagt 7,86 g/cm³, en het 10 meter lange portaalframe weegt meer dan 20 ton. De positioneringsfout tijdens het starten en stoppen op hoge snelheid is ±20 μm, wat resulteert in een ongelijkmatige laagdikte.
Langzame trillingsdemping: De dempingsverhouding is slechts 0,05-0,1, en het duurt meer dan 2 seconden voordat de trilling stopt. Dit veroorzaakt periodieke defecten in de coating, die verantwoordelijk zijn voor 18% van de defecte producten.
Vervorming op lange termijn: Grote elasticiteitsmodulus, onvoldoende taaiheid, vlakheidsfout loopt na 3 jaar gebruik op tot ±15 μm en hoge onderhoudskosten.
II. De natuurlijke voordelen van graniet
Lichtgewicht en zeer sterk: Dichtheid 2,6-3,1 g/cm³, gewichtsvermindering van 40%; de druksterkte bedraagt 100-200 MPa (gelijk aan gietijzer) en de vervorming is slechts 0,08 mm (0,12 mm voor gietijzer) bij een belasting van 1000 kg over een overspanning van 5 meter.
Uitstekende trillingsbestendigheid: De interne korrelgrensstructuur zorgt voor natuurlijke demping, met een dempingsverhouding van 0,3-0,5 (6 keer die van gietijzer), en de amplitude is minder dan ±1 μm bij een trilling van 200 Hz.
Uitstekende thermische stabiliteit: De thermische uitzettingscoëfficiënt bedraagt 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 voor gietijzer), en de uitzetting is minder dan 100 nm bij een temperatuurverandering van 20℃.
III. Bionische innovatie in constructief ontwerp
Honingraatvormige geribbelde plaatstructuur: Deze simuleert de mechanische verdeling van een honingraat, met een gewichtsvermindering van 40%, maar een toename van de buigstijfheid met 35% en een afname van de spanning met 32%.
Dwarsbalk met variabele doorsnede: De dikte wordt dynamisch aangepast aan de kracht, waardoor de maximale vervorming met 28% wordt verminderd. Dit voldoet aan de eisen voor snelle bewegingen van de coatingkop.
Oppervlaktebehandeling op nanoschaal: Magnetorheologisch polijsten zorgt voor een vlakheid van ±1 μm/m, een diamantachtige koolstofcoating (DLC) verhoogt de slijtvastheid met een factor vijf, en de slijtage per miljoen bewegingen is minder dan 0,5 μm.
IV. Toekomstige trends
Intelligente upgrade: Door de integratie van optische vezelsensoren en AI-algoritmen kan het systeem in realtime omgevingsinvloeden compenseren, waarbij de doelafwijking binnen ±0,1 μm wordt gehouden.
Groene productie: De CO2-voetafdruk van gerecycled graniet wordt met 60% verminderd, terwijl 90% van de prestaties behouden blijft, wat een circulaire economie bevordert.
Samenvatting: Het granieten portaalframe heeft het probleem van traditionele materialen, namelijk dat "gewichtsvermindering ten koste gaat van de stijfheid", opgelost door de combinatie van "minerale eigenschappen + bionisch ontwerp + precisiebewerking". De kernlogica ligt in het benutten van de honingraatstructuur van natuurlijke mineralen en moderne mechanische simulaties om de materiaaleigenschappen te optimaliseren en te reconstrueren. Dit levert een groene oplossing op die zowel efficiëntie als precisie combineert voor de productie van LED's en OLED's. Deze innovatie is niet alleen een overwinning voor materialen, maar ook een voorbeeld van interdisciplinaire technologische integratie, die de wereldwijde display-industrie helpt om te streven naar hogere precisie en een lager energieverbruik.
Geplaatst op: 19 mei 2025