Pri proizvodnji LCD/OLED panelov zmogljivost portala opreme neposredno vpliva na izkoristek zaslona. Tradicionalni portalni okvirji iz litega železa zaradi svoje velike teže in počasnega odziva težko izpolnjujejo zahteve glede visoke hitrosti in natančnosti. Granitni portalni okvirji so z inovacijami materialov in konstrukcij dosegli "40-odstotno zmanjšanje teže ob ohranjanju ultra visoke togosti", kar je postala ključna tehnologija za nadgradnjo industrije.
I. Tri glavna ozka grla litoželeznih portalnih okvirjev
Velika teža in močna vztrajnost: Gostota litega železa doseže 7,86 g/cm³, 10-metrski portalni okvir pa tehta več kot 20 ton. Napaka pozicioniranja med zagonom in zaustavitvijo pri visoki hitrosti je ±20 μm, kar povzroči neenakomerno debelino prevleke.
Počasno dušenje vibracij: Razmerje dušenja je le 0,05–0,1, vibracije pa se ustavijo v več kot 2 sekundi, kar povzroča občasne napake v premazu, kar predstavlja 18 % okvarjenih izdelkov.
Dolgotrajna deformacija: velik elastični modul, nezadostna žilavost, napaka ravnosti se po 3 letih uporabe poveča na ±15 μm, stroški vzdrževanja pa so visoki.
Ii. Naravne prednosti granita
Lahka in visoka trdnost: Gostota 2,6–3,1 g/cm³, zmanjšanje teže za 40 %; Tlačna trdnost je 100–200 mpa (kar ustreza litemu železu), deformacija pa je le 0,08 mm (0,12 mm za lito železo) pri obremenitvi 1000 kg na razponu 5 metrov.
Odlična odpornost proti vibracijam: Notranja struktura meja zrn tvori naravno dušenje z razmerjem dušenja 0,3-0,5 (6-krat večje od litega železa), amplituda pa je pri vibracijah 200 Hz manjša od ±1 μm.
Močna toplotna stabilnost: Koeficient toplotnega raztezanja je 0,6–5 × 10⁻⁶/℃ (1/5–1/20 za lito železo), raztezanje pa je manjše od 100 nm, ko se temperatura spremeni za 20 ℃.
Iii. Bionične inovacije v strukturnem načrtovanju
Struktura rebraste plošče v obliki satja: Simulira mehansko porazdelitev satja, s 40-odstotnim zmanjšanjem teže, vendar 35-odstotnim povečanjem upogibne togosti in 32-odstotnim zmanjšanjem napetosti.
Prečni nosilec s spremenljivim prečnim prerezom: Debelina se dinamično prilagaja glede na silo, pri čemer se največja deformacija zmanjša za 28 %, kar ustreza zahtevam po hitrem gibanju premazne glave.
Nanoskalna površinska obdelava: Magnetorološko poliranje doseže ravnost ±1 μm/m, diamantno podoben ogljikov premaz (DLC) poveča odpornost proti obrabi za petkrat, obraba na milijon premikov pa je manjša od 0,5 μm.
Iv. Prihodnji trendi
Inteligentna nadgradnja: Z integracijo optičnih vlakenskih senzorjev in algoritmov umetne inteligence lahko v realnem času kompenzira motnje iz okolja, pri čemer je ciljna napaka nadzorovana znotraj ±0,1 μm.
Zelena proizvodnja: Ogljični odtis recikliranih granitnih materialov se zmanjša za 60 %, hkrati pa se ohrani 90 % njihove učinkovitosti, kar spodbuja krožno gospodarstvo.
Povzetek: Granitni portalni okvir je rešil problem tradicionalnih materialov, da mora "zmanjšanje teže zmanjšati togost", s kombinacijo "mineralnih lastnosti + bionične zasnove + natančne obdelave". Osnovna logika leži v uporabi satjaste strukture naravnih mineralov in sodobne mehanske simulacije za doseganje optimizacije in rekonstrukcije lastnosti materialov, kar zagotavlja zeleno rešitev, ki upošteva tako učinkovitost kot natančnost pri proizvodnji LED/OLED. Ta inovacija ni le zmaga materialov, temveč tudi model interdisciplinarne tehnološke integracije, ki pomaga svetovni industriji zaslonov pri prehodu na večjo natančnost in nižjo porabo energije.
Čas objave: 19. maj 2025