У виробництві РК/OLED-панелей продуктивність портального обладнання безпосередньо впливає на вихід екрану. Традиційні чавунні портальні рами важко задовольнити вимоги високої швидкості та точності через їхню велику вагу та повільну реакцію. Гранітні портальні рами завдяки інноваціям у матеріалах та конструкції досягли «зниження ваги на 40% при збереженні надвисокої жорсткості», що стало ключовою технологією для модернізації промисловості.
I. Три основні вузькі місця чавунних козлових рам
Велика вага та сильна інерція: щільність чавуну досягає 7,86 г/см³, а 10-метрова портальна рама важить понад 20 тонн. Похибка позиціонування під час високошвидкісного запуску та зупинки становить ±20 мкм, що призводить до нерівномірної товщини покриття.
Повільне затухання вібрації: коефіцієнт затухання становить лише 0,05-0,1, а вібрація зупиняється більше 2 секунд, що спричиняє періодичні дефекти покриття, що становить 18% дефектних виробів.
Тривала деформація: великий модуль пружності, недостатня в'язкість, похибка площинності збільшується до ±15 мкм після 3 років використання та висока вартість обслуговування.
II. Природні переваги граніту
Легкий та високоміцний: щільність 2,6-3,1 г/см³, зниження ваги на 40%; міцність на стиск становить 100-200 МПа (еквівалентно чавуну), а деформація становить лише 0,08 мм (0,12 мм для чавуну) при навантаженні 1000 кг, що прикладається на проліт 5 метрів.
Відмінна стійкість до вібрації: структура внутрішніх меж зерен утворює природне демпфування з коефіцієнтом демпфування 0,3-0,5 (у 6 разів більше, ніж у чавуну), а амплітуда менше ±1 мкм при вібрації 200 Гц.
Висока термічна стабільність: коефіцієнт теплового розширення становить 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 для чавуну), а розширення становить менше 100 нм при зміні температури на 20℃.
Iii. Біонічні інновації в структурному проектуванні
Структура ребристої пластини у формі стільників: вона імітує механічний розподіл стільників, зі зменшенням ваги на 40%, але збільшенням жорсткості на вигин на 35% та зменшенням напруження на 32%.
Поперечна балка зі змінним поперечним перерізом: товщина динамічно регулюється відповідно до сили, при цьому максимальна деформація зменшується на 28%, що відповідає вимогам високошвидкісного руху головки нанесення покриття.
Нанорозмірна обробка поверхні: магнітореологічне полірування досягає площинності ±1 мкм/м, алмазоподібне вуглецеве покриття (DLC) збільшує зносостійкість у п'ять разів, а знос на мільйон рухів становить менше 0,5 мкм.
Iv. Майбутні тенденції
Інтелектуальне оновлення: завдяки інтеграції волоконно-оптичних датчиків та алгоритмів штучного інтелекту, система може компенсувати перешкоди навколишнього середовища в режимі реального часу, контролюючи похибку цілі в межах ±0,1 мкм.
Зелене виробництво: вуглецевий слід перероблених гранітних матеріалів зменшується на 60%, водночас зберігаючи 90% їхніх експлуатаційних характеристик, що сприяє розвитку циркулярної економіки.
Короткий зміст: Гранітний портальний каркас вирішив проблему традиційних матеріалів, згідно з якою «зменшення ваги має зменшити жорсткість», завдяки поєднанню «мінеральних властивостей + біонічного дизайну + прецизійної обробки». Основна логіка полягає у використанні стільникової структури природних мінералів та сучасного механічного моделювання для досягнення оптимізації та реконструкції властивостей матеріалу, забезпечуючи екологічне рішення, яке враховує як ефективність, так і точність виробництва світлодіодних/освітлених дисплеїв. Ця інновація є не лише перемогою матеріалів, але й моделлю міждисциплінарної технологічної інтеграції, яка допомагає світовій індустрії дисплеїв рухатися до вищої точності та нижчого енергоспоживання.
Час публікації: 19 травня 2025 р.