Nella produzione di pannelli LCD/OLED, le prestazioni del portale dell'apparecchiatura influiscono direttamente sulla resa dello schermo. I tradizionali telai in ghisa difficilmente soddisfano i requisiti di alta velocità e precisione a causa del peso elevato e della bassa velocità di risposta. I telai in granito, grazie all'innovazione strutturale e dei materiali, hanno ottenuto una riduzione del peso del 40% mantenendo un'elevatissima rigidità, diventando una tecnologia chiave per l'aggiornamento del settore.
I. Tre principali colli di bottiglia dei telai a portale in ghisa
Peso elevato e forte inerzia: la densità della ghisa raggiunge i 7,86 g/cm³ e il telaio a portale da 10 metri pesa oltre 20 tonnellate. L'errore di posizionamento durante l'avvio e l'arresto ad alta velocità è di ±20 μm, con conseguente spessore del rivestimento non uniforme.
Attenuazione lenta delle vibrazioni: il rapporto di smorzamento è pari solo a 0,05-0,1 e la vibrazione impiega più di 2 secondi per arrestarsi, causando difetti periodici nel rivestimento, che rappresentano il 18% dei prodotti difettosi.
Deformazione a lungo termine: elevato modulo elastico, insufficiente tenacità, errore di planarità che si espande a ±15μm dopo 3 anni di utilizzo ed elevati costi di manutenzione.
Ii. I vantaggi naturali del granito
Leggero e ad alta resistenza: densità 2,6-3,1 g/cm³, riduzione del peso del 40%; la resistenza alla compressione è 100-200 mpa (equivalente alla ghisa) e la deformazione è di soli 0,08 mm (0,12 mm per la ghisa) quando viene applicato un carico di 1000 kg su una campata di 5 metri.
Eccellente resistenza alle vibrazioni: la struttura interna del confine dei grani forma uno smorzamento naturale, con un rapporto di smorzamento pari a 0,3-0,5 (6 volte quello della ghisa) e l'ampiezza è inferiore a ±1μm con vibrazioni a 200 Hz.
Elevata stabilità termica: il coefficiente di dilatazione termica è 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 per la ghisa) e l'espansione è inferiore a 100 nm quando la temperatura cambia di 20 ℃.
III. Innovazione bionica nella progettazione strutturale
Struttura a piastra nervata a nido d'ape: simula la distribuzione meccanica di un nido d'ape, con una riduzione del peso del 40% ma un aumento del 35% della rigidità alla flessione e una diminuzione del 32% della sollecitazione.
Trave trasversale a sezione variabile: lo spessore viene regolato dinamicamente in base alla forza, con una deformazione massima ridotta del 28%, soddisfacendo i requisiti di movimento ad alta velocità della testa di rivestimento.
Trattamento superficiale su scala nanometrica: la lucidatura magnetoreologica consente di ottenere una planarità di ±1μm/m, il rivestimento in carbonio simile al diamante (DLC) aumenta la resistenza all'usura di cinque volte e l'usura per milione di movimenti è inferiore a 0,5μm.
IV. Tendenze future
Aggiornamento intelligente: integrando sensori in fibra ottica e algoritmi di intelligenza artificiale, è in grado di compensare le interferenze ambientali in tempo reale, con un errore target controllato entro ±0,1μm.
Produzione ecologica: l'impronta di carbonio dei materiali in granito riciclato viene ridotta del 60%, mantenendo al contempo il 90% delle loro prestazioni, promuovendo un'economia circolare.
Riepilogo: Il telaio a portale in granito ha risolto il problema dei materiali tradizionali, secondo cui "la riduzione del peso implica una riduzione della rigidità", attraverso la combinazione di "proprietà minerali + design bionico + lavorazione di precisione". La logica di base risiede nell'utilizzo della struttura a nido d'ape dei minerali naturali e della moderna simulazione meccanica per ottenere l'ottimizzazione e la ricostruzione delle proprietà dei materiali, offrendo una soluzione ecologica che tiene conto sia dell'efficienza che della precisione per la produzione di LED/OLED. Questa innovazione non è solo una vittoria dei materiali, ma anche un modello di integrazione tecnologica interdisciplinare, che sta aiutando l'industria globale dei display a progredire verso una maggiore precisione e un minore consumo energetico.
Data di pubblicazione: 19 maggio 2025