Dans la production de panneaux LCD/OLED, les performances du portique de l'équipement influent directement sur le rendement des écrans. Les portiques traditionnels en fonte peinent à répondre aux exigences de vitesse et de précision élevées en raison de leur poids important et de leur temps de réponse lent. Grâce à des innovations en matière de matériaux et de structure, les portiques en granit ont permis une réduction de poids de 40 % tout en conservant une rigidité exceptionnelle, devenant ainsi une technologie clé pour la modernisation du secteur.
I. Trois principaux goulots d'étranglement des châssis de portiques en fonte
Poids important et forte inertie : la densité de la fonte atteint 7,86 g/cm³, et le portique de 10 mètres pèse plus de 20 tonnes. L’erreur de positionnement lors des démarrages et arrêts à grande vitesse est de ±20 µm, ce qui entraîne une épaisseur de revêtement irrégulière.
Atténuation lente des vibrations : le taux d’amortissement n’est que de 0,05 à 0,1 et la vibration met plus de 2 secondes à s’arrêter, ce qui provoque des défauts périodiques dans le revêtement, représentant 18 % des produits défectueux.
Déformation à long terme : module d'élasticité élevé, ténacité insuffisante, erreur de planéité atteignant ±15 μm après 3 ans d'utilisation et coûts de maintenance élevés.
II. Les avantages naturels du granit
Léger et très résistant : densité de 2,6 à 3,1 g/cm³, réduction de poids de 40 % ; la résistance à la compression est de 100 à 200 MPa (équivalente à celle de la fonte), et la déformation n'est que de 0,08 mm (0,12 mm pour la fonte) lorsqu'une charge de 1000 kg est appliquée sur une portée de 5 mètres.
Excellente résistance aux vibrations : la structure interne des joints de grains forme un amortissement naturel, avec un rapport d'amortissement de 0,3 à 0,5 (6 fois celui de la fonte), et l'amplitude est inférieure à ±1 μm sous une vibration de 200 Hz.
Forte stabilité thermique : Le coefficient de dilatation thermique est de 0,6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 pour la fonte), et la dilatation est inférieure à 100 nm lorsque la température varie de 20℃.
III. Innovation bionique dans la conception structurelle
Structure de plaque nervurée en nid d'abeille : Elle simule la distribution mécanique d'un nid d'abeille, avec une réduction de poids de 40 %, mais une augmentation de rigidité en flexion de 35 % et une diminution de contrainte de 32 %.
Traverse à section variable : L'épaisseur est ajustée dynamiquement en fonction de la force, avec une déformation maximale réduite de 28 %, répondant aux exigences de déplacement à grande vitesse de la tête de revêtement.
Traitement de surface à l'échelle nanométrique : le polissage magnétorhéologique permet d'obtenir une planéité de ±1 µm/m, le revêtement en carbone de type diamant (DLC) multiplie par cinq la résistance à l'usure et l'usure par million de mouvements est inférieure à 0,5 µm.
IV. Tendances futures
Mise à niveau intelligente : intégrant des capteurs à fibre optique et des algorithmes d'IA, elle peut compenser les interférences environnementales en temps réel, avec une erreur cible contrôlée à ±0,1 μm.
Production écologique : L’empreinte carbone des matériaux en granit recyclé est réduite de 60 %, tandis que 90 % de leurs performances sont conservées, favorisant ainsi une économie circulaire.
Résumé : Le cadre de portique en granit résout le problème des matériaux traditionnels selon lequel « la réduction du poids entraîne nécessairement une diminution de la rigidité » grâce à la combinaison des propriétés minérales, d'une conception biomimétique et d'un usinage de précision. Le principe repose sur l'utilisation de la structure alvéolaire des minéraux naturels et d'une simulation mécanique moderne pour optimiser et reconstruire les propriétés du matériau, offrant ainsi une solution écologique qui allie efficacité et précision pour la production de LED/OLED. Cette innovation représente non seulement une avancée majeure en matière de matériaux, mais aussi un modèle d'intégration technologique interdisciplinaire, contribuant à faire évoluer l'industrie mondiale de l'affichage vers une précision accrue et une consommation d'énergie réduite.
Date de publication : 19 mai 2025