בייצור פאנלי LCD/OLED, ביצועי גנטרי הציוד משפיעים ישירות על תפוקת המסך. מסגרות גנטרי מסורתיות מברזל יצוק מתקשות לעמוד בדרישות המהירות והדיוק הגבוהות עקב משקלן הכבד ותגובתן האיטית. מסגרות גנטרי מגרניט, באמצעות חדשנות חומרית ומבנית, השיגו "הפחתה של 40% במשקל תוך שמירה על קשיחות גבוהה במיוחד", והפכו לטכנולוגיה מרכזית לשדרוג התעשייה.
א. שלושה צווארי בקבוק עיקריים של מסגרות גנטרי מברזל יצוק
משקל כבד ואינרציה חזקה: צפיפות הברזל היצוק מגיעה ל-7.86 גרם/סמ"ק, ומסגרת הגנטרי בגודל 10 מטר שוקלת מעל 20 טון. שגיאת המיקום במהלך התחלה ועצירה במהירות גבוהה היא ±20 מיקרומטר, וכתוצאה מכך עובי הציפוי אינו אחיד.
הנחתה איטית של רטט: יחס הריסון הוא רק 0.05-0.1, והרטט נפסק יותר משתי שניות, מה שגורם לפגמים תקופתיים בציפוי, המהווים 18% מהמוצרים הפגומים.
עיוות לטווח ארוך: מודול אלסטיות גדול, קשיחות לא מספקת, שגיאת השטיחות מתרחבת ל-±15 מיקרומטר לאחר 3 שנות שימוש, ועלות תחזוקה גבוהה.
II. היתרונות הטבעיים של גרניט
קל משקל וחוזק גבוה: צפיפות 2.6-3.1 גרם/סמ"ק, הפחתת משקל של 40%; חוזק הדחיסה הוא 100-200 מגה פסקל (שווה ערך לברזל יצוק), והעיוות הוא רק 0.08 מ"מ (0.12 מ"מ לברזל יצוק) כאשר מופעל עומס של 1000 ק"ג על פני טווח של 5 מטרים.
עמידות מצוינת לרעידות: מבנה גבול הגרעינים הפנימי יוצר ריסון טבעי, עם יחס ריסון של 0.3-0.5 (פי 6 מזה של ברזל יצוק), והמשרעת קטנה מ-±1μm תחת רטט של 200 הרץ.
יציבות תרמית חזקה: מקדם ההתפשטות התרמית הוא 0.6-5×10⁻⁶/℃ (1/5-1/20 עבור ברזל יצוק), וההתפשטות קטנה מ-100 ננומטר כאשר הטמפרטורה משתנה ב-20℃.
ג. חדשנות ביונית בתכנון מבני
מבנה לוח צלעות בצורת חלת דבש: מדמה את ההתפלגות המכנית של חלת דבש, עם הפחתה של 40% במשקל אך עלייה של 35% בקשיחות הכיפוף וירידה של 32% במאמץ.
קורה בעלת חתך רוחב משתנה: העובי מותאם באופן דינמי בהתאם לכוח, כאשר העיוות המקסימלי מופחת ב-28%, ועומד בדרישות התנועה במהירות גבוהה של ראש הציפוי.
טיפול פני שטח בקנה מידה ננומטרי: ליטוש מגנטוראולוגי משיג שטוחות של ±1 מיקרומטר/מטר, ציפוי פחמן דמוי יהלום (DLC) מגביר את עמידות הבלאי פי חמישה, והבלאי למיליון תנועות הוא פחות מ-0.5 מיקרומטר.
IV. מגמות עתידיות
שדרוג חכם: שילוב חיישני סיבים אופטיים ואלגוריתמים של בינה מלאכותית מאפשר לפצות על הפרעות סביבתיות בזמן אמת, כאשר שגיאת היעד נשלטת בטווח של ±0.1 מיקרומטר.
ייצור ירוק: טביעת הרגל הפחמנית של חומרי גרניט ממוחזרים מצטמצמת ב-60%, בעוד ש-90% מביצועיהם נשמרים, מה שמקדם כלכלה מעגלית.
סיכום: שלדת הגרניט פתרה את בעיית החומרים המסורתיים, לפיה "הפחתת משקל חייבת להפחית את הנוקשות" באמצעות שילוב של "תכונות מינרליות + עיצוב ביוני + עיבוד מדויק". ההיגיון המרכזי טמון בניצול מבנה חלת הדבש של מינרלים טבעיים וסימולציה מכנית מודרנית כדי להשיג אופטימיזציה ושחזור של תכונות החומר, ומספק פתרון ירוק שלוקח בחשבון הן יעילות והן דיוק לייצור LED/OLED. חדשנות זו אינה רק ניצחון של חומרים, אלא גם מודל של שילוב טכנולוגי בין-תחומי, המסייע לתעשיית התצוגה העולמית להתקדם לעבר דיוק גבוה יותר וצריכת אנרגיה נמוכה יותר.
זמן פרסום: 19 במאי 2025