Progettazione di tastiere in gomma siliconica
Tastiere in silicone può essere personalizzato in diversi modi per soddisfare molte applicazioni. Nonostante la vasta gamma di applicazioni, i passaggi fondamentali coinvolti nella fase di progettazione rimangono gli stessi.
Ecco i cinque elementi chiave di progettazione della tastiera in gomma siliconica che devono essere considerati. Diamo un'occhiata insieme!
Precisione dimensionale
Il primo e più cruciale passaggio per tutti i progettisti è la "precisione dimensionale". Quote imprecise o eccessivamente complesse possono arrestare l'intero processo di progettazione. Silicone tastiere in gomma e i progetti PCB (circuiti stampati) sono co-dipendenti. Se il design della tastiera in gomma siliconica fallisce, ciò avrà un impatto negativo sul design del PCB. Nel peggiore dei casi, riprogetterai il circuito e la tastiera in gomma siliconica.
Fortunatamente, con alcune considerazioni primarie, puoi ridurre al minimo gli errori e gli errori nel tuo progetto. Di seguito sono riportate alcune linee guida generali sulle dimensioni.
- Precisione dell'unità
Sii coerente con le tue unità di misura. Attenersi alle unità imperiali (pollici) o metriche (metri) ed etichettare sempre le unità nella parte superiore dei disegni. Se decidi di usare le unità metriche, sii coerente anche qui, non usare "cm" e "mm" nello stesso disegno. Scrivi 100mm invece di 10cm.
Le unità imperiali sono più comuni nelle regioni del Nord America, ma le unità metriche sono più facili da definire. I design delle tastiere in silicone o gomma hanno profili molto sottili e i pollici non sono ideali per misurare dimensioni così piccole.
- Tolleranza dimensionale
La tolleranza è presente in ogni settore. È una parte sfortunata e inevitabile della produzione. I design delle tastiere in gomma avranno una tolleranza standard dell'1%. Per un design largo 10 mm, la larghezza del prodotto finale può variare tra 9.9 mm e 10.1 mm.
Fortunatamente la tolleranza dimensionale dell'1% è eccellente per la maggior parte delle applicazioni. Ma se la tua particolare applicazione richiede tolleranze ancora migliori. Tieni presente che i produttori offrono tolleranze più strette ma a un prezzo più alto.
- disposizione
Nel design della tastiera in gomma, il layout si riferisce alla distanza tra i tasti/pulsanti e gli elementi circostanti. La maggior parte degli stampi per tastiere ha un limite fisico sulla distanza tra i tasti, la distanza tra due tasti/pulsanti adiacenti. Ciò limita il numero di pulsanti per mm quadrato di area.
Inoltre, i tastierini richiedono diversi fori di posizionamento dopo pochi pulsanti. Inoltre, i pulsanti non possono essere posizionati troppo vicino al bordo o alla cornice della tastiera. Un buon design dovrebbe considerare tutti questi elementi per massimizzare il layout dei pulsanti.
- Dimensioni standard
Ecco le dimensioni standard per il design della tastiera. Queste sono linee guida generali per semplificare il layout e le dimensioni delle tastiere.
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Design pulsante
I pulsanti hanno due parti distinte. La parte superiore visibile ha la scritta stampata e la parte inferiore nascosta ha contatti elettricamente conduttivi che interagiscono con il PCB. La parte inferiore è chiamata cupola ed è responsabile della funzione di commutazione di una tastiera. Mentre la parte superiore è solo un keycap progettato per un miglior comfort ed estetica.
- Tipi di pulsanti
I pulsanti possono essere suddivisi in due grandi categorie.
- Disegni separati – Il Keycap è un elemento separato posizionato sopra un interruttore a cupola. Questo tipo di pulsante è più comune nella produzione di tastiere a membrana, dove è possibile sostituire i copritasti in plastica senza danneggiare l'interruttore a cupola in silicone.
- Disegni combinati – Il copritastiera e l'interruttore a cupola sono fusi in un'unica unità. Questo tipo di pulsante è più comune nei telecomandi TV.
- Distanza percorsa chiave
Key Travel distance è l'altezza verticale che un pulsante deve percorrere prima che venga rilevato un segnale sulla scheda. Questa distanza è lo spazio tra il circuito stampato e l'interno dell'interruttore a cupola.
Una distanza di viaggio maggiore richiederà più forza per premere un pulsante. Inoltre, si tradurrà in un leggero ma evidente ritardo nel segnale di ingresso. Il ritardo di input è un fattore molto più importante per i design delle tastiere e meno importante per i telecomandi TV.
- Cambia cupole
La parte inferiore di una cupola ha un contatto elettrico, che è responsabile della funzione di commutazione. Questo contatto elettrico è chiamato interruttore e puoi ottenere due tipi di interruttori per i tuoi pulsanti a cupola.
- Cupole per interruttori in metallo
- Cupole per interruttori in poliestere
L'interruttore in metallo ha una piastra attaccata alla base del pulsante a cupola. Mentre l'interruttore in poliestere utilizza una piastra di plastica con argento stampato sulla superficie inferiore. Gli interruttori in metallo hanno una migliore affidabilità, una migliore conduzione e costi più elevati. Gli interruttori in poliestere sono alternative a basso costo agli interruttori in metallo.
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Risposta tattile
La risposta tattile è la sensazione percepita del tocco quando si preme un pulsante. La sensazione tattile è un parametro per determinare la precisione della pressione dei pulsanti.
La pressione di un pulsante ha 3 fasi dell'applicazione della forza.
- Forza di azionamento (Fa)
- Forza di contatto (Fc)
- Forza di ritorno (Fr)
Per avere un buon feedback tattile, la cinghia dei pulsanti è un elemento chiave perché la cinghia dei pulsanti influisce sulla forza di attuazione. La forza di attuazione dei pulsanti in silicone non è influenzata solo dalla durezza della materia prima, ma anche dallo spessore del rivestimento superficiale, dalla tecnologia dello stampo e dal posizionamento del materiale. stampaggio a compressione. La forza di attuazione è lo sforzo iniziale richiesto per premere il pulsante. Questa è la quantità massima di forza richiesta per avviare la pressione di un pulsante.
La forza di contatto è la seconda fase della pressatura. Una volta che un pulsante inizia a muoversi verso il basso, è necessaria una forza minore per avviare un punto di contatto tra l'interruttore a cupola e il circuito stampato.
La forza di ritorno è la resistenza della tastiera in gomma a ritornare nella sua posizione originale. È la forza con cui la cupola spinge il pulsante verso l'alto.
- Rapporto di scatto
Il rapporto di scatto misura la differenza di forza tra l'azionamento e la forza di contatto rispetto a una forza di azionamento. La seguente formula lo calcola.
RS = (Fa -Fc)/Fa
Un rapporto di scatto inferiore a 0.5 è considerato una sensazione tattile debole. Poiché c'è poca differenza tra la forza di azionamento e la forza di contatto, per una buona sensazione tattile, dovresti mirare a un rapporto di scatto di 0.5 o più.
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Personalizzazione
Una volta determinati tutti i fattori pratici di una tastiera in gomma siliconica, puoi concentrarti sulla personalizzazione.
- Selezione colore
I tastierini in gomma siliconica possono avere tasti colorati diversi dal colore di base. I pulsanti colorati sono realizzati in silicone colorato separato attaccato alla superficie della tastiera in gomma siliconica.
- Selezione del materiale
La maggior parte dei modelli di tastiera in gomma siliconica utilizza copritasti in gomma soft-touch. Ma puoi anche usare copritasti in gomma dura e copritasti in plastica fusi sopra i copritasti in gomma.
- Stampa
Infine, il modo più semplice di la personalizzazione di una tastiera in gomma siliconica è in corso di stampa. Puoi selezionare quasi tutti i colori per la scritta sopra i pulsanti. Assicurati solo che i colori delle lettere e dei pulsanti siano compatibili e facili da leggere.
Inoltre, puoi colorare i pulsanti stampandovi sopra dei colori. Questo metodo è un'alternativa insolita all'utilizzo di bottoni in silicone colorati. Il particolare metodo di stampa utilizzato per stampare le lettere sui bottoni è chiamato serigrafia o stampa della legenda.
Se non ti piace l'aspetto delle lettere stampate, puoi anche chiedere al produttore di utilizzare l'incisione laser per le lettere.
Durata
La durata della vita è l'ultimo fattore da considerare nel design della tastiera in gomma siliconica. Il silicone è un materiale morbido ma robusto; per la maggior parte delle applicazioni, una tastiera in gomma siliconica durerà a lungo.
Tuttavia, ci sono alcuni criteri che possono influire sulla durata di una tastiera. Il rispetto dei seguenti criteri si tradurrà in una maggiore durata delle tastiere.
- Temperatura
La gomma siliconica ha un intervallo di temperature di esercizio decente. Può resistere a temperature fino a 150 ˚C e fino a -40 ˚C.
- Corrosione
La gomma siliconica ha un'eccellente resistenza naturale alla corrosione. Tuttavia, l'esposizione ad alcune sostanze chimiche aggressive può degradare il silicone nel tempo.
- Azionamento
Una forza di azionamento eccessiva ridurrà la durata della tastiera. La gamma di attivazione operativa generale della maggior parte delle tastiere è compresa tra 60 e 300 grammi.
- Premere il pulsante
Una tastiera standard in gomma siliconica dovrebbe avere una durezza di “60 Shore A“, lo stesso di una gomma da matita. Con questa durezza, le tastiere dovrebbero resistere ad un minimo di 1 milione di pressioni di pulsanti (corse).
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Conclusione
Le tastiere in gomma siliconica sono incredibilmente versatili. Possono essere implementati in quasi tutti gli ambienti e personalizzati per applicazioni specifiche. Tieni presente le dimensioni e la spaziatura dei pulsanti per ottenere i migliori risultati.
Ci auguriamo che utilizzerai le informazioni contenute in questa guida alla progettazione della tastiera in gomma siliconica durante la progettazione della tua tastiera in gomma siliconica. Per la produzione di gomma siliconica di alta qualità, ti consigliamo di dare un'occhiata Hongju silicone.
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