Zwei Arten von geformten Silikonkautschuk-Tastaturen
Silikonkautschuk-Tastaturen sind Tastaturschalter aus Silikonkautschukmaterialien. Sie sind gewöhnt an geben taktiles Feedback an den Benutzer, wenn eine Taste gedrückt wird und sind in der Regel wird in verschiedenen Geräten der Unterhaltungselektronik verwendet wie Fernbedienungen, Taschenrechner und Tastaturen.
Geformte Silikonkautschuk-Tastaturen gibt es in verschiedenen Ausführungen und bieten mehrere Vorteile. Hier werden wir Vergleichen Sie die beiden Grundtypen, Geben Sie Details zu ihrem verfügbaren Designangebot an.
Leitfähige Gummitastatur
Die leitfähiger Gummi Das Tastenfeld verfügt über einen Puck auf der Rückseite oder einen eingebaute HalbleiterpilleDie Pille besteht aus leitfähige Partikel und Silikonkautschuk.
Beim Drücken der Tastatur kommt die Halbleiterpille in physischer Kontakt mit den freiliegenden interdigitalen Leitern auf der Leiterplatte (PCB). Die leitfähige Gummitastatur schließt den Schalter und der Vorgang wird ausgeführt.
Die Pille imitiert einen mechanischen Aktuator. Mit anderen Worten: Sie funktioniert durch Öffnen und Schließen eines Stromkreises. Tastaturen aus leitfähigem Gummi haben eine einfache Konstruktion und ihre Einzigartigkeit macht sie Die beliebtesten unter Tastaturdesignern.
Nichtleitende Gummitastatur
Die nichtleitende Gummitastatur basiert auf einem Schnappkuppel-Schaltmechanismus aus Metall.
Metallschnappkuppelschalter, bekannt als Schnappscheiben, sind offene Momentkontakte. Sie sind aus Edelstahl. Bei Verwendung mit einer Leiterplatte ein Gefühl der Berührung vermitteln sobald der Benutzer die Taste drückt.
Die Kuppel gibt ein hörbares Geräusch und ein Gefühl des Widerstands beim Drücken. Der wahrgenommene Tastsinn wird als taktiles Gefühl bezeichnet. Sobald die Kraft entfernt wird, schnellt die Kuppel wieder nach oben.
Nichtleitende Tastaturen bestehen aus eine dickere Materialbahn zwischen den Tastenknöpfen und der Basis. Wenn sich der Tastenknöpfe bewegt, ist es weniger anfällig für Risse. Es gibt keine Einschränkung durch den Druckkegel, sodass die Bewegung des Tastenkopfs verbessert wird.
Sie verwenden eine Schnappscheibe aus Metall, die hohe Steuerkraft und ein Gefühl der BerührungDarüber hinaus nutzen sie sich nicht so schnell ab, da ihr Schalterhohlraum abgedichtet werden kann.
| Leitfähige Gummitastatur | Nichtleitende Gummitastatur |
|---|---|
| Enthält eine halbleitende Pille. | Es besteht aus einem Metallkuppelschalter. |
| Die Pille besteht aus Kohlenstoffpartikeln und Silikonkautschuk. | Die Kuppel ist aus Edelstahl gebaut. |
| Die Pille stellt Kontakt mit den Leitern der Leiterplatte her, um den Stromkreis zu schließen. | Der Metallkuppelschalter schließt den Stromkreis. |
| Es verwendet ein dünnes Gewebematerial, das als Zwangskegel bezeichnet wird, zwischen der Tastenoberseite und der Basis. | Es wird ein dickeres Gurtmaterial verwendet. |
| Das dünne Material ermöglicht es dem Treibkegel, sich zu biegen, damit er nicht reißt. | Das dickere Gurtmaterial biegt sich nicht und neigt nicht zum Reißen. |
| Der Zwangskegel wird zusammengedrückt, um das Schnappgefühl bereitzustellen. | Die Metallkuppel schließt sich kurzzeitig, um ein Schnappgefühl zu vermitteln. |
| Der Kraftkegel besteht aus weichem Gummi, um ein spürbares Berührungsgefühl zu vermitteln. | Es wird Hartgummi verwendet, da die Schnappscheibe ausreicht, um ein spürbares Tastgefühl zu vermitteln. |
Wie werden geformte Gummitastaturen hergestellt?
Geformte Gummitastaturen werden aus hochwertigem Silikongummi hergestellt. Sie sichtbare Tastenkappen in einer Basismatte einschließen liegt auf der Leiterplatte auf, während zwischen den Tastenkappen und der Basismatte ein dünnes Gumminetz liegt.
Hochwertige geformte Silikontastaturen werden mit zwei Verfahren hergestellt:
- Niedriger Druck Formpressen
- Hoher Druck flüssiges Silikonkautschuk-Spritzgießen
Gummitastaturen werden oft als geformtes Silikon oder die komplette TastaturbaugruppeDie Leiterplatte und manchmal die dekorative Blende (Tastaturkanten) sind in der Baugruppe enthalten.
Eine geformte Gummitastatur ist jedoch keine eigenständige Komponente und sollte als Teil von eine große Tastatureinheit mit interaktiven Funktionen.
Ein wesentlicher Aspekt dieser Gummitastaturen ist, dass sie in verschiedene Voll- und Durchscheinfarben, Kombinieren Sie Volltonfarben in isolierten Bereichen. Darüber hinaus finden Sie verschiedene Möglichkeiten, Tastenbeschriftungen, d. h. Gravuren auf der Tastenkappe, zu erstellen.
- Verwenden Sie Laserätzung für durchscheinende Silikonkautschuk-Tastaturen die mit einer oder mehreren Schichten Silikonfarbe besprüht wurden.
- Verwenden Sie abgeschirmte Silikontinte für einfarbige Gummitastaturen.
Bewertung der Silikonbeschichtung
Der kritische Punkt ist, dass die meisten Silikon-Gummi-Tastaturen nicht für Entflammbarkeit UL 94 V-0Um die Flammwidrigkeitsklasse UL 94V0 zu erreichen, muss das Material muss seine Form behalten bei großer Hitzeeinwirkung.
Silikonkautschuke sind schwer entflammbar, das heißt, sie können Hitze für kurze Zeit aushalten. Sie können sein Flammschutzmittel bei Zugabe von Wärmeblockern wie Dimethylpolysiloxan Gummi und eine Platinverbindung.
Nur wenige Silikonkautschuk-Tastaturen erfordern eine UL 94 V-0-Einstufung, spart dem Designer zusätzliche VorlaufzeitAußerdem sind die Kosten niedriger, wenn die Menge größer ist.
Oft wird für die Vorderseite der Gummitasten eine verschleißfeste Beschichtung verwendet, ähnlich wie Polyurethan-Zu diesen Beschichtungstexturen gehören Matt, Satin und Glanz.
Ebenso andere ästhetische Oberflächenbehandlungen sind ebenfalls erhältlich, darunter Epoxy und Tasten mit zwei Härtegraden. Die Oberflächenbehandlung dient hier ausschließlich der Ästhetik und hat keinen Einfluss auf das Kerndesign oder die Betriebsparameter.
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Vergleich von leitfähigen und nicht leitfähigen Silikonkautschuk-Tastaturen
Wir können weitermachen, sobald Sie die beiden Arten von geformten Silikonkautschuk-Tastaturen verstehen. Unser nächster Schritt ist ein ausführlicher Vergleich von nichtleitenden und leitfähigen Gummitastaturen bis Entscheiden Sie, was für Sie funktioniert.
Hier sind die wichtigsten Unterschiede zwischen den einzelnen Funktionen:
1. Versiegelung wechseln
Die Abdichtung der Schalter ist für alle Arten von Gummitastaturen von größter Bedeutung. Das bedeutet Abdichten des Raums zwischen zwei Schaltkontakten und der Luftvolumen sie umgibt.
Der Schalterhohlraum der leitfähigen Gummitastaturen kann nicht konstruktionsbedingt abgedichtet werden, da die Luft beim Drücken der Tasten frei zirkulieren muss. Diese Tastaturen könnten so gestaltet werden, dass verhindern, dass Luft durchdringt oder um das Tastenfeld herum.
Neue Tastaturen haben eine weniger als 50 Ohm Schaltwiderstand, die mit der Zeit durch die Verschmutzung der Pillenoberfläche zunimmt. Die gleiche Pille findet sich auf der Rückseite leitfähiger Gummitastaturen. Dennoch wird eine höhere Einstellung des Schalterwiderstands auf 1,000 bis 10,000 Ohm den Zersetzungsprozess verlangsamen.
Dasselbe Szenario gilt jedoch nicht für nichtleitende Gummitastaturen, da deren Schalterhohlräume können abgedichtet werden umweltbedingt oder durch Design.
Im Falle von nichtleitendem Gummi sind Tastaturen Aktoren gegen Metallschnappscheibenschalter und beeinflussen nicht den SchalterwiderstandDie Leiterplatte steuert den Schalterwiderstand, die Kontaktfläche der Metallkuppeln und die Umweltversiegelung des Schalterhohlraums.
2. Bounce umschalten
Der Schaltersprung ist das nächste Merkmal, das diese beiden Gummitastaturen vergleicht. Es hängt davon ab der ausgeübte Druck und wie die Pille gegen die Leiterplatte drückt.
Leitfähige Gummitastaturen weisen einen hohen Schalterprellen auf. Wenn die Kraft in der Mitte statt an der Kante oder Ecke ausgeübt wird, verringert sich der Kontakt zwischen der Pillenoberfläche und der Leiterplatte. Die Pille wird gegen die Leiterplatte gedrückt, wodurch der Widerstand des geschlossenen Kontakts erhöht wird und ein Schalterprellen verursacht wird.
Im Gegensatz dazu steuern das Design, die Kontaktflächen und die Leiterplatte des Metallschnappdomschalters den Schaltersprung bei nichtleitenden Gummitastaturen. Metallkuppeln haben eine deutlich geringerer Schaltwiderstand als leitfähige Gummitastaturen, wodurch das Prellen des Schalters deutlich verringert wird.
3. Betriebskraft
Um taktiles Feedback zu geben, verwenden die leitfähigen Gummitastaturen eine gespannter Kraftkegel an den Rändern der Tasten vorhanden. Es gibt jedoch praktische Hemmungen für den Zwangskegel, die Lassen Sie es nicht zu, dass es eine hohe Betriebskraft aufweist innerhalb des angemessenen Switch-Lebenszyklus.
Die Betätigungskraft ist der zum Drücken der Taste erforderliche Druck, und bei leitfähigen Gummitastaturen liegt es zwischen 60 und 200 Gramm.
Andererseits ist die Betätigungskraft einer nichtleitenden Gummitastatur passiv, was trägt nur sehr wenig zur Antriebskraft des Schalters bei. Die resultierende Betätigungskraft kombiniert die lineare Verschiebung und den Betätigungsdruck des Metallschnappscheibenschalters.
Eine nichtleitende Gummitastatur hat eine Betätigungskraft, die von zwischen 240 Gramm und 2000 Gramm abhängig von der Ausführung des Kuppelschalters.
4. Intermittierender Schalterbetrieb
Ein intermittierender Schalterbetrieb ist eine Unregelmäßigkeit, die nur bei leitfähigen Gummitastaturen auftritt. Dies geschieht, wenn die Oberfläche der Pille mit einem nichtleitenden Schmutz bedeckt ist. Die Anomalie macht es unmöglich, den Schalterhohlraum abzudichten wo die Pille mit den freiliegenden, ineinandergreifenden Leitern auf der Leiterplatte interagiert.
Beim Loslassen der Tastenkappe setzt sich der in den Schalterhohlraum eingesaugte Staub oder Flusen auf den freiliegenden Kontaktflächen der Pille und der Leiterplatte ab. Dies kann Verschlechterung des Schalters verursachen im Laufe der Zeit.
Im Vergleich dazu ist der Schalterhohlraum der nichtleitenden Gummitastaturen kann vollständig versiegelt werden. Metallschnappkuppelschalter können so konstruiert werden, dass sie in einem umweltverträglich abgedichteten Schalterhohlraum funktionieren, um den Kontaminationseffekt beseitigen und intermittierender Schalterbetrieb.
5. Keytop Wackeln
Das Wackeln der Tasten ist konstruktionsbedingt. Einer der Hauptgründe für das Wackeln ist die Tatsache, dass der Schalterschaft eine kleiner Abstand innerhalb des Schaltergehäuses.
Wenn bei leitfähigen Gummitastaturen die Kraft nicht mittig auf die Tasten ausgeübt wird, neigen diese aufgrund des kollabierenden Kraftkegels um die Tasten zum Wackeln. Der Zwangskegel ist der Hauptgrund hinter der taktilen Rückmeldung, sodass ein Zusammenbruch dazu führen kann, dass die Tastenoberseite wackelt.
Einige Benutzer können das Wackeln mit dem Schließen des Schalters korrelieren, obwohl der Schalter möglicherweise nicht elektrisch geschlossen wurde.
Andererseits sind nichtleitende Gummitastaturen Hergestellt aus Gummi mit höherer Härte Das schließt den Schalter, auch wenn der Benutzer die Tasten nicht mittig drückt. Daher kommt es zu leichten Ungenauigkeiten bei der Tastenbewegung und beim Schließen des Schalters. Außerdem sind nichtleitende Tastaturen keine Kraftkegel verwenden für ein taktiles Einrasten.
6. Tastenhub
Der Tastenhub ist der Abstand zwischen Ruhe- und Druckposition, also wie weit die Taste gedrückt werden kann. Es besteht eine lineare Beziehung zum taktilen Gefühl.
Für leitfähige Gummitastaturen, ein längerer Tastenhub ist erforderlich sodass der Druckkegel zusammenfallen kann, um ein taktiles Gefühl zu erzeugen.
Sowohl der Tastenhub als auch das taktile Gefühl geben dem Eindruck eines geschlossenen Schalters. Ein längerer Tastenhub verkürzt die Lebensdauer des Kraftkegels, ein kürzerer kann das Tastgefühl beim Drücken der Taste beeinträchtigen. Bei leitfähigen Gummitastaturen beträgt der Tastenhub von 0.03 zu 0.07 Zoll.
Andererseits haben nichtleitende Gummitastaturen eine höherer taktiler Schnapp durch den Metall-Schnappkuppelschalter bereitgestellt. Sie haben auch eine höhere Steuerkraft. Der Tastenhub ist begrenzt auf 0.022 oder weniger, abhängig von der Art der Metallkuppel.
Der Tastenhub der Baugruppe könnte bis zu 0.4 Zoll abhängig vom Durchmesser der Kuppel, der Betätigungskraft und der Konstruktion des Gummibetätigers. Beim Drücken addiert sich die Kompression im Tastenkopf zum Hub des Kuppelschalters. Also, die Der Tastenhub ist größer als nur der Kuppelschalter.
7. Arbeitspunkte und Nachlauf umschalten
Der Schaltpunkt ist die Position, an der ein Tastendruck erkannt wird. Der Überhub ist der Tastenweg vom Betätigungspunkt (Betriebsschaltpunkt) bis zum vollständigen Hub. Sie müssen den Tastenkopf nicht weiter drücken, wenn Sie den Betriebshub bereits überschritten haben. Der Tastenkopf wird je nach seine Eigenschaften und Betreiber.
Bis die Pille am Ende des Hubs die freiliegenden Leiter auf der Leiterplatte berührt, leitfähige Gummitastaturen keinen elektrischen Kontakt herstellen. Da sich die Tastenkappe beim Drücken zusammendrückt, der schalter wird schließen, und Sie werden einen kleinen Überhub spüren.
Normalerweise haben leitfähige Gummitastaturen eine Betriebsschaltpunkt nahe 90 % des gesamten Tastenhubs, einschließlich Überhub. Sie können das Tastenfeld „reizen“, indem Sie langsam auf die Tastenoberseite drücken, bis Sie ein taktiles Gefühl verspüren, aber nicht so weit, dass der Schalter geschlossen wird.
Nichtleitende Gummitastaturen elektrischen Kontakt herstellen wenn der Metallkuppelschalter zusammenbricht. Der Kollapspunkt ist nahe 70% des gesamten Tastenhubs. Beim Drücken des Tastenhubs erhöht sich der Überhub. Normalerweise liegt der Betriebsschaltpunkt nahe 60% des gesamten Tastenhubs.
Wenn die nichtleitenden Gummitastaturen angemessen gestaltet sind, ist es unmöglich, das Einrasten zu fühlen, ohne den Schalter zu schließen, wenn die Kuppel zusammenbricht.
| Eigenschaften | Leitfähig | Nicht leitend |
|---|---|---|
| Schalterversiegelung | Der Schalterraum kann nicht abgedichtet werden. | Der Schalterraum kann abgedichtet werden. |
| Bounce wechseln | Höherer Schaltersprung. | Unteres Schalterprellen. |
| Betätigungskraft | Der Abdrückkegel schränkt das Aufbringen höherer Kräfte ein. (60-200 Gramm) | Die Betätigungskraft hängt von der Konstruktion der Metallkuppel ab und ist passiv. (240-2000 Gramm) |
| Intermittierender Schalterbetrieb | Zeigt häufig unregelmäßige Schaltvorgänge, da der Schalterhohlraum nicht abgedichtet werden kann. | Keine Chance für Unregelmäßigkeiten, da der Schalterraum abgedichtet werden kann. |
| Keytop Wackeln | Wenn sie außermittig gedrückt wird, wackelt der Tastenkopf aufgrund des Zwangskegels. | Es verwendet eine Metallkuppel, so dass der Tastenkopf auch dann nicht wackelt, wenn er außermittig gedrückt wird. |
| Keytop-Reise | Erfordert einen längeren Tastenkopfhub. Der typische Tastenhub beträgt 0.03 bis 0.07 Zoll. | Der Tastenhub ist geringer und hängt vom Kuppelschalter ab. Begrenzt auf 0.022 Zoll. |
| Arbeitspunkt wechseln | Der Arbeitsschaltpunkt liegt bei etwa 90 % des Tastenhubs. | Der Arbeitsschaltpunkt liegt bei etwa 60 % des Tastenhubs. |
Final Verdict
Während Sie Ihr Gummitastaturprojekt entwerfen, werden Sie Sie haben die Wahl zwischen den beiden Grundtypen von geformten Gummitastaturen. Je nach den Anforderungen Ihres Projekts können Sie leitfähige oder nicht leitfähige Gummitastaturen auswählen.
Einfach ausgedrückt: Wenn Ihr Projekt für eine nasse oder schmutzige Umgebung vorgesehen ist, könnten nichtleitende Gummitastaturen eine gute Wahl sein. Ihre Schalterhohlräume könnten leicht zu versiegeln, um sie vor Verunreinigungen zu schützen. Wenn Sie einfache Konstruktion und einzigartiges Design mögen, dann sind leitfähige Gummitastaturen der bekannteste unter Designern.
Aber es ist unbedingt notwendig zu verstehen, Grundlagen, Aufbau und Unterschiede zwischen den einzelnen Gummitastaturtypen. Wenn Sie mehr über die Einschränkungen der einzelnen Tastaturtypen wissen, können Sie besser entscheiden, welche Art Sie für Ihr Projekt benötigen.
Fazit
Geformte Tastaturen aus Silikonkautschuk sind aufgrund ihrer vielfältigen Vorteile seit über 30 Jahren die erste Wahl der Kunden. Es gibt sie in zwei grundlegenden Ausführungen: leitfähige und nichtleitende Gummitastaturen, mit denen Sie Ihre individuelle Tastatur herstellen können. Achten Sie jedoch darauf, ein Design zu wählen, das in einer bestimmten Umgebung die gewünschten Ergebnisse liefert.
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