Designleitfaden für Silikonkautschuk-Tastaturen

Entwerfen einer Tastatur aus Silikonkautschuk

Silikontastaturen kann auf verschiedene Weise angepasst werden, um vielen Anwendungen gerecht zu werden. Trotz des breiten Anwendungsspektrums bleiben die Kernschritte der Designphase gleich.

Hier sind die fünf wichtigsten Designelemente einer Silikonkautschuktastatur, die berücksichtigt werden müssen. Lasst uns gemeinsam einen Blick darauf werfen!

Dimensionale Genauigkeit

Der erste und wichtigste Schritt für alle Designer ist „Maßgenauigkeit“. Ungenaue oder zu komplexe Abmessungen können den gesamten Konstruktionsprozess zum Stillstand bringen. Silikon Gummitastaturen und PCB-Designs (Printed Circuit Board) sind voneinander abhängig. Wenn das Design der Silikonkautschuk-Tastatur versagt, wirkt sich das negativ auf das PCB-Design aus. Im schlimmsten Fall werden Sie die Schaltung und die Silikonkautschuktastatur neu entwerfen.

Glücklicherweise können Sie mit ein paar grundlegenden Überlegungen Fehler und Irrtümer in Ihrem Design minimieren. Im Folgenden finden Sie einige allgemeine Richtlinien für die Abmessungen.

• Einheitengenauigkeit

Seien Sie konsistent mit Ihren Maßeinheiten. Halten Sie sich entweder an die imperialen (Zoll) oder metrischen (Meter) Einheiten und beschriften Sie die Einheiten immer oben auf Ihren Zeichnungen. Wenn Sie sich für metrische Einheiten entscheiden, bleiben Sie auch hier konsequent und verwenden Sie nicht „cm“ und „mm“ in derselben Zeichnung. Schreiben Sie 100 mm statt 10 cm.

Imperiale Einheiten sind in nordamerikanischen Regionen häufiger anzutreffen, metrische Einheiten sind jedoch einfacher zu definieren. Silikon- oder Gummitastaturdesigns haben sehr dünne Profile und Zoll sind für die Messung solch kleiner Abmessungen nicht ideal.

• Maßtoleranz

Toleranz gibt es in jeder Branche. Es ist ein unglücklicher und unvermeidbarer Teil der Herstellung. Gummitastaturdesigns haben eine Standardtoleranz von 1 %. Bei einem 10 mm breiten Design kann die Endproduktbreite zwischen 9.9 mm und 10.1 mm variieren.

Glücklicherweise ist eine Maßtoleranz von 1 % für die meisten Anwendungen hervorragend. Aber wenn Ihre spezielle Anwendung noch bessere Toleranzen erfordert. Denken Sie daran, dass die Hersteller engere Toleranzen anbieten, jedoch zu einem höheren Preis.

• Layout

Beim Design von Gummitastaturen bezieht sich das Layout auf den Abstand zwischen den Tasten/Knöpfen und den umgebenden Elementen. Die meisten Tastaturdesignformen haben eine physikalische Grenze für den Abstand zwischen den Tasten, den Abstand zwischen zwei benachbarten Tasten/Knöpfen. Dies begrenzt die Anzahl der Knöpfe pro Quadratmillimeter Fläche.

Außerdem erfordern Tastaturen nach jeweils wenigen Tasten mehrere Positionierungslöcher. Tasten dürfen auch nicht zu nah am Rand oder Rahmen der Tastatur platziert werden. Ein gutes Design sollte all diese Elemente berücksichtigen, um das Tastenlayout zu maximieren.

• Standardabmessungen

Hier sind die Standardabmessungen für das Tastaturdesign. Dies sind allgemeine Richtlinien zur Vereinfachung des Layouts und der Abmessungen von Tastaturen.

Schaltflächendesign

Schaltflächen haben zwei unterschiedliche Teile. Der obere sichtbare Teil ist mit der Beschriftung bedruckt und der untere verdeckte Teil mit elektrisch leitenden Kontakten, die mit der Leiterplatte zusammenwirken. Der untere Teil wird Dome genannt und ist für die Schaltfunktion einer Tastatur zuständig. Während der obere Teil nur eine Tastenkappe ist, die für besseren Komfort und Ästhetik entwickelt wurde.

• Schaltflächentypen

Schaltflächen können in zwei große Kategorien unterteilt werden.

1. Separate Designs – Die Tastenkappe ist ein separates Element, das auf einem Kuppelschalter platziert wird. Dieser Tastentyp wird am häufigsten bei der Herstellung von Folientastaturen verwendet, bei denen Sie die Kunststofftastenkappen ersetzen können, ohne den Silikonkuppelschalter zu beschädigen.
2. Kombinierte Designs – Die Tastenkappe und der Kuppelschalter sind zu einer Einheit verschmolzen. Diese Art von Taste ist am häufigsten bei TV-Fernbedienungen zu finden.

• Reisestrecke

Key Travel Distance ist die vertikale Höhe, die eine Taste zurücklegen muss, bevor ein Signal auf der Leiterplatte erkannt wird. Dieser Abstand ist der Spalt zwischen der Leiterplatte und der Innenseite des Kuppelschalters.

Ein größerer Verfahrweg erfordert mehr Kraft, um eine Taste zu drücken. Außerdem führt dies zu einer leichten, aber merklichen Verzögerung des Eingangssignals. Die Eingangsverzögerung ist ein viel wichtigerer Faktor für Tastaturdesigns und weniger wichtig für TV-Fernbedienungen.

• Kuppeln wechseln

Auf der Unterseite einer Kuppel befindet sich ein elektrischer Kontakt, der für die Schaltfunktion zuständig ist. Dieser elektrische Kontakt wird als Schalter bezeichnet, und Sie können zwei Arten von Schaltern für Ihre Knopfkuppeln erhalten.

1. Schaltkuppeln aus Metall
2. Schalterhauben aus Polyester

Der Metallschalter hat eine Platte, die an der Basis der Kuppeltaste angebracht ist. Während der Polyesterschalter eine Kunststoffplatte mit aufgedrucktem Silber auf der Unterseite verwendet. Metallschalter haben eine bessere Zuverlässigkeit, bessere Leitung und höhere Kosten. Polyesterschalter sind kostengünstige Alternativen zu Metallschaltern.

Taktile Reaktion

Unter taktiler Reaktion versteht man das wahrgenommene Berührungsgefühl beim Drücken einer Taste. Das Tastgefühl ist ein Maß zur Bestimmung der Genauigkeit von Tastendrücken.

Ein Tastendruck hat 3 Phasen der Kraftanwendung.

1. Betätigungskraft (Fa)
2. Kontaktkraft (Fc)
3. Rückstellkraft (Fr)

Um ein gutes taktiles Feedback zu erhalten, ist das Knopfgewebe ein Schlüsselelement, da das Knopfgewebe die Betätigungskraft beeinflusst. Die Betätigungskraft des Silikonknopfs wird nicht nur von der Härte des Rohmaterials, sondern auch von der Dicke der Oberflächenbeschichtung, der Formwerkzeugtechnologie und der Materialplatzierung beeinflusst Formpressen. Die Betätigungskraft ist die anfängliche Kraft, die erforderlich ist, um den Knopf nach unten zu drücken. Dies ist die größte Kraft, die erforderlich ist, um einen Tastendruck auszulösen.

Die Kontaktkraft ist die zweite Phase des Pressens. Sobald eine Taste beginnt, sich nach unten zu bewegen, ist eine geringere Kraft erforderlich, um einen Kontaktpunkt zwischen dem Dome-Schalter und der Leiterplatte zu initiieren.

Die Rückstellkraft ist der Widerstand der Gummitastatur, um in ihre ursprüngliche Position zurückzukehren. Es ist die Kraft, mit der die Kuppel den Knopf wieder nach oben drückt.

• Snap-Verhältnis

Das Schnappverhältnis misst die Kraftdifferenz zwischen Betätigungs- und Kontaktkraft zu einer Betätigungskraft. Die folgende Formel berechnet es.

SR = (Fa – Fc)/Fa

Ein Schnappverhältnis von weniger als 0.5 wird als schwaches Tastgefühl angesehen. Da zwischen der Betätigungskraft und der Kontaktkraft nur ein sehr geringer Unterschied besteht, sollten Sie für ein gutes Tastgefühl ein Schnappverhältnis von 0.5 oder mehr anstreben.

Maßgeschneidert

Sobald Sie alle praktischen Faktoren einer Silikonkautschuk-Tastatur ermittelt haben, können Sie sich auf die individuelle Anpassung konzentrieren.

• Farbauswahl

Silikonkautschuk-Tastaturen können farbige Tasten haben, die sich von der Grundfarbe unterscheiden. Farbige Tasten bestehen aus separatem farbigem Silikon, das an der Oberfläche des Silikongummi-Tastenfelds befestigt ist.

• Materialauswahl

Die meisten Silikonkautschuk-Tastaturdesigns verwenden Soft-Touch-Gummitastenkappen. Sie können aber auch Hartgummi-Tastenkappen und Kunststoff-Tastenkappen verwenden, die auf die Gummi-Tastenkappen aufgeschmolzen werden.

• Drucken

Endlich der einfachste Weg Das Anpassen einer Silikonkautschuktastatur ist Drucken. Für die Beschriftung Ihrer Buttons können Sie nahezu jede beliebige Farbe wählen. Stellen Sie einfach sicher, dass die Farben der Buchstaben und Schaltflächen kompatibel und gut lesbar sind.

Darüber hinaus können Sie die Schaltflächen einfärben, indem Sie sie mit Farbe bedrucken. Diese Methode ist eine ungewöhnliche Alternative zur Verwendung farbiger Silikonknöpfe. Die spezielle Druckmethode, die beim Drucken von Buchstaben auf Knöpfen verwendet wird, wird Siebdruck oder Legendendruck genannt.

Wem die Optik gedruckter Buchstaben nicht gefällt, der kann beim Hersteller auch nach einer Lasergravur für die Beschriftung fragen.

Lebensdauer

Die Lebensdauer ist der letzte Faktor, den Sie beim Design Ihrer Silikonkautschuk-Tastatur berücksichtigen müssen. Silikon ist ein weiches, aber robustes Material; Für die meisten Anwendungen hält eine Silikonkautschuktastatur sehr lange.

Es gibt jedoch einige Kriterien, die sich auf die Lebensdauer einer Tastatur auswirken können. Die Einhaltung der folgenden Kriterien führt zu einer längeren Lebensdauer Ihrer Tastaturen.

• Temperaturen

Silikonkautschuk hat einen anständigen Betriebstemperaturbereich. Es kann Temperaturen bis zu 150 ˚C und Temperaturen bis zu -40 ˚C standhalten.

• Korrosion

Silikonkautschuk weist eine ausgezeichnete natürliche Korrosionsbeständigkeit auf. Allerdings kann die Einwirkung bestimmter aggressiver Chemikalien das Silikon mit der Zeit zersetzen.

• Betätigung

Übermäßige Betätigungskraft verringert die Lebensdauer Ihrer Tastatur. Der allgemeine Betätigungsbereich der meisten Tastaturen liegt zwischen 60 und 300 Gramm.

• Taste drücken

Eine Standard-Silikonkautschuktastatur sollte eine Härte von „60 Shore A„, das Gleiche wie ein Radiergummi. Bei dieser Härte sollten Tastaturen mindestens 1 Million Tastenbetätigungen (Anschlägen) standhalten.

Schlussfolgerung

Tastaturen aus Silikonkautschuk sind unglaublich vielseitig. Sie können in nahezu jeder Umgebung eingesetzt und an bestimmte Anwendungen angepasst werden. Achten Sie auf die Abmessungen und den Tastenabstand, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Wir hoffen, dass Sie die Informationen aus diesem Designleitfaden für Silikonkautschuk-Tastaturen bei der Gestaltung Ihrer Silikonkautschuk-Tastatur nutzen werden. Für die Herstellung von hochwertigem Silikonkautschuk empfehlen wir Ihnen, sich umzuschauen Hongju-Silikon.

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