Designleitfaden für Silikonkautschuk-Tastaturen

Entwerfen einer Tastatur aus Silikonkautschuk

Silikon-Tastaturen lassen sich auf vielfältige Weise an unterschiedliche Anwendungen anpassen. Trotz des breiten Anwendungsspektrums bleiben die grundlegenden Schritte der Designphase unverändert.

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 die Maßgenauigkeit. Ungenaue oder zu komplexe Maße können den gesamten Designprozess zum Stillstand bringen. Silikonkautschuk -Tastaturen und Leiterplatten (PCBs) sind voneinander abhängig. Wenn das Design der Silikonkautschuk-Tastatur fehlschlägt, wirkt sich das negativ auf das Leiterplattendesign aus. Im schlimmsten Fall müssen sowohl die Schaltung als auch die Silikonkautschuk-Tastatur neu entworfen werden.

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

Die taktile Reaktion ist das wahrgenommene Berührungsgefühl beim Drücken eines Knopfes. Das taktile Feedback ist ein Messkriterium zur Bestimmung der Genauigkeit von Tastendrücken.

Ein Tastendruck hat 3 Phasen der Kraftanwendung.

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

Für ein gutes haptisches Feedback ist die Beschaffenheit des Tastenrandes entscheidend, da sie die Betätigungskraft beeinflusst. Die Betätigungskraft von Silikonknöpfen hängt nicht nur von der Härte des Rohmaterials ab, sondern auch von der Dicke der Oberflächenbeschichtung, der Werkzeugtechnologie und der Materialplatzierung beim Formpressen . Die Betätigungskraft ist der anfängliche Kraftaufwand, der zum Betätigen des Knopfes erforderlich ist. Sie stellt die maximale Kraft dar, die zum Auslösen eines Tastendrucks benötigt wird.

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.

Anpassung

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.

• Veredlung

Die einfachste Methode, eine Silikonkautschuk-Tastatur individuell zu gestalten, ist der Druck . Sie können nahezu jede Farbe für die Beschriftung der Tasten wählen. Achten Sie lediglich darauf, dass die Farben der Buchstaben und Tasten harmonieren und gut lesbar sind.

Zusätzlich können die Knöpfe durch Bedrucken farbig gestaltet werden. Diese Methode ist eine unübliche Alternative zu farbigen Silikonknöpfen. Das spezielle Druckverfahren zum Bedrucken von Knöpfen mit Buchstaben wird Siebdruck oder Beschriftungsdruck 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.

• Temperatur

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-Tastatur aus Silikonkautschuk sollte eine Härte von „60 Shore A “ aufweisen, die der eines Radiergummis entspricht. Bei dieser Härte sollte die Tastatur mindestens 1 Million Tastendrücke aushalten.

Fazit

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 Ihnen die Informationen aus diesem Leitfaden zur Gestaltung von Silikonkautschuk-Tastaturen bei der Entwicklung Ihrer eigenen Silikonkautschuk-Tastatur hilfreich sind. Für die Herstellung hochwertiger Silikonkautschukprodukte empfehlen wir Ihnen Hongju Silicone.

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