¿Qué es un teclado de goma?
Un teclado de goma es un dispositivo de entrada generalmente hecho con goma de silicona. Cada tecla tiene una forma pequeña. cúpula o estructura. Las teclas flexibles de silicona con correas Completa el circuito al presionarlo. La elasticidad del material de silicona hace que la tecla rebote después de soltarla.
La flexibilidad del material de silicona le permite soportar millones de accionamientos sin perder la forma. Lo resiste los rayos UVHumedad, polvo, productos químicos y un amplio rango de temperaturas. Por eso, los teclados diseñados con silicona son ideales para productos de consumo e industriales.
Teclado de goma vs. interruptor de membrana
Teclados de goma y interruptores de membrana Ambos son dispositivos de entrada eléctricos. Los teclados de goma funcionan con cúpulas de silicona moldeadasLos interruptores de membrana utilizan capas planas de película de plástico con circuitos impresos.
Para una teclado táctil La silicona es la mejor opción. El teclado de silicona se puede diseñar en diferentes... formas, colores y tamañosLos interruptores de membrana son más delgados y se pueden sellar más fácilmente.
Consideraciones clave de diseño
Para diseñar un teclado de goma de siliconaPrimero, comprenda los requisitos del producto y el espacio disponible. Evaluamos los siguientes parámetros para diseñar un teclado confiable. Cada especificación influye en las demás. El equilibrio adecuado entre... Elementos de diseño del teclado de silicona lo hace practico y comodo.
Formas y diseño de los botones
Al diseñar los botones y el diseño del teclado, dos factores son los más importantes: rango de presión y espaciado de botonesLa tabla muestra las estructuras de botones más comunes y sus rangos de presión.
| Forma del botón | Cono | Doble cono | Campana | Campana doble |
| Rango de presión (gramos) | 30 - 250 | 50 - 250 | 80–200, 10–200 (sin clic) | 30 - 200 |
Los botones en forma de campana dan un sonido consistente. Respuesta moderadamente suave a una fuerza moderadaPor eso son ideales para dispositivos médicos. El uso frecuente de estos botones no cansa al usuario.
Las estructuras de cono o doble cono toleran fuerzas de actuación más elevadasSon adecuados para paneles de control industriales. Ofrecen una excelente durabilidad en entornos exigentes.
La disposición de los botones es tan importante como la forma. Un diseño espacioso con espaciamiento de 3-5 mm Entre teclas se reducen los errores en dispositivos médicos. Para uso industrial, se recomiendan diseños más densos con 2-4mm El espaciado funciona mejor. Para la electrónica de consumo, 1.5-3 mm El espaciado entre teclas equilibra la comodidad del usuario.
Fuerza de actuación y respuesta táctil
La fuerza de accionamiento es la presión necesaria para pulsar una tecla. Debe seleccionarse cuidadosamente para lograr un equilibrio entre comodidad y precisión.
| Fuerza de actuación | Variación permitida (± gramos) | Retroalimentación táctil de los usuarios |
| 50 g | 15 – 20 | Excelente |
| 70 | 20 – 25 | Excelente |
| 90 g | 20 – 30 | Excelente |
| 120 g | 25 – 35 | Excelente |
| 150 g | 25 – 35 | Bueno |
| 170 g | 35 – 50 | Bueno |
| 200 g | 50 | Suficientemente bueno |
El rango de 70 a 120 g se considera ideal para los usuarios. Equilibra velocidad y precisión. En interruptores más ligeros, este rango... evita pulsaciones accidentales. En cambios pesados reduce la fatiga.
Cuando la fuerza de accionamiento supera los 200 g, las teclas se endurecen. Este rango es útil para goma de silicona teclados expuestos a vibraciones o toques accidentalesUna fuerza de actuación de 200 g reduce la comodidad y aumenta la fatiga en los dispositivos de uso diario.
Distancia de viaje
La distancia de recorrido es la distancia que recorre una llave desde su posición de reposo hasta el punto donde toca los contactos eléctricos. La distancia de recorrido afecta la llave. Sensación táctil, tamaño y vida útil del teclado.
0.8 a 1.5 mm es el rango estándarUn recorrido más corto reduce la sensación táctil y el teclado se asemeja más a un sensor táctil. Una distancia más larga aumenta la sensación táctil.
Considere el gráfico aplicación de destino del teclado para decidir el Distancia de recorrido. Por ejemplo, en teclados médicos, un recorrido corto proporciona una entrada más rápida. En controles automotrices, un recorrido más largo proporciona una respuesta positiva al usuario.
Propiedades materiales del caucho de silicona
Propiedades físicas del caucho de silicona:
El caucho de silicona es un material versátil. polímero sintético. La sección alta resistencia a la tracción y resistencia al desgarro El caucho de silicona le permite soportar presiones repetidas sin desgaste. Esto prolonga la vida útil del teclado.
La siguiente tabla compara el conductor de carbono de silicona (utilizado para contactos conductores) con el aislante de silicona (utilizado para el cuerpo del teclado principal):
| Propiedad física típica | Conductor de carbono | Aislante de silicona |
| Gravedad Específica @ 72 ° C | 1.18 | 1.17 |
| Dureza durómétrica (Shore A) | 65 ± 5 | 30–80 ± 5 |
| Resistencia a la tracción (kg/cm²) | > 50 | > 70 |
| Alargamiento (%) | > 100 | > 250 |
| Resistencia al desgarro (kg/cm²) | >9 | > 12 |
| Contracción lineal (%) | 3 – 5 | 3 – 4.5 |
| Resistividad volumétrica (Ohm·cm) | >5 | 1 × 10¹⁵ |
| Conjunto de compresión (%) | 15 – 25 | 10 – 20 |
| Resistencia a la abrasión | Moderada | Alta |
| Transparencia/Colorabilidad | Opaco, color limitado | Amplia gama, admite retroiluminación. |
| Permeabilidad (gas/vapor de agua) | Moderada | Baja |
| Retardancia de llama (UL94) | V-1 | V-0 / V-1 (según grado) |
Gracias a la resistencia de estos materiales, los teclados de caucho de silicona ofrecen un excelente rendimiento en diferentes entornos. Ajustar la dureza, el alargamiento y los recubrimientosPuedes construir cualquier cosa, desde teclas suaves al tacto para el consumidor hasta controles industriales robustos.
Resistencia Ambiental
Caucho de silicona natural Resiste la humedad y el polvoPor lo tanto, se puede utilizar en exteriores y en dispositivos médicos. Además, la silicona... Resiste el agua y la luz ultravioleta., ozonoy muchos productos químicos. Estas propiedades mantienen los teclados funcionales en entornos exteriores hostiles.
Resistencia al calor y a los productos químicos
Los teclados de caucho de silicona pueden funcionar entre –40°C y +150°C. Sin perder sus cualidades únicas. Por eso La silicona se utiliza en electrónica., dispositivos médicos y maquinaria industrial.
También puede Soportar la exposición a muchos productos químicos Desde agentes de limpieza hasta ácidos suaves. Ideal tanto para equipos médicos esterilizables como para maquinaria industrial.
Resumen de fabricación
La sección Fabricación de teclados de caucho de silicona Influye en el rendimiento y la fiabilidad del dispositivo. La elección del proceso de moldeo, el método de contacto y el acabado superficial influyen en la durabilidad. retroalimentación táctil, y la calidad general del producto.
Moldeo por compresión
El proceso de fabricación principal para producir teclados de caucho de silicona es moldeo por compresiónEl material de caucho de silicona es colocado en un molde y comprimido bajo calorCrea piezas duraderas y precisas.
Sobremoldeo con plástico
En algunos diseños se ha utilizado caucho de silicona para sobremoldeo con plástico. La goma de silicona es sobremoldeado sobre un marco de plástico rígidoEste proceso aumenta la resistencia sin endurecer la superficie suave al tacto.
Métodos de contacto
El teclado de caucho de silicona se interconecta físicamente con la PCB (placa de circuito impreso) generalmente con dos métodos comunes:
- Pastilla de carbono: Este es el método de contacto más común. Se puede utilizar para Teclados de caucho de silicona de todos los tamaños y formasSe presionan pastillas de carbono conductor en la base de la llave. Al presionarla, se crea un contacto de circuito fiable.
- Tinta conductora: Se utiliza en diseños ligeros y complejos. La tinta conductora se imprime en la superficie de la llave, lo que completa el circuito al tocar la PCB.
Métodos de impresión
Impresión explicar la función de una tecla. Común métodos de impresión Incluyen serigrafía, tampografía y grabado láser. Con la serigrafía, puede aplicar colores y símbolos brillantes a un menor costo. Grabado con láser Se utiliza con teclados retroiluminados. Mejora la durabilidad y la precisión.
Especificaciones y normas generales
Antes de diseñar un teclado de silicona, es importante evaluar cuidadosamente algunas especificaciones clave. Estos parámetros influyen en la sensación y el rendimiento del teclado en condiciones reales.
- Recorrido del teclado (0.8–1.5 mm): La altura de la cúpula es XNUMX metros, que es distancia total que recorre una tecla Antes de la activación. Afecta directamente la sensación táctil y la velocidad de entrada, por lo que debe cumplir con las expectativas del usuario.
- Fuerza de actuación (60–300 g): La sección presión necesaria para presionar Una llave. La fuerza correcta evita la fatiga del usuario en dispositivos médicos o de consumo. Además, proporciona durabilidad en el uso industrial.
- Ciclo de vida (hasta 1,000,000 de pulsaciones): Indica el prensas totales Antes de la falla del teclado. Esto es fundamental, ya que los reemplazos frecuentes aumentan el costo y reducen la confianza en el producto.
- Temperatura de funcionamiento y almacenamiento (-40 °C a +150 °C / -50 °C a +170 °C): Indica el condiciones seguras de uso y almacenar el teclado. Los teclados diseñados con rangos de temperatura adecuados permiten que los dispositivos funcionen en entornos exteriores fríos y entornos industriales calurosos.
- Rigidez dieléctrica (>1 min a 500 VRMS): Indica un teclado resistencia a un campo eléctrico. Los teclados con alta rigidez dieléctrica no conducen electricidad ni se rompen. Esta capacidad evita fugas de corriente y protege a los usuarios y a los circuitos.
Tolerancias dimensionales en la fabricación de teclados
La tolerancia dimensional es la variación aceptable en el tamaño del teclado Durante la producción. Tiene un gran impacto en la experiencia del usuario y el rendimiento del producto. En el caso de los teclados de silicona, ±0.1 mm es un valor típico para dimensiones críticas. Para áreas no críticas, ±0.3 mm es aceptable.
Con la tolerancia dimensional correcta, los teclados de silicona encajan y funcionan correctamente una vez ensamblados. Una tolerancia adecuada facilita... Dispositivos funcionales en entornos hostiles. Reduce los ajustes, lo que beneficia a los fabricantes. Reduce el coste de fabricación.
En dispositivos médicos pequeños, una tolerancia estricta es esencial para la perfecta alineación de las llaves con el circuito. Cualquier variación puede causar un mal funcionamiento. En equipos industriales, Se aceptan tolerancias ligeramente más flexibles porque los diseños resistentes pueden absorber variaciones menores sin afectar la usabilidad.
Ejemplos de aplicación
Goma de silicona Los teclados sirven en diversas industrias debido a su durabilidad y versatilidad.
Teclados automotrices
En los automóviles, se utilizan teclados de silicona en los tableros y controles remotos. Los teclados automotrices deben estar diseñados para... Soporta cambios bruscos de temperatura y uso frecuente.Una fuerza de accionamiento ligeramente superior evita pulsaciones accidentales durante la conducción.
Dispositivos médicos
Los teclados médicos deben priorizar la higiene y la precisiónLa resistencia de la silicona a los productos químicos de limpieza y a la esterilización la hace ideal. Las teclas cónicas proporcionan una respuesta táctil fiable.
Paneles de control industriales
Estos teclados están expuestos a polvo, guantes y entornos hostilesLas mayores fuerzas de actuación y las teclas cilíndricas ayudan a los operadores a realizar entradas precisas sin errores.
Electrónica de consumo
En dispositivos como calculadoras, controles remotos y mandos de juegos, la comodidad es lo más importante. Teclas planas o suaves con La fuerza de actuación baja funciona mejor Para un uso prolongado y fácil.
| Solicitud | Fuerza recomendada | Tipo de clave |
| Automóvil | 100 - 150g | Cono |
| Médico | 70 - 90g | Cono |
| Industrial | 150 - 250g | Cilíndrico |
| Electrónica de consumo | 60 - 90g | Las rebabas |
Descripción general de costos y personalización
Varios factores influyen en el precio total de un teclado de goma. La selección del material es fundamental. Silicona de primera calidad, recubrimientos conductores y compuestos de retroiluminación. Aumentar los costes pero también mejorar el rendimiento.
La complejidad de las herramientas añade otra capa. Formas intrincadas, leyendas grabadas con láser o molduras multicolores. exigir más recursos. Recubrimientos protectores como poliuretano El uso de recubrimientos epoxi también influye en el precio. Sin embargo, estos recubrimientos prolongan la vida útil del teclado y previenen el desgaste.
A pesar de los costos iniciales más altos, la mayoría de los fabricantes de equipos originales eligen teclados de caucho de silicona personalizados porque ofrecen flexibilidad que los interruptores de membrana no puedenLos diseñadores pueden controlar la distancia de recorrido, la fuerza de accionamiento y la textura. Incluso pueden integrar la marca mediante el color y la forma.
La personalización mejora la usabilidad. Además, otorga a los productos una apariencia única que conecta con los usuarios.
Conclusión
Al diseñar un teclado de caucho de silicona, la combinación correcta de Estructura de diseño, fuerza de actuación, distancia de recorrido y control de tolerancia Ofrece un rendimiento duradero. El caucho de silicona ofrece una durabilidad y resistencia ambiental inigualables. Por ello, se ha convertido en la opción preferida para dispositivos médicos, equipos industriales y electrónica de consumo.
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FAQs
P1. ¿Qué ventajas tienen los teclados de caucho de silicona sobre los interruptores de membrana?
Los usuarios están satisfechos con la excelente sensación táctil. Los teclados de silicona mejoran la sensación táctil, lo que aumenta la satisfacción del usuario. Ofrecen a los diseñadores flexibilidad en cuanto a forma y tamaño. Son más duraderos en entornos hostiles.
P2. ¿Cómo puedo elegir la fuerza de accionamiento adecuada para mi producto?
La selección de la fuerza de accionamiento depende del sector en el que se utilice el teclado. Una fuerza de accionamiento de 70-100 g proporciona comodidad y precisión en la mayoría de las aplicaciones. El robusto equipo industrial admite fuerzas mayores (más de 200 g).
P3: ¿Qué opciones de diseño están disponibles para teclados de goma personalizados?
Puede elegir la forma de los botones, la distancia de recorrido, la sensación táctil, los revestimientos de la superficie y los métodos de impresión. Contacte con el equipo de ingeniería at Hongju para optimizar estas características para su aplicación exacta.
P4:¿Qué factores afectan el costo de los teclados de silicona personalizados?
El costo de un teclado de silicona depende del utillaje, la calidad del material, los recubrimientos y los métodos de impresión. Muchos fabricantes de equipos originales (OEM) optan por diseños personalizados debido a su mayor vida útil y mejor rendimiento. Esto mantiene a los clientes más satisfechos, lo que a la larga supone un ahorro.
