Diseño de teclado de caucho de silicona
Teclados de silicona se puede personalizar de varias maneras para adaptarse a muchas aplicaciones. A pesar de la amplia gama de aplicaciones, los pasos principales involucrados en la fase de diseño siguen siendo los mismos.
Estos son los cinco elementos clave de diseño del teclado de caucho de silicona que deben tenerse en cuenta. ¡Echemos un vistazo juntos!
Precisión dimensional
El primer paso y el más crucial para todos los diseñadores es la "Precisión dimensional". Las dimensiones inexactas o demasiado complejas pueden detener todo el proceso de diseño. Silicona teclados de goma y los diseños de PCB (placa de circuito impreso) son codependientes. Si el diseño del teclado de caucho de silicona falla, afectará negativamente el diseño de la PCB. En el peor de los casos, rediseñarás el circuito y el teclado de goma de silicona.
Afortunadamente, con algunas consideraciones primarias, puede minimizar errores y equivocaciones en su diseño. Las siguientes son algunas pautas generales de dimensiones.
- Precisión de la unidad
Sea consistente con sus unidades de medida. Quédese con las unidades imperiales (pulgadas) o métricas (metros), y siempre etiquete las unidades en la parte superior de sus dibujos. Si decide usar unidades métricas, sea consistente aquí también, no use "cm" y "mm" en el mismo dibujo. Escribe 100 mm en lugar de 10 cm.
Las unidades imperiales son más comunes en las regiones de América del Norte, pero las unidades métricas son más fáciles de definir. Los diseños de teclados de silicona o caucho tienen perfiles muy delgados y las pulgadas no son ideales para medir dimensiones tan pequeñas.
- Tolerancia Dimensional
La tolerancia está presente en todas las industrias. Es una parte desafortunada e inevitable de la fabricación. Los diseños de teclados de goma tendrán una tolerancia estándar del 1%. Para un diseño de 10 mm de ancho, el ancho del producto final puede variar entre 9.9 mm y 10.1 mm.
Afortunadamente, la tolerancia dimensional del 1% es excelente para la mayoría de las aplicaciones. Pero si su aplicación particular requiere tolerancias aún mejores. Tenga en cuenta el hecho de que los fabricantes ofrecen tolerancias más estrictas pero a un costo superior.
- Disposición
En el diseño de teclado de goma, el diseño se refiere a la distancia entre las teclas/botones y los elementos circundantes. La mayoría de los moldes de diseño de teclado tienen un límite físico en la distancia entre teclas, la distancia entre dos teclas/botones adyacentes. Esto limita el número de botones por mm cuadrado de área.
Además, los teclados requieren varios orificios de ubicación después de cada pocos botones. Los botones tampoco se pueden colocar demasiado cerca del borde o del bisel del teclado. Un buen diseño debe considerar todos estos elementos para maximizar el diseño de los botones.
- Dimensiones estándar
Estas son las dimensiones estándar para el diseño del teclado. Estas son pautas generales para simplificar el diseño y las dimensiones de los teclados.
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Diseño de botones
Los botones tienen dos partes diferenciadas. La parte superior visible tiene las letras impresas y la parte inferior oculta tiene contactos conductores de electricidad que interactúan con la PCB. La parte inferior se llama cúpula y es responsable de la función de conmutación de un teclado. Mientras que la parte superior es solo una tecla diseñada para una mejor comodidad y estética.
- Tipos de botones
Los botones se pueden dividir en dos amplias categorías.
- Diseños separados – El Keycap es un elemento separado que se coloca encima de un interruptor de domo. Este tipo de botón es más común en la fabricación de teclados de membrana, donde puede reemplazar las teclas de plástico sin dañar el interruptor de cúpula de silicona.
- Diseños combinados – La tapa de la tecla y el interruptor del domo están fusionados en una sola unidad. Este tipo de botón es más común en los controles remotos de TV.
- Distancia de viaje clave
La distancia de recorrido clave es la altura vertical que debe recorrer un botón antes de que se detecte una señal en la placa de circuito. Esta distancia es el espacio entre la placa de circuito y el interior del interruptor del domo.
Una mayor distancia de viaje requerirá más fuerza para presionar un botón. Además, dará como resultado un ligero pero notable retraso en la señal de entrada. El retraso de entrada es un factor mucho más importante para los diseños de teclados y menos importante para los controles remotos de TV.
- Cambiar domos
La parte inferior de un domo tiene un contacto eléctrico, que es responsable de la función de conmutación. Este contacto eléctrico se llama interruptor, y puede obtener dos tipos de interruptores para sus cúpulas de botones.
- Cúpulas de interruptores de metal
- Domos de poliéster para interruptores
El interruptor de metal tiene una placa adherida a la base del botón del domo. Mientras que el interruptor de poliéster utiliza una placa de plástico con plata impresa en la superficie inferior. Los interruptores de metal tienen mejor confiabilidad, mejor conducción y costos más altos. Los interruptores de poliéster son alternativas económicas a los interruptores de metal.
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Respuesta táctil
La respuesta táctil es la sensación de tacto percibida cuando se presiona un botón. La sensación táctil es una métrica para determinar la precisión al presionar un botón.
Una pulsación de botón tiene 3 fases de aplicación de fuerza.
- Fuerza de actuación (Fa)
- Fuerza de contacto (Fc)
- Fuerza de retorno (Fr)
Para tener una buena respuesta táctil, las correas de los botones son un elemento clave porque las correas de los botones afectarán la fuerza de actuación. La fuerza de actuación del botón de silicona no solo se ve afectada por la dureza de la materia prima, sino también por el espesor del revestimiento de la superficie, la tecnología de la herramienta del molde y la colocación del material. moldeo por compresión. La fuerza de actuación es el esfuerzo inicial necesario para presionar el botón hacia abajo. Esta es la mayor cantidad de fuerza necesaria para iniciar la pulsación de un botón.
La fuerza de contacto es la segunda fase del prensado. Una vez que un botón comienza a moverse hacia abajo, se requiere una fuerza menor para iniciar un punto de contacto entre el interruptor del domo y la placa de circuito.
La fuerza de retorno es la resistencia del teclado de goma para volver a su posición original. Es la fuerza con la que el domo empuja el botón hacia arriba.
- Relación de ajuste
La relación de ajuste mide el diferencial de fuerza entre la actuación y la fuerza de contacto a una fuerza de actuación. La siguiente fórmula lo calcula.
SR = (Fa-Fc)/Fa
Una relación de ajuste de menos de 0.5 se considera una sensación táctil débil. Debido a que hay muy poca diferencia entre la fuerza de actuación y la fuerza de contacto, para una buena sensación táctil, debe aspirar a una relación de ajuste de 0.5 o más.
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Personalización
Una vez que haya determinado todos los factores prácticos de un teclado de caucho de silicona, podrá concentrarse en la personalización.
- Selección de colores
Los teclados de caucho de silicona pueden tener botones de colores diferentes al color base. Los botones de colores están hechos de silicona de colores separados adheridos a la superficie del teclado de caucho de silicona.
- Selección de material
La mayoría de los diseños de teclados de caucho de silicona utilizan teclas de caucho suaves al tacto. Pero también puede usar teclas de goma dura y teclas de plástico que se fusionan en la parte superior de las teclas de goma.
- Impresión
Finalmente, la forma más sencilla de personalizar un teclado de caucho de silicona es imprimir. Puede seleccionar casi cualquier color para las letras en la parte superior de sus botones. Solo asegúrese de que los colores de las letras y los botones sean compatibles y fáciles de leer.
Además, puedes colorear los botones imprimiendo color en ellos. Este método es una alternativa poco común al uso de botones de silicona de colores. El método particular de impresión utilizado para imprimir letras en botones se llama serigrafía o impresión de leyendas.
Si no le gusta el aspecto de las letras impresas, también puede pedirle al fabricante que use grabado láser para las letras.
Esperanza de vida
La vida útil es el último factor que debe considerar en el diseño de su teclado de caucho de silicona. La silicona es un material suave pero resistente; para la mayoría de las aplicaciones, un teclado de caucho de silicona durará mucho tiempo.
Sin embargo, existen algunos criterios que pueden afectar la vida útil de un teclado. Permanecer dentro de los siguientes criterios resultará en una vida más larga para sus teclados.
- Temperatura
El caucho de silicona tiene un rango de temperatura de funcionamiento decente. Puede soportar temperaturas de hasta 150 ˚C y temperaturas tan bajas como -40 ˚C.
- Corrosión
El caucho de silicona tiene una excelente resistencia a la corrosión natural. Sin embargo, la exposición a ciertos químicos agresivos puede degradar la silicona con el tiempo.
- Actuación
El exceso de fuerza de actuación disminuirá la vida útil de su teclado. El rango de actuación de funcionamiento general de la mayoría de los teclados está entre 60 y 300 gramos.
- Presione el botón
Un teclado de caucho de silicona estándar debe tener una dureza de “60 Shore A“, lo mismo que el borrador de un lápiz. Con esta dureza, los teclados deben soportar un mínimo de 1 millón de pulsaciones de botones.
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Conclusión
Los teclados de caucho de silicona son increíblemente versátiles. Se pueden implementar en casi cualquier entorno y personalizarse para aplicaciones específicas. Tenga en cuenta las dimensiones y el espacio entre botones para obtener mejores resultados.
Esperamos que utilice la información de esta guía de diseño de teclados de caucho de silicona al diseñar su teclado de caucho de silicona. Para la fabricación de caucho de silicona de alta calidad, le recomendamos que consulte Silicona Hongju.
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