Twee stijlen van gegoten siliconen rubberen toetsenborden
Toetsenborden van siliconenrubber zijn toetsenbordschakelaars gemaakt van materialen van siliconenrubber. Ze zijn gewend om tactiele feedback geven aan de gebruiker wanneer een knop wordt ingedrukt en worden vaak gebruikt in verschillende consumentenelektronica, zoals afstandsbedieningen, rekenmachines en toetsenborden.
gegoten siliconen rubberen toetsenborden worden al meer dan 30 jaar gebruikt omdat klanten houden van hun 3-dimensionale werkoppervlak. Het meest opvallende aan deze toetsenborden is dat ze in verschillende stijlen verkrijgbaar zijn en meerdere voordelen bieden.
Hier zullen we de twee basisstijlen vergelijken met details over hun beschikbare ontwerpbereik.
Geleidend rubberen toetsenbord
Het geleidende rubberen toetsenbord wordt geleverd met een puck op de achterkant of een ingebouwde halfgeleidende pil. De pil is gemaakt van geleidende koolstofdeeltjes en siliconenrubber.
Wanneer het toetsenbord wordt ingedrukt, komt de halfgeleidende pil in fysiek contact met de blootliggende inter-digitale geleiders op de printplaat. Het geleidende rubberen toetsenbord sluit de schakelaar en de bewerking wordt uitgevoerd.
De pil imiteert een mechanische actuator. Met andere woorden, het werkt door een circuit te openen en te sluiten. Toetsenborden gemaakt van geleidend rubber hebben een eenvoudige constructie en hun uniekheid maakt ze het populairst onder toetsenbordontwerpers.
Niet-geleidend rubberen toetsenbord
Niet-geleidend rubberen toetsenbord is gebaseerd op een metalen snap-dome-schakelmechanisme.
Metalen snap-dome-schakelaars, ook wel snap-domes genoemd, zijn open kortstondige contacten. Ze zijn gemaakt van roestvrij staal. Bij gebruik met een printplaat geven ze een gevoel van aanraking zodra de gebruiker op de knop drukt.
De koepel geeft een hoorbaar geluid en een gevoel van weerstand wanneer erop wordt gedrukt. De waargenomen tastzin staat bekend als het tactiele gevoel. Zodra de kracht wegvalt, springt de koepel weer omhoog.
Niet-geleidende toetsenborden zijn geconstrueerd met een dikker materiaalweb tussen de toetsbladen en de basis. Wanneer de toetstop beweegt, is deze minder vatbaar voor scheuren. Er is geen beperking van de forceerkegel, dus de beweging van het toetsdeksel wordt verbeterd.
Ze gebruiken een metalen klikkoepel die zorgt voor een hoge controlekracht en een gevoel van aanraking. Bovendien verslechteren ze niet sneller omdat hun schakelaarholte kan worden afgedicht.
| Geleidend rubberen toetsenbord | Niet-geleidend rubberen toetsenbord |
| Bevat een halfgeleidende pil. | Het bestaat uit een metalen koepelschakelaar. |
| De pil is gemaakt van koolstofdeeltjes en siliconenrubber. | De koepel is gemaakt van roestvrij staal. |
| De pil maakt contact met de geleiders van de printplaat om het circuit te sluiten. | De metalen koepelschakelaar sluit het circuit. |
| Het maakt gebruik van een dun webmateriaal dat de forceerkegel wordt genoemd tussen de toetstop en de basis. | Het maakt gebruik van een dikker webbing-materiaal. |
| Door het dunne materiaal kan de forceerkegel buigen om niet te barsten. | Het dikkere weefselmateriaal buigt niet en is niet vatbaar voor scheuren. |
| De forceerkegel wordt samengedrukt om het klikgevoel te geven. | De metalen koepel sluit even om een klikgevoel te geven. |
| De krachtkegel is gemaakt van zacht rubber om een waargenomen gevoel van aanraking te geven. | Het maakt gebruik van hard rubber omdat de klikkoepel voldoende is om een gevoel van aanraking te geven. |
Informeer naar onze siliconen- en kunststofproducten!
Hoe worden gegoten rubberen toetsenborden gemaakt?
Gegoten rubberen toetsenborden worden vervaardigd met behulp van hoogwaardig gegoten siliconenrubber. Ze omvatten zichtbare toetsbeleg in een basismat die tegen de printplaat (PCB) rust, terwijl een dun rubberen web tussen de toetsbeleg en de basismat ligt.
Toetsenborden van gegoten siliconen van hoge kwaliteit worden op twee manieren vervaardigd:
- Lage druk persvormen proces.
- Hoge druk spuitgieten van vloeibaar siliconenrubber proces.
Mensen verwijzen naar rubberen toetsenborden als gegoten siliconen of het volledige toetsenbord. De printplaat (PCB) en soms de sierrand (toetsenbordranden) zijn bij de montage inbegrepen.
Een gegoten rubberen toetsenbord is echter geen op zichzelf staand onderdeel en moet worden behandeld als onderdeel van een groot toetsenbordsamenstel met interactieve functies.
Een belangrijk aspect van deze rubberen toetsenborden is dat ze verkrijgbaar zijn in verschillende effen en doorschijnende kleuren, waarbij effen kleuren in geïsoleerde gebieden worden gecombineerd. Bovendien vind je verschillende manieren om keytop-legendes te bereiken, dat wil zeggen etsen op de keycap.
- Gebruik laseretsen voor doorschijnende toetsenborden van siliconenrubber die zijn gespoten met één of meerdere lagen siliconenverf.
- Gebruik afgeschermde siliconeninkt voor effen rubberen toetsenborden.
Beoordeling siliconencoating
Het kritieke punt is dat de meeste toetsenborden van siliconenrubber niet geclassificeerd zijn voor ontvlambaarheid volgens UL 94V0. Om een vlamvertragende UL 94V0-classificatie te bereiken, moet het materiaal zijn vorm behouden bij blootstelling aan hoge temperaturen.
Siliconenrubbers zijn vlamvertragend, wat betekent dat ze kortstondig hitte kunnen weerstaan. Ze kunnen vlamvertragers zijn wanneer ze worden toegevoegd met hitteblokkers zoals dimethylpolysiloxaangom en een platinaverbinding.
Slechts een paar toetsenborden van siliconenrubber vereisen een UL 94V0-classificatie, wat de ontwerper extra doorlooptijd bespaart. Trouwens, wanneer de hoeveelheid groter is, zijn de kosten lager.
Vaak wordt een slijtvaste coating gebruikt voor de voorkant van de rubberen toetsbeleg, vergelijkbaar met polyurethaan. Deze coatingstructuren omvatten mat, satijn en glans.
Evenzo zijn er ook andere esthetische oppervlaktebehandelingen beschikbaar, waaronder toetsbeleg van epoxy en dual-durometer. Hier is oppervlaktebehandeling puur voor esthetiek en heeft het geen invloed op het kernontwerp of de bedrijfsparameters.
Informeer naar onze siliconen- en kunststofproducten!
Vergelijking van geleidende en niet-geleidende toetsenborden van siliconenrubber
We kunnen verder gaan als u de twee stijlen van gegoten siliconenrubber toetsenborden begrijpt. Onze volgende stap is een diepgaande vergelijking van niet-geleidende en geleidende rubberen toetsenborden om te beslissen welke voor u werkt.
Dit zijn de belangrijkste verschillen tussen elke functie:
1. Schakelafdichting
Het afdichten van schakelaars is van het grootste belang voor alle soorten rubberen toetsenborden. Het betekent het afdichten van de plaats tussen twee schakelcontacten en het luchtvolume eromheen.
De schakelholte van de geleidende rubberen toetsenborden kan door het ontwerp niet worden afgedicht, omdat de lucht hierdoor vrij moet bewegen wanneer de toetstop wordt ingedrukt. Deze toetsenborden kunnen worden ontworpen om te voorkomen dat lucht door of rond het toetsenbord stroomt.
Nieuwe toetsenborden hebben een schakelweerstand van minder dan 50 Ohm, die na verloop van tijd toeneemt door de vervuiling die het oppervlak van de pil desintegreert. Dezelfde pil is te vinden op de achterkant van geleidende rubberen toetsenborden. Desalniettemin zal het desintegratieproces vertragen door de schakelaarweerstand hoger in te stellen op 1,000 tot 10,000 Ohm.
Hetzelfde scenario is echter niet van toepassing op niet-geleidende rubberen toetsenborden, omdat hun schakelholtes door de omgeving of door het ontwerp kunnen worden afgedicht.
In het geval van niet-geleidend rubber zijn toetsenborden actuatoren tegen metalen snapdome-schakelaars en hebben ze geen invloed op de schakelweerstand. De PCB regelt de schakelweerstand, het contactoppervlak van de metalen koepels en de omgevingsafdichting van de schakelholte.
2. Schakel Bounce in
De switch bounce is de volgende functie om deze twee rubberen toetsenborden te vergelijken. Het hangt af van de uitgeoefende druk en hoe de pil tegen de printplaat duwt.
Geleidende rubberen toetsenborden vertonen een hoge veerkracht van de schakelaar. Als de kracht op het midden wordt uitgeoefend in plaats van op de rand of de hoek, wordt het contact tussen het piloppervlak en de printplaat verminderd. De pil wordt tegen de printplaat gedrukt, waardoor de gesloten contactweerstand toeneemt en de schakelaar stuitert.
Het ontwerp, de contactoppervlakken en de printplaat van de metalen koepelschakelaar regelen daarentegen het stuiteren van de schakelaar in niet-geleidende rubberen toetsenborden. Metalen koepels hebben een veel lagere schakelweerstand dan geleidende rubberen toetsenborden, waardoor het stuiteren van de schakelaar aanzienlijk wordt verminderd.
3. Bedieningskracht
Om voelbare feedback te geven, gebruiken de geleidende rubberen toetsenborden een gespannen krachtkegel rond de randen van de toetstop. Er zijn echter praktische belemmeringen voor de forceerkegel waardoor deze niet een hoge bedieningskracht kan vertonen binnen de redelijke levenscyclus van de schakelaar.
Bedieningskracht is de druk die nodig is om de toets in te drukken, en voor geleidende rubberen toetsenborden varieert deze van 60 tot 200 gram.
Aan de andere kant is de bedieningskracht van een niet-geleidend rubberen toetsenbord passief, wat weinig toevoegt aan de drijvende kracht van de schakelaar. De resulterende bedieningskracht combineert lineaire verplaatsing en de werkdruk van de metalen koepelschakelaar.
Een niet-geleidend rubberen toetsenbord heeft een bedieningskracht die varieert van 240 gram tot 2000 gram, afhankelijk van het ontwerp van de koepelschakelaar.
4. Intermitterende schakelaarbediening
Een onderbroken schakeloperatie is een onregelmatigheid die alleen voorkomt in geleidende rubberen toetsenborden. Dit gebeurt wanneer het oppervlak van de pil bedekt is met een niet-geleidende verontreiniging. De anomalie maakt het onmogelijk om de schakelaarholte af te dichten waar de pil interageert met de blootliggende inter-digitale geleiders op de printplaat.
Telkens wanneer het toetsdeksel wordt losgelaten, zal al het stof of pluis dat in de schakelaarholte wordt gezogen, neerslaan op de blootgestelde contactoppervlakken van de pil en de printplaat. Dit kan na verloop van tijd verslechtering van de schakelaar veroorzaken.
Ter vergelijking: de schakelholte van de niet-geleidende rubberen toetsenborden kan volledig worden afgedicht. Metalen klikkoepelschakelaars kunnen worden ontworpen om te werken in een omgevingsdichte schakelaarholte om het vervuilingseffect en de intermitterende werking van de schakelaar te elimineren.
Informeer naar onze siliconen- en kunststofproducten!
5. Toetsen wiebelen
Keytop wiebelen wordt geassocieerd met de constructie. Een van de belangrijkste redenen dat wiebelen optreedt, is dat de schakelaarsteel een kleine speling heeft in de schakelaarbehuizing.
Als de kracht die op de toetstop wordt uitgeoefend niet in het midden zit, hebben geleidende rubberen toetsenborden de neiging te wiebelen als gevolg van de instortende krachtkegel die de toetstop omringt. De forceerkegel is de belangrijkste reden achter tactiele feedback, dus als deze instort, kan dit ervoor zorgen dat de toetstop gaat wiebelen.
Sommige gebruikers kunnen de schommeling in verband brengen met het sluiten van de schakelaar, ook al is de schakelaar mogelijk niet elektrisch gesloten.
Aan de andere kant zijn niet-geleidende rubberen toetsenborden gemaakt van rubber met een hogere durometer dat de schakelaar sluit, zelfs als de gebruiker de toets niet in het midden drukt. Er is dus een lichte onnauwkeurigheid in de beweging van de toetstop en het sluiten van de schakelaars. Bovendien gebruiken niet-geleidende toetsenborden geen krachtkegels voor een voelbare klik.
6. Keytop-beweging
Keytop travel is de afstand tussen de rust- en ingedrukte positie, wat betekent hoe ver de toetstop kan worden ingedrukt. Het heeft een lineaire relatie met een tactiel gevoel.
Voor geleidende rubberen toetsenborden is een langere toetsbeweging vereist, zodat de forceerkegel kan inklappen en een tastbaar gevoel geeft.
Zowel de toetsaanslag als het tactiele gevoel wekken de indruk van een gesloten schakelaar. Als de toetsaanslag langer is, vermindert dit de levenscyclus van de krachtkegel, en als deze korter is, kan dit het tastgevoel verminderen terwijl de toets wordt ingedrukt. Voor toetsenborden van geleidend rubber varieert de toetsafstand van 0.03 tot 0.07 inch.
Aan de andere kant hebben niet-geleidende rubberen toetsenborden een hogere voelbare klik, veroorzaakt door de metalen klikkoepelschakelaar. Ze hebben ook een hogere controlekracht. De toetsafstand is beperkt tot 0.022 of minder, afhankelijk van het type metalen koepel.
De beweging van de toetsaanslag kan oplopen tot 0.4 inch, afhankelijk van de diameter van de koepel, de bedieningskracht en het ontwerp van de rubberen actuator. Wanneer ingedrukt, wordt de compressie in de toetstop opgeteld bij de slag van de koepelschakelaar. De toetsaanslag is dus belangrijker dan alleen de koepelschakelaar.
7. Werkpunten wisselen en overrijden
Het bedieningspunt van de schakelaar is de positie waar een toetsaanslag wordt herkend. Overslag is de slag van het toetsdeksel vanaf het bedieningspunt (bedieningsschakelpunt) tot de volledige slag. U hoeft de toets niet verder in te drukken als u de bedieningsafstand al overschrijdt. De toetstop zal uitbodemen, afhankelijk van de kenmerken en de operator.
Totdat de pil aan het einde van de reis contact maakt met de blootliggende geleiders op de printplaat, maken geleidende rubberen toetsenborden geen elektrisch contact. Terwijl de toets wordt samengedrukt terwijl u erop drukt, sluit de schakelaar en voelt u een kleine hoeveelheid overbelasting.
Gewoonlijk hebben toetsenborden van geleidend rubber een bedieningsschakelpunt in de buurt van 90% van alle keytop-bewegingen, inclusief over-travel. Het is mogelijk om het toetsenbord te 'plagen' door langzaam op de bovenkant van de toets te drukken tot het punt waarop u een voelbaar gevoel krijgt, maar niet ver genoeg om de schakelaar te sluiten.
Niet-geleidende rubberen toetsenborden maken elektrisch contact wanneer de metalen koepelschakelaar instort. Het instortingspunt ligt bij bijna 70% van alle toetsbewegingen. Wanneer de toetstop wordt ingedrukt, draagt de compressie bij aan de oververplaatsing. Normaal gesproken ligt het schakelpunt in de buurt van 60% van alle toetsbewegingen.
Als de niet-geleidende rubberen toetsenborden goed zijn ontworpen, is het onmogelijk om de klik te voelen zonder de schakelaar te sluiten wanneer de koepel instort.
| Voordelen | geleidende | Nietgeleidend |
| Schakelaar afdichting | De schakelholte kan niet worden afgedicht. | De schakelholte kan worden afgedicht. |
| Schakel stuiteren | Hogere switch bounce. | Lagere schakelaar stuiteren. |
| Operationele kracht | De forceerconus beperkt de toepassing van hogere krachten. (60-200 gram) | De bedieningskracht is afhankelijk van het ontwerp van de metalen koepel en is passief. (240-2000 gram) |
| Intermitterende schakelaarbediening | Vertoont vaak onregelmatige schakelhandelingen omdat de schakelholte niet kan worden afgedicht. | Geen kans op onregelmatigheden omdat de schakelaarholte kan worden afgedicht. |
| Toetsen wiebelen | Als deze niet in het midden wordt ingedrukt, zal de toetstop wiebelen vanwege de forceerkegel. | Het maakt gebruik van een metalen koepel, zodat de toetstop niet wiebelt, zelfs als deze niet in het midden wordt ingedrukt. |
| Keytop-reis | Vereist een grotere toetsaanslag. Typische keytop travel is 0.03 tot 0.07 inch. | Keytop-beweging is minder en hangt af van de dome-schakelaar. Beperkt tot 0.022 inch. |
| Wissel van bedieningspunt | Het bedieningsschakelpunt ligt in de buurt van 90% van de toetsaanslag. | Het bedieningsschakelpunt ligt in de buurt van 60% van de toetsaanslag. |
Informeer naar onze siliconen- en kunststofproducten!
Eindoordeel
Terwijl u uw rubberen toetsenbordproject ontwerpt, krijgt u de keuze tussen twee basistypen siliconen gegoten rubberen toetsenborden. Afhankelijk van de vereisten van uw project, kunt u geleidende of niet-geleidende rubberen toetsenborden selecteren.
Simpel gezegd: als uw project bedoeld is voor een natte of vuile omgeving, kunnen niet-geleidende rubberen toetsenborden een goede keuze zijn. Hun schakelholtes konden gemakkelijk worden afgedicht om ze tegen besmetting te beschermen. Als je van een eenvoudige constructie en een uniek ontwerp houdt, dan zijn geleidende rubberen toetsenborden de meest bekende onder ontwerpers.
Maar het is absoluut noodzakelijk om de basis, structuur en verschillen tussen elk type rubberen toetsenbord te begrijpen. Als u meer weet over de beperkingen van elke toetsenbordstijl, kunt u een betere beslissing nemen over welk type u nodig heeft voor uw project.
Conclusie
Toetsenborden van gegoten siliconenrubber zijn al meer dan 30 jaar de keuze van klanten vanwege hun verschillende voordelen. Ze zijn er in twee basisstijlen: geleidende en niet-geleidende rubberen toetsenborden, die kunnen worden gebruikt om uw aangepaste toetsenbord te maken. Maar houd er rekening mee dat u een ontwerp kiest dat de gewenste resultaten zal opleveren in een specifieke omgeving.
Op zoek naar rubberen toetsenborden? Hongju-siliconen kunnen u helpen
Onze rubberproductie omvat keypads, O-ringen, pakkingen, zeehonden, grommets, en siliconenproducten. Al onze producten zijn getest en gecertificeerd. Hongju-siliconen is ontworpen en vervaardigd volgens de eisen van de klant. Ons ervaren team kan u helpen tijd en kosten te besparen als u onze hulp nodig heeft bij het ontwerp van het toetsenbord.
