Deux styles de claviers en caoutchouc de silicone moulé
Les claviers en caoutchouc de silicone sont des interrupteurs à clavier fabriqués à partir de matériaux en caoutchouc de silicone. Ils ont l'habitude de fournir un retour tactile à l'utilisateur lorsqu'un bouton est enfoncé et sont couramment utilisés dans divers appareils électroniques grand public tels que les télécommandes, les calculatrices et les claviers.
Moulé claviers en caoutchouc de silicone sont utilisés depuis plus de 30 ans car les clients apprécient leur surface de travail tridimensionnelle. Le point le plus remarquable à propos de ces claviers est qu'ils se déclinent en différents styles et offrent de multiples avantages.
Ici, nous comparerons les deux styles de base avec des détails sur leur gamme de conception disponible.
Clavier en caoutchouc conducteur
Le clavier en caoutchouc conducteur est livré avec une rondelle à l'arrière ou une pastille semi-conductrice intégrée. La pilule est fabriquée à partir de particules de carbone conductrices et de caoutchouc de silicone.
Lorsque le clavier est enfoncé, la pastille semi-conductrice entre en contact physique avec les conducteurs inter-digités exposés sur le PCB. Le clavier en caoutchouc conducteur ferme l'interrupteur et l'opération est effectuée.
La pilule imite un actionneur mécanique. En d'autres termes, cela fonctionne en ouvrant et en fermant un circuit. Claviers en caoutchouc conducteur ont une construction facile et leur caractère unique en fait les plus populaires parmi les concepteurs de claviers.
Clavier en caoutchouc non conducteur
Le clavier en caoutchouc non conducteur repose sur un mécanisme de commutateur à dôme encliquetable en métal.
Les interrupteurs à dôme encliquetable en métal, appelés dômes encliquetables, sont des contacts momentanés ouverts. Ils sont fabriqués en acier inoxydable. Lorsqu'ils sont utilisés avec un PCB, ils procurent une sensation de toucher dès que l'utilisateur appuie sur le bouton.
Le dôme donne un son audible et une sensation de résistance lorsqu'il est pressé. Le sens perçu du toucher est connu sous le nom de sensation tactile. Dès que la force est supprimée, le dôme se remet en place.
Les claviers non conducteurs sont construits avec une bande de matériau plus épaisse entre le dessus des touches et la base. Lorsque le dessus de touche bouge, il est moins sujet aux déchirures. Il n'y a aucune restriction du cône de forçage, de sorte que le mouvement du dessus de touche est amélioré.
Ils utilisent un dôme en métal qui offre une force de contrôle élevée et une sensation de toucher. De plus, ils ne se détériorent pas plus rapidement car leur cavité d'interrupteur peut être scellée.
| Clavier en caoutchouc conducteur | Clavier en caoutchouc non conducteur |
| Contient une pastille semi-conductrice. | Il se compose d'un interrupteur à dôme métallique. |
| La pilule est composée de particules de carbone et de caoutchouc de silicone. | Le dôme est construit en acier inoxydable. |
| La pilule entre en contact avec les conducteurs du PCB pour fermer le circuit. | L'interrupteur à dôme métallique ferme le circuit. |
| Il utilise un matériau de sangle mince appelé le cône de forçage entre le dessus de touche et la base. | Il utilise un matériau de sangle plus épais. |
| Le matériau fin permet au cône de forçage de fléchir pour ne pas se fissurer. | Le matériau de sangle plus épais ne fléchit pas et n'est pas sujet aux déchirures. |
| Le cône de forçage se comprime pour donner une sensation de déclic. | Le dôme en métal se ferme momentanément pour donner une sensation de claquement. |
| Le cône de force est en caoutchouc souple pour donner une sensation perçue de toucher. | Il utilise du caoutchouc dur car le dôme à pression est suffisant pour donner une sensation perçue de toucher. |
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Comment sont fabriqués les claviers en caoutchouc moulé ?
Les claviers en caoutchouc moulé sont fabriqués en utilisant du caoutchouc de silicone moulé de haute qualité. Ils incluent des touches visibles dans un tapis de base reposant contre la carte de circuit imprimé (PCB) tandis qu'une fine bande de caoutchouc se trouve entre les touches et le tapis de base.
Les claviers en silicone moulé de haute qualité sont fabriqués en utilisant deux méthodes :
- Basse pression Moulage par compression processus.
- Haute pression moulage par injection de caoutchouc de silicone liquide processus.
Les gens se réfèrent aux claviers en caoutchouc comme au silicone moulé ou à l'assemblage complet du clavier. La carte de circuit imprimé (PCB) et parfois le cadre décoratif (bords du clavier) sont inclus dans l'assemblage.
Cependant, un clavier en caoutchouc moulé n'est pas un composant autonome et doit être traité comme faisant partie d'un grand clavier doté de fonctionnalités interactives.
Un aspect important de ces claviers en caoutchouc est qu'ils sont disponibles en différentes couleurs unies et translucides, combinant des couleurs unies dans des zones isolées. De plus, vous trouverez différentes manières de réaliser des légendes sur le dessus de touche, c'est-à-dire des gravures sur le dessus de touche.
- Utilisez la gravure laser pour les claviers en caoutchouc de silicone translucide qui ont été peintes au pistolet avec une ou plusieurs couches de peinture silicone.
- Utilisez de l'encre de silicone tramée pour les claviers en caoutchouc de couleur unie.
Classement du revêtement en silicone
Le point critique est que la plupart des claviers en caoutchouc de silicone ne sont pas classés pour l'inflammabilité UL 94V0. Pour atteindre une cote ignifuge UL 94V0, le matériau doit conserver sa forme lorsqu'il est exposé à une chaleur élevée.
Les caoutchoucs de silicone sont ignifuges, ce qui signifie qu'ils peuvent résister à la chaleur pendant une courte durée. Ils peuvent être des retardateurs de flamme lorsqu'ils sont ajoutés à des bloqueurs de chaleur tels que la gomme de diméthylpolysiloxane et un composé de platine.
Seuls quelques claviers en caoutchouc de silicone nécessitent une classification UL 94V0, ce qui permet au concepteur de gagner du temps. De plus, lorsque la quantité est plus grande, le coût est inférieur.
Souvent, un revêtement résistant à l'usure est utilisé pour les surfaces avant des touches en caoutchouc, similaire au polyuréthane. Ces textures de revêtement comprennent le mat, le satiné et le brillant.
De même, d'autres traitements de surface esthétiques sont également disponibles, notamment des dessus de touches en époxy et à double duromètre. Ici, le traitement de surface est purement esthétique et n'affecte pas la conception du noyau ou les paramètres de fonctionnement.
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Comparaison des claviers en caoutchouc de silicone conducteur et non conducteur
Nous pouvons aller plus loin si vous comprenez les deux styles de claviers en caoutchouc de silicone moulé. Notre prochaine étape est une comparaison approfondie des claviers en caoutchouc non conducteurs et conducteurs pour décider lequel fonctionnera pour vous.
Voici les principales différences entre chaque fonctionnalité :
1. Interrupteur d'étanchéité
L’étanchéité des interrupteurs est de la plus haute importance pour tous les types de claviers en caoutchouc. Cela signifie sceller l'espace entre deux contacts de commutation et le volume d'air qui les entoure.
La cavité de commutation des claviers en caoutchouc conducteur ne peut pas être scellée par conception car elle nécessite que l'air se déplace librement lorsque le dessus du clavier est enfoncé. Ces claviers pourraient être conçus pour empêcher l’air de passer à travers ou autour du clavier.
Les nouveaux claviers ont une résistance de commutation inférieure à 50 Ohms qui augmente avec le temps avec l'utilisation en raison de la contamination qui désintègre la surface de la pilule. La même pilule se trouve au dos des claviers en caoutchouc conducteur. Néanmoins, régler la résistance de l'interrupteur plus haut entre 1,000 10,000 et XNUMX XNUMX Ohms ralentira le processus de désintégration.
Cependant, le même scénario ne s'applique pas aux claviers en caoutchouc non conducteurs, car leurs cavités de commutation peuvent être scellées de manière écologique ou par conception.
Dans le cas du caoutchouc non conducteur, les claviers sont des actionneurs contre les interrupteurs à dôme métallique et n'affectent pas la résistance de l'interrupteur. Le PCB contrôle la résistance du commutateur, la surface de contact des dômes métalliques et le joint environnemental de la cavité du commutateur.
2. Changer de rebond
Le rebond du commutateur est la prochaine fonctionnalité pour comparer ces deux claviers en caoutchouc. Cela dépend de la pression appliquée et de la façon dont la pilule pousse contre le PCB.
Les claviers en caoutchouc conducteur présentent un rebond de commutation élevé. Si la force est appliquée au centre plutôt qu’au bord ou au coin, cela réduit le contact entre la surface de la pilule et le PCB. La pilule est poussée contre le PCB, augmentant la résistance du contact fermé et provoquant un rebond du commutateur.
En revanche, la conception, les surfaces de contact et le circuit imprimé du commutateur à dôme métallique contrôlent le rebond du commutateur dans les claviers en caoutchouc non conducteurs. Les dômes métalliques ont une résistance de commutation bien inférieure à celle des claviers en caoutchouc conducteur, ce qui réduit considérablement le rebond des commutateurs.
3. Force d'exploitation
Pour donner un retour tactile, les claviers en caoutchouc conducteur utilisent un cône de force sollicité présent autour des bords du dessus du clavier. Cependant, le cône de forçage présente des inhibitions pratiques qui ne lui permettent pas de présenter une force de fonctionnement élevée pendant le cycle de vie raisonnable du commutateur.
La force de fonctionnement est la pression requise pour appuyer sur la touche, et pour les claviers en caoutchouc conducteur, elle varie entre 60 et 200 grammes.
D'un autre côté, la force de fonctionnement d'un clavier en caoutchouc non conducteur est passive, ce qui ajoute très peu à la force motrice du commutateur. La force de fonctionnement qui en résulte combine le déplacement linéaire et la pression de fonctionnement de l'interrupteur à dôme métallique.
Un clavier en caoutchouc non conducteur a une force de fonctionnement comprise entre 240 grammes et 2000 grammes selon la conception de son interrupteur à dôme.
4. Fonctionnement de l'interrupteur intermittent
Un fonctionnement intermittent de l'interrupteur est une irrégularité qui ne se produit que claviers en caoutchouc conducteur. Cela se produit lorsque la surface de la pilule est recouverte d'un contaminant non conducteur. L'anomalie rend impossible le scellement de la cavité de l'interrupteur où la pastille interagit avec les conducteurs inter-digités exposés sur le PCB.
Chaque fois que le dessus de la touche est relâché, toute poussière ou peluche aspirée dans la cavité de l'interrupteur se déposera sur les surfaces de contact exposées de la pastille et du PCB. Cela peut entraîner une détérioration du commutateur au fil du temps.
En comparaison, la cavité de commutation des claviers en caoutchouc non conducteur peut être entièrement scellée. Les interrupteurs à dôme métallique peuvent être conçus pour fonctionner dans une cavité de commutateur étanche à l'environnement afin d'éliminer l'effet de contamination et le fonctionnement intermittent du commutateur.
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5. Oscillation du clavier
L'oscillation du clavier est associée à la construction. L'une des principales raisons pour lesquelles une oscillation se produit est que la tige de l'interrupteur a un petit jeu à l'intérieur du boîtier de l'interrupteur.
Dans les claviers en caoutchouc conducteur, si la force appliquée sur le dessus du clavier est décentrée, ils ont tendance à vaciller en raison de l'effondrement du cône de force entourant le dessus du clavier. Le cône de force est la principale raison du retour tactile, donc s'il s'effondre, il peut faire vaciller le dessus du clavier.
Certains utilisateurs peuvent corréler l'oscillation avec la fermeture de l'interrupteur, même si l'interrupteur n'a pas été fermé électriquement.
D'un autre côté, les claviers en caoutchouc non conducteur sont fabriqués avec un caoutchouc à duromètre plus élevé qui ferme l'interrupteur même si l'utilisateur appuie sur le dessus du clavier de manière décentrée. Il existe donc une légère imprécision dans le mouvement des touches et la fermeture des interrupteurs. De plus, les claviers non conducteurs n'utilisent pas de cônes de force pour un clic tactile.
6. Voyage sur le clavier
La course du dessus de touche est la distance entre ses positions de repos et enfoncée, ce qui signifie jusqu'où le dessus de touche peut être enfoncé. Il a une relation linéaire avec une sensation tactile.
Pour les claviers en caoutchouc conducteur, une course plus longue du clavier est nécessaire afin que le cône de forçage puisse s'effondrer pour donner une sensation tactile.
La course du clavier et la sensation tactile donnent l'impression d'un interrupteur fermé. Si la course du dessus de touche est plus longue, cela réduit le cycle de vie du cône de force, et s'il est plus court, cela peut diminuer la sensation tactile lorsque le dessus de touche est enfoncé. Pour les claviers en caoutchouc conducteur, la course du dessus de touche varie de 0.03 à 0.07 pouces.
D'un autre côté, les claviers en caoutchouc non conducteur ont une pression tactile plus élevée fournie par l'interrupteur à dôme à pression métallique. Ils ont également une force de contrôle plus élevée. La course du clavier est limitée à 0.022 ou moins, selon le type de dôme métallique.
La course du dessus de la touche d'assemblage peut atteindre 0.4 pouce en fonction du diamètre du dôme, de la force de fonctionnement et de la conception de l'actionneur en caoutchouc. Lorsqu'il est enfoncé, la compression dans le dessus de touche s'ajoute à la course de l'interrupteur du dôme. Ainsi, la course du clavier est plus importante que le simple interrupteur du dôme.
7. Commutation des points de fonctionnement et surcourse
Le point de fonctionnement de l'interrupteur est la position où une pression sur une touche est reconnue. La surcourse est la course du dessus de touche depuis le point d'actionnement (point de commutation de fonctionnement) jusqu'à la course complète. Vous n'avez pas besoin d'appuyer davantage sur le dessus de la touche lorsque vous dépassez déjà sa course de fonctionnement. Le dessus de touche s'effondrera en fonction de ses caractéristiques et de son opérateur.
Jusqu'à ce que la pilule entre en contact avec les conducteurs exposés sur le PCB en fin de course, les claviers en caoutchouc conducteur n'établissent pas de contact électrique. Au fur et à mesure que le dessus du clavier se comprime lorsque vous appuyez dessus, l'interrupteur se ferme et vous ressentirez une légère course excessive.
Habituellement, les claviers en caoutchouc conducteur ont un point de commutation de fonctionnement proche de 90 % de toute la course du dessus de touche, y compris la surcourse. Il est possible de « taquiner » le clavier en appuyant lentement sur le dessus de la touche jusqu'au point où vous obtiendrez une sensation tactile mais pas assez loin pour qu'il ferme l'interrupteur.
Les claviers en caoutchouc non conducteur établissent un contact électrique lorsque l'interrupteur à dôme métallique s'effondre. Le point d'effondrement représente près de 70 % de tous les déplacements des touches. Lorsque la touche est enfoncée, la compression s'ajoute à la course excessive. Habituellement, le point de commutation de fonctionnement représente près de 60 % de la course totale des touches.
Si les claviers en caoutchouc non conducteur sont conçus de manière adéquate, il est impossible de sentir le déclic sans fermer l'interrupteur lorsque le dôme s'effondre.
| Fonctionnalités: | Conductive | Non conductrice |
| Interrupteur d'étanchéité | La cavité de l'interrupteur ne peut pas être scellée. | La cavité de l'interrupteur peut être scellée. |
| Changer de rebond | Rebond de commutateur plus élevé. | Rebondissement de l'interrupteur inférieur. |
| Force d'opération | Le cône de forçage limite l'application de forces plus élevées. (60-200 grammes) | La force de fonctionnement dépend de la conception du dôme métallique et est passive. (240-2000 grammes) |
| Fonctionnement de l'interrupteur intermittent | Présente souvent des opérations de commutation irrégulières car la cavité de commutation ne peut pas être scellée. | Aucune chance d'irrégularité car la cavité de l'interrupteur peut être scellée. |
| Oscillation du clavier | Si vous appuyez de manière décentrée, le dessus de touche vacillera à cause du cône de forçage. | Il utilise un dôme en métal de sorte que même s'il est décentré, le dessus de touche ne vacillera pas même s'il est décentré. |
| Voyage sur le clavier | Nécessite un déplacement plus long du dessus des touches. La course typique du dessus des touches est de 0.03 à 0.07 pouces. | La course du clavier est moindre et dépend de l'interrupteur du dôme. Limité à 0.022 pouce. |
| Point de fonctionnement du commutateur | Le point de commutation de fonctionnement est proche de 90 % de la course du dessus de touche. | Le point de commutation de fonctionnement est proche de 60 % de la course du dessus de touche. |
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Verdict final
Pendant que vous concevez votre projet de clavier en caoutchouc, vous aurez le choix entre deux types de base de claviers en caoutchouc moulés en silicone. Selon les exigences de votre projet, vous pouvez sélectionner des claviers en caoutchouc conducteurs ou non conducteurs.
Pour faire simple, si votre projet est destiné à un environnement humide ou sale, les claviers en caoutchouc non conducteurs pourraient être un excellent choix. Leurs cavités de commutation pourraient être facilement scellées pour les protéger de la contamination. Si vous aimez la construction simple et le design unique, les claviers en caoutchouc conducteur sont les plus réputés parmi les concepteurs.
Mais, il est impératif de comprendre les bases, la structure et les différences entre chaque type de clavier en caoutchouc. En savoir plus sur les limites de chaque style de clavier vous aidera à prendre une meilleure décision concernant le type dont vous avez besoin pour votre projet.
Conclusion
Les claviers en caoutchouc de silicone moulé sont le choix des clients depuis plus de 30 ans en raison de leurs nombreux avantages. Ils sont disponibles en deux styles de base : les claviers en caoutchouc conducteurs et non conducteurs, qui peuvent être utilisés pour créer votre clavier personnalisé. Mais soyez conscient de choisir une conception qui produira les résultats souhaités dans un environnement spécifique.
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