Минулого року до нас звернувся клієнт, який розробляв--торговий термінал із проблемою. Вони визначили 6-мм купол із силою спрацьовування 250 г для своєї касової клавіатури. Після проведення 500 000 циклічних тестів у їхній лабораторії сила впала до 210g. Замовник подумав, що куполи несправні. Вони не були. Падіння на 16% є нормальним для купола з нержавіючої сталі за півмільйона циклів. Справжня помилка полягала в тому, що клієнт вказав жорсткий допуск +/- 10g для купола 250 г, що означає, що нижня межа специфікації становила 240 г. При 500 тис. циклів купол уже вийшов за межі специфікацій.
Металеві куполи з часом втрачають силу. Це не дефект. Це фізика пружини з нержавіючої сталі, яка згинається мільйони разів. Питання полягає не в тому, чи зменшується сила, а в тому, наскільки сильно і чи може ваш діапазон допуску її поглинути.
Випробування затухання сили на 6-мм куполі - сила приведення в дію поступово падає під час роботи SUS301-твердіння та розслаблення.
Що викликає розпад сили
Металевий купол - це сформована пружина з нержавіючої сталі. Щоразу, коли він проривається, матеріал прогинається. Протягом мільйонів циклів відбуваються дві речі:
Трудове загартування.Нержавіюча сталь SUS301 стає твердішою під час згинання, що змінює її пружність. Зазвичай це викликає невелике початкове збільшення сили протягом перших 10 000 циклів, а потім поступове зменшення.
Розслаблення стресу.Сформований профіль купола повільно розслабляється до більш плоскої форми з часом і циклічно. Це головна причина довгострокового-згасання сили. При кімнатній температурі релаксація напруги відбувається повільно. При підвищеній температурі він прискорюється.
Типові числа затухання сили
Виходячи з даних наших виробничих випробувань 6-міліметрових куполів SUS301 вагою 250 г, ось що ви можете очікувати:
| Кількість циклів | Залишкова сила | Типовий розпад |
|---|---|---|
| Початковий (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2% (загартування) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Ці цифри для кімнатної температури (23C). При 85°C розпад прискорюється приблизно до 30% за 1 мільйон циклів. При 125C ви можете побачити 40% розпаду. Ось чому автомобільні та промислові вироби, які працюють на гарячому, потребують ширшого діапазону допуску або більшого початкового зусилля.
Чотири{0}}куполи на виробничій бобіні - ніжки кріплять купол і допомагають підтримувати постійну силу протягом мільйонів циклів.
Як специфікувати купол, який залишається в допуску
Якщо для вашого продукту потрібен 1 мільйон циклів і користувач повинен відчувати постійне клацання, не вказуйте початкову силу на нижньому кінці діапазону допуску. Визначте його на верхньому кінці, щоб розпад потрапив у середину вашої смуги.
Приклад: після 1 мільйона циклів для вашого виробу потрібно мінімум 200 г. Не вказуйте купол вагою 200 г. Специфікація купола 250 г. Після 20% розпаду за 1 млн циклів сила становитиме близько 200 г, що є вашим мінімумом. Якщо ви вказали купол 220 г, після 20% розпаду ви отримаєте 176 г, що нижче вашого мінімуму.
Ми називаємо це запасом сили. Ми рекомендуємо запас сили від 15% до 20% для будь-якого купола, який повинен витримати 1 мільйон циклів. Для автомобільних продуктів, які піддаються підвищеній температурі, ми рекомендуємо маржу в 25%.
Що прискорює гниття
Підвищена температура.Це найбільший фактор. Купол, який втрачає 20% при кімнатній температурі, втрачає 35% при 85C. Якщо ваш продукт нагрівається, вкажіть вищу початкову силу.
Над-подорожі.Якщо користувач натискає на купол за його точку фіксації та лягає на друковану плату, навантаження на матеріал зростає. Використовуйте купол із вищим профілем або розпірку, щоб обмежити рух.
Хімічний вплив.Чистячі засоби та олії можуть впливати на поверхню з нержавіючої сталі, прискорюючи втому. Для продуктів, які регулярно протираються, вкажіть покриття ENIG і нержавіючу сталь, стійку до хімічних речовин.
Геометрія купола.Хрестоподібні куполи руйнуються швидше, ніж круглі чи чотири{0}}куполи, тому що руки більше згинаються. Якщо тривалий термін служби має вирішальне значення, використовуйте круглу або чотири{2}}ногу геометрію.
Як ми перевіряємо розпад
Кожна виробнича партія проходить циклічні випробування на вибірці. Ми запускаємо 10 куполів з кожної котушки зі швидкістю 60 циклів на хвилину на наших тестерах циклів, перевіряючи силу на 10k, 100k, 500k і 1 мільйон циклів. Якщо сила падає більше, ніж наша специфікація (зазвичай 20% при 1 млн. циклів), ми витягуємо лот і переглядаємо партію матеріалу.
Якщо ви єкупівля купольних листових масивівдля продукту, який повинен витримати мільйони циклів, попросіть нас надати звіт про зниження сили саме для купола, який ви розглядаєте. Ми проведемо тест і надішлемо вам криву. длякуполи побутової електроніки, силіконова кнопказбірки, абоКупольні масиви-на основі FPC, зверніться до Shanyo Engineeringдля розрахунків запасу сили.
- Джон Сміт, старший інженер із застосування, Shanyo
Минулого року до нас звернувся клієнт, який розробляв--торговий термінал із проблемою. Вони визначили 6-мм купол із силою спрацьовування 250 г для своєї касової клавіатури. Після проведення 500 000 циклічних тестів у їхній лабораторії сила впала до 210g. Замовник подумав, що куполи несправні. Вони не були. Падіння на 16% є нормальним для купола з нержавіючої сталі за півмільйона циклів. Справжня помилка полягала в тому, що клієнт вказав жорсткий допуск +/- 10g для купола 250 г, що означає, що нижня межа специфікації становила 240 г. При 500 тис. циклів купол уже вийшов за межі специфікацій.
Металеві куполи з часом втрачають силу. Це не дефект. Це фізика пружини з нержавіючої сталі, яка згинається мільйони разів. Питання полягає не в тому, чи зменшується сила, а в тому, наскільки сильно і чи може ваш діапазон допуску її поглинути.
Випробування затухання сили на 6-мм куполі - сила приведення в дію поступово падає під час роботи SUS301-твердіння та розслаблення.
Що викликає розпад сили
Металевий купол - це сформована пружина з нержавіючої сталі. Щоразу, коли він проривається, матеріал прогинається. Протягом мільйонів циклів відбуваються дві речі:
Трудове загартування.Нержавіюча сталь SUS301 стає твердішою під час згинання, що змінює її пружність. Зазвичай це викликає невелике початкове збільшення сили протягом перших 10 000 циклів, а потім поступове зменшення.
Розслаблення стресу.Сформований профіль купола повільно розслабляється до більш плоскої форми з часом і циклічно. Це головна причина довгострокового-згасання сили. При кімнатній температурі релаксація напруги відбувається повільно. При підвищеній температурі він прискорюється.
Типові числа затухання сили
Виходячи з даних наших виробничих випробувань 6-міліметрових куполів SUS301 вагою 250 г, ось що ви можете очікувати:
| Кількість циклів | Залишкова сила | Типовий розпад |
|---|---|---|
| Початковий (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2% (загартування) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Ці цифри для кімнатної температури (23C). При 85°C розпад прискорюється приблизно до 30% за 1 мільйон циклів. При 125C ви можете побачити 40% розпаду. Ось чому автомобільні та промислові вироби, які працюють на гарячому, потребують ширшого діапазону допуску або більшого початкового зусилля.
Чотири{0}}куполи на виробничій бобіні - ніжки кріплять купол і допомагають підтримувати постійну силу протягом мільйонів циклів.
Як специфікувати купол, який залишається в допуску
Якщо для вашого продукту потрібен 1 мільйон циклів і користувач повинен відчувати постійне клацання, не вказуйте початкову силу на нижньому кінці діапазону допуску. Визначте його на верхньому кінці, щоб розпад потрапив у середину вашої смуги.
Приклад: після 1 мільйона циклів для вашого виробу потрібно мінімум 200 г. Не вказуйте купол вагою 200 г. Специфікація купола 250 г. Після 20% розпаду за 1 млн циклів сила становитиме близько 200 г, що є вашим мінімумом. Якщо ви вказали купол 220 г, після 20% розпаду ви отримаєте 176 г, що нижче вашого мінімуму.
Ми називаємо це запасом сили. Ми рекомендуємо запас сили від 15% до 20% для будь-якого купола, який повинен витримати 1 мільйон циклів. Для автомобільних продуктів, які піддаються підвищеній температурі, ми рекомендуємо маржу в 25%.
Що прискорює гниття
Підвищена температура.Це найбільший фактор. Купол, який втрачає 20% при кімнатній температурі, втрачає 35% при 85C. Якщо ваш продукт нагрівається, вкажіть вищу початкову силу.
Над-подорожі.Якщо користувач натискає на купол за його точку фіксації та лягає на друковану плату, навантаження на матеріал зростає. Використовуйте купол із вищим профілем або розпірку, щоб обмежити рух.
Хімічний вплив.Чистячі засоби та олії можуть впливати на поверхню з нержавіючої сталі, прискорюючи втому. Для продуктів, які регулярно протираються, вкажіть покриття ENIG і нержавіючу сталь, стійку до хімічних речовин.
Геометрія купола.Хрестоподібні куполи руйнуються швидше, ніж круглі чи чотири{0}}куполи, тому що руки більше згинаються. Якщо тривалий термін служби має вирішальне значення, використовуйте круглу або чотири{2}}ногу геометрію.
Як ми перевіряємо розпад
Кожна виробнича партія проходить циклічні випробування на вибірці. Ми запускаємо 10 куполів з кожної котушки зі швидкістю 60 циклів на хвилину на наших тестерах циклів, перевіряючи силу на 10k, 100k, 500k і 1 мільйон циклів. Якщо сила падає більше, ніж наша специфікація (зазвичай 20% при 1 млн. циклів), ми витягуємо лот і переглядаємо партію матеріалу.
Якщо ви єкупівля купольних листових масивівдля продукту, який повинен витримати мільйони циклів, попросіть нас надати звіт про зниження сили саме для купола, який ви розглядаєте. Ми проведемо тест і надішлемо вам криву. длякуполи побутової електроніки, силіконова кнопказбірки, абоКупольні масиви-на основі FPC, зверніться до Shanyo Engineeringдля розрахунків запасу сили.
- Джон Сміт, старший інженер із застосування, Shanyo
