Розуміння кривих сили металевого купольного перемикача: Посібник для покупців щодо вибору Snap Dome SUS301

Якщо ви коли-небудь вказували aзнімний куполдля проекту клавіатури ви, напевно, бачили криву-зміщення сили: лінія, яка різко піднімається, різко повертається назад і переходить у нижчу контактну силу. Ця крива є єдиною найважливішою частиною інженерних даних про купол, але її також найбільш неправильно розуміють. Цей посібник пояснює, як його читати, що означають цифри та як перевести криву в правильний номер деталі для вашого застосування.

Шаньобуло штампуванняКуполи з нержавіючої сталі SUS301для виробників клавіатур з 2004 року. У той час ми бачили, як інженери надмірно-вказували силу без причини,-вказували її та отримували скарги на подвійне-натискання та неправильно читали криві, які виглядали однаково на папері, але відрізнялися на виробництві. У примітках нижче показано, що насправді роблять наші інженери, коли клієнт надсилає нам специфікацію клавіатури.

Що насправді показує крива сили

Силова крива відображає силу, спрямовану вниз (у грамах-силу, gf) від переміщення плунжера (у міліметрах). Коли ви натискаєте на купол, сила зростає, оскільки вінець купола деформується. У точці замикання купол перевертається: сила різко падає, і купол руйнується. Контакт замикається в нижній частині цієї краплі. Коли ви відпускаєте, купол відкидається назад, але з меншою силою, ніж у точці замикання.

Три числа визначають криву:сила спрацьовування (F1), пікова сила при замиканні;контактна сила (F2), сила, коли купол повністю перевернутий і торкається контуру; ізворотна сила (F3), сила, при якій купол відкидається назад після відпускання. Співвідношення (F1-F2)/F1 — це тактильне співвідношення, яке зазвичай виражається у відсотках. Добре сконструйований купол має тактильний коефіцієнт 40-60%. Нижче 30%, відчуття кашоподібне; вище 70%, купол шумить і може деренчати.

Вибір правильної сили приводу

Найпоширенішою помилкою є вибір F1 із звички, а не застосування. Ось як про це думають інженери Shanyo:

• 60-160gf:Неперевершено{0}}легкий, для споживчих пультів дистанційного керування, телевізійних клавіатур і кнопок для носіння. Найкраще для пальців без рукавичок. Занадто легкий для використання в рукавичках або промислового використання.
• 180-250 гс:Загального-призначення для ігрових контролерів, калькуляторів і офісного обладнання. Найпопулярніший асортимент длякупольні-електронні куполи.
• 250-350gf:Промисловий і автомобільний асортимент. Використовується для перемикачів-на рульовому колесі, елементів керування дверима та HMI машин. Це найкраще місце для роботи в рукавичках.
• 400-500gf:Надміцний-для захисних блокувань, кнопок порту-зарядки електромобілів та зовнішнього обладнання. Ці куполи мають коротший хід і міцніші на дотик.

Для медичних пристроїв вибір залежить від того, чи носить користувач рукавички. Глюкометри та термопанелі без рукавичок використовують 160-250 гс. Інфузійні насоси та хірургічне обладнання, де клініцисти носять рукавички, потребують 280-350 гс. Дивіться нашу статтю продизайн медичної клавіатуридля повного порівняння.

Діаметр і хід: відповідність поршня

Діаметр купола та хід плунжера пов’язані, але не так, як припускає більшість дизайнерів. Купол діаметром 4 мм рухається приблизно на 0,15 мм; купол діаметром 12 мм проходить приблизно 0,30 мм. Плунжер (гумовий або силіконовий виступ, який штовхає купол) має мати такий розмір, щоб контактувати з коронкою, не виходячи за ніжки купола. Якщо плунжер занадто великий, він торкається ніжок і змінює силу; якщо надто малий, він зміщується-з центру та спричиняє непостійне спрацьовування.

Загальне правило: діаметр плунжера повинен становити 50-70% діаметра купола. Для купола 6 мм використовуйте поршень 3-4 мм. Для купола 12 мм використовуйте поршень 6-8 мм. Висоту плунжера слід встановити так, щоб купол був на 50-70% шляху до фіксації в стані спокою, залишаючи місце для клацання.

Для щільних клавіатур, де відстань між плунжерам невелика,масиви листів куполаіз чотирма -свинцевими хрестовими або трикутними куполами часто краще, ніж круглими куполами, оскільки ніжки забезпечують більш стабільне положення. дивавтомобільні куполидля прикладів конфігурації ніг.

Покриття: золото проти нікелю або голе

Майже завжди матеріалом купола є нержавіюча сталь SUS301. Покриття на стороні контакту визначає опір контакту та стійкість до корозії:

• Голий (без покриття):Найнижча вартість, контактний опір 50-200 Ом. Чудово підходить для споживачів із низькою-напругою та слабким сигналом. Не рекомендується для вологих або корозійних середовищ.
• Нікельований-:Контактний опір 20-50 Ом, краща стійкість до корозії. Стандарт для автомобільного та промислового використання.
• Позолота:-Контактний опір менше 10 Ом, найкраща стійкість до корозії та зносу. Необхідний для медичних, аерокосмічних і низьких -сигналів (глюкометри, ЕКГ-електроди, низько{3}}датчики рівня).

Позолота збільшує вартість, але для медичних пристроїв воно майже завжди того варте. Різниця в контактному опорі між голим куполом і позолоченим-куполом може означати різницю між стабільним показанням датчика та шумним. Для глибшого порівняння читайтезолото проти нікельованого металевого купола.

Толерантність: наскільки жорстко достатньо жорстко?

Куполи внутрішнього-класу зазвичай тримаються на +/-30gf на F1. Автомобільний рівень +/-15gf. Медичні та аерокосмічні характеристики можуть досягати +/-10gf. Жорсткіша толерантність коштує дорожче, але вона важливіша, ніж думають більшість дизайнерів. Якщо ваш купол F1 змінюється на +/-30 гс при номіналі 250 гс, фактичний діапазон становить 220-280 гс. Користувач, який холодного ранку натискає на купол 280gf, помітить різницю та може подумати, що клавіатура несправна.

Shanyo підтримує автомобільні-класи куполів до +/-15gf на F1 протягом повних виробничих циклів із 100% вибіркою-силової кривої на кожному бобіні. Ми надаємо діаграми кривої сили з кожною партією, щоб клієнти могли перевірити партію.

Поширені помилки застосування

Після 22 років штампування куполів ми неодноразово бачимо ті самі помилки:

• Використовуючи 12-мм купол, тоді як 6-мм підійде:Більші куполи мають більший хід і нижчий F1 на грам матеріалу. Якщо на вашій клавіатурі є місце, менший купол із вищим F1 часто здається більш чітким, ніж великий, м’який.
• Ігнорування температури:Сила SUS301 зростає приблизно на 5% при -40C і падає приблизно на 8% при 85C. Автомобільні характеристики повинні перевірятися в обох крайнощах.
• З огляду на компланарність ніг:Якщо ніжки купола не розташовані на схемі, купол хитається, і клацання відчувається нерівномірним. Це проблема якості штампування, а не проблема дизайну, але вона проявляється як непостійне відчуття під час виробництва.
• Визначення купола без вибірки:Крива сили в таблиці даних – це не те саме, що відчуття в руці. Завжди запитуйте зразки та проводите власний тест на спрацювання перед тим, як затверджувати деталь.

Робота з Shanyo

Якщо ви обираєте купольну кришку для нової клавіатури, надішліть нам свої вимоги до програми: мета F1, подорожі, навколишнє середовище (температура, вологість, змив), тип схеми (FPCпроти ПЕТ проти жорсткої друкованої плати) та очікуваний обсяг. Наша команда інженерів порекомендує три варіанти купола з діаграмами-силових кривих і зразками протягом 48 годин. Ми постачаємокупольні масиви, насипні куполи ісиліконові клавіатуриінтегрований з куполами для програм під ключ.

Запит на зразки черезсторінка контактів. Зазвичай ми відправляємо зразки протягом трьох робочих днів із нашого підприємства в Циндао.

Про Shanyo: Shanyo Precision Electronic Technology Co., Ltd. є виробникомметалеві куполи, купольні масиви, клавіатури FPC, силіконові клавіатури тамідні шинидля автомобільних, медичних і промислових клієнтів. Відвідайтеwww.yo-shan.com.