Разбиране на силовите криви на металния куполен превключвател: Ръководство за купувача за избор на Snap Dome SUS301

Ако някога сте посочили aщракащ куполза проект за клавиатура, вероятно сте виждали крива-на изместване на силата: линия, която се издига стръмно, щрака назад рязко и се установява в по-ниска контактна сила. Тази крива е най-важната част от инженерните данни за купола, но също така е и най-неразбраната. Това ръководство обяснява как да го четете, какво означават числата и как да преведете крива в правилния номер на част за вашето приложение.

Шаньое щампованКуполи от неръждаема стомана SUS301за производителите на клавиатури от 2004 г. насам. През това време сме виждали инженери над-да определят сила без причина, под-да я определят и получават оплаквания от двойно-докосване и неправилно разчитане на криви, които изглеждат идентични на хартия, но се усещат различно в производството. Бележките по-долу дестилират какво всъщност правят нашите инженери по приложения, когато клиент ни изпрати спецификация на клавиатурата.

Какво всъщност показва кривата на силата

Силовата крива изобразява силата надолу (в грамове-сила, gf) спрямо изместването на буталото (в милиметри). Когато натиснете купол, силата нараства, докато короната на купола се деформира. В точката на щракване куполът се обръща: силата спада рязко и куполът се срутва. Контактът се затваря в долната част на тази капка. Когато освободите, куполът изскача назад, но с по-ниска сила от точката на щракване.

Три числа определят кривата:сила на задействане (F1), пиковата сила при щракване;контактна сила (F2), силата, когато куполът е напълно обърнат и докосва веригата; исила на връщане (F3), силата, при която куполът изскача обратно при освобождаване. Съотношението (F1-F2)/F1 е тактилното съотношение, обикновено изразено като процент. Добре проектираният купол има тактилен коефициент от 40-60%. Под 30% усещането е кашаво; над 70%, куполът е шумен и може да трака.

Избор на правилната сила на задействане

Най-честата грешка е изборът на F1 от навик, а не от приложение. Ето как инженерите на Shanyo мислят за това:

• 60-160gf:Лек-, за потребителски дистанционни, телевизионни клавиатури и бутони за носене. Най-подходящ за пръсти без ръкавици. Твърде лек за употреба с ръкавици или промишлена употреба.
• 180-250gf:С-общо предназначение, за контролери за игри, калкулатори и офис оборудване. Най-популярната гама закуполи за-потребителска електроника.
• 250-350gf:Промишлена и автомобилна гама. Използва се за превключватели-на волана, контроли на врати и HMI за машини. Това е най-доброто място за работа с ръкавици.
• 400-500gf:Издръжлив-за предпазни блокировки, бутони-за зареждане на EV и външно оборудване. Тези куполи имат по-къс ход и по-твърдо усещане.

За медицинските изделия изборът зависи от това дали потребителят носи ръкавици. Глюкомери и термопанели без ръкавици използват 160-250gf. Инфузионните помпи и хирургическото оборудване, при които клиницистите носят ръкавици, се нуждаят от 280-350gf. Вижте нашата статия задизайн на медицинска клавиатураза пълно сравнение.

Диаметър и ход: Съвпадение на буталото

Диаметърът на купола и ходът на буталото са свързани, но не по начина, по който повечето дизайнери предполагат. 4 мм купол изминава около 0,15 мм; купол от 12 мм изминава около 0,30 мм. Буталото (гумената или силиконова издатина, която избутва купола) трябва да бъде оразмерена, за да контактува с короната, без да се простира покрай краката на купола. Ако буталото е твърде голямо, то контактува с краката и променя силата; ако е твърде малък, той се отклонява-от центъра и причинява непоследователно задействане.

Общо правило: диаметърът на буталото трябва да бъде 50-70% от диаметъра на купола. За 6 мм купол използвайте бутало 3-4 мм. За 12 mm купол използвайте 6-8 mm бутало. Височината на буталото трябва да бъде зададена така, че куполът да е на 50-70% от пътя, за да щракне в покой, оставяйки място за щракване.

За плътни клавиатури, където разстоянието между буталата е малко,куполни листови масивис четири-оловни кръстосани или триъгълни куполи често са по-добри от кръглите куполи, тъй като краката осигуряват по-стабилно позициониране. Вижтеавтомобилни щракащи куполиза примери на конфигурации на краката.

Покритие: злато срещу никел срещу гол

Материалът на купола почти винаги е неръждаема стомана SUS301. Покритието от контактната страна определя устойчивостта на контакт и устойчивостта на корозия:

• Гол (без покритие):Най-ниска цена, контактно съпротивление 50-200 ома. Подходящ за потребителски приложения с ниско-напрежение и слаб сигнал. Не се препоръчва за мокри или корозивни среди.
• Никелирано-покритие:Контактно съпротивление 20-50 ома, по-добра устойчивост на корозия. Стандарт за автомобилна и индустриална употреба.
• Позлатен-:Контактно съпротивление под 10 ома, най-добра устойчивост на корозия и износване. Изисква се за медицински, аерокосмически и приложения с нисък-сигнал (глюкомери, ЕКГ електроди, сензори за-ниско ниво).

Позлатяването увеличава разходите, но за медицински устройства почти винаги си заслужава. Разликата в контактното съпротивление между гол купол и позлатен-купол може да означава разликата между стабилно отчитане на сензора и шумно такова. За по-задълбочено сравнение, прочететезлатно срещу никелирано метално куполно ръководство.

Толерантност: Колко стегнато е достатъчно стегнато?

Куполите за битов-клас обикновено се поддържат до +/-30gf на F1. Автомобилният клас е +/-15gf. Медицинските и космическите спецификации могат да достигнат до +/-10gf. По-строгата толерантност струва повече, но е по-важна, отколкото си мислят повечето дизайнери. Ако вашият купол F1 варира с +/-30gf при номинално 250gf, действителният обхват е 220-280gf. Потребител, който натиска 280gf купол в студена сутрин, ще забележи разликата и може да помисли, че клавиатурата е дефектна.

Shanyo поддържа куполни-автомобилни класове до +/-15gf на F1 при пълни производствени серии, със 100% пробна-крива на силата на всяка макара. Предоставяме диаграми на сила-крива с всяка пратка, така че клиентите да могат да проверят партидата.

Често срещани грешки в приложението

След 22 години щамповане на куполи, виждаме едни и същи грешки многократно:

• Използвайки 12 мм купол, където 6 мм би свършил работа:По-големите куполи имат повече ход и по-нисък F1 на грам материал. Ако вашата клавиатура има място, по-малък купол с по-висок F1 често се усеща по-отчетлив от голям, мек.
• Пренебрегване на температурата:Силата на SUS301 нараства с около 5% при -40C и пада с около 8% при 85C. Автомобилните спецификации трябва да бъдат валидирани и в двете крайности.
• Пренебрегване на копланарността на краката:Ако краката на купола не са плоски на веригата, куполът се люлее и щракането се усеща неравномерно. Това е проблем с качеството на щамповането, а не проблем с дизайна, но се проявява като непоследователно усещане при производството.
• Определяне на купол без вземане на проби:Кривата на силата върху лист с данни не е същото като усещане в ръката. Винаги изисквайте проби и провеждайте собствен тест за задействане, преди да одобрите част.

Работа с Shanyo

Ако избирате щракащ купол за нова клавиатура, изпратете ни вашите изисквания за приложение: цел F1, пътуване, среда (температура, влажност, измиване), тип верига (FPCсрещу PET срещу твърда печатна платка) и очакван обем. Нашият инженерен екип ще препоръча три куполни варианта с диаграми-на силовите криви и проби в рамките на 48 часа. Ние доставямекуполни масиви, свободни куполи исиликонови клавиатуриинтегрирани с куполи за програми до ключ.

Поискайте проби чрезстраница за контакти. Обикновено изпращаме мостри в рамките на три работни дни от нашето съоръжение в Циндао.

За Shanyo: Shanyo Precision Electronic Technology Co., Ltd. е производител наметални куполи, куполни масиви, FPC клавиатури, силиконови клавиатури имедни шиниза автомобилни, медицински и индустриални клиенти. Посететеwww.yo-shan.com.