Die Leistung einer Silikontastatur beginnt lange bevor die erste Taste gedrückt wird – sie beginnt mit der Werkzeugherstellung. Die Form ist die grundlegende Blaupause.
Silikon-Tastaturformen werden mithilfe von Präzisionsbearbeitung und CAD-Design hergestellt, um eine genaue Form, taktile Reaktion und langfristige Produktionszuverlässigkeit zu gewährleisten.
Jede perfekte Tastatur beginnt mit perfekten Werkzeugen. Bei RuiYang Silicone wissen wir, wie eine hervorragende Form zu gleichbleibender Qualität führt – und wie eine fehlerhafte Form zu Produktionsproblemen führt. Ich zeige Ihnen, wie wir Formen bauen, die Millionen von Zyklen überstehen.
Welche Rolle spielt CAD beim Formenbau?
Alles beginnt mit einem 3D-Modell. Hier werden aus Designideen echte Produktionswerkzeuge.
Mithilfe von Computer-Aided Design (CAD) werden 2D- und 3D-Modelle des Tastenfelds erstellt, einschließlich Tastenhub, Steggeometrie und Gesamtpassform. Diese Modelle bestimmen den gesamten Werkzeugherstellungsprozess.
Unsere Ingenieure erstellen die Form basierend auf Ihrem Tastaturdesign. Die CAD-Datei enthält jedes Detail: Tastenhöhe, Tastenabstand, Kantenradius und die genaue Stegform. Wir simulieren, wie Silikon fließt, komprimiert und aushärtet.
Wir analysieren auch Hinterschnitte, Entformungsschrägen und Auswurfpunkte. Ein klares CAD-Modell vermeidet spätere Werkzeugrevisionen und spart so Zeit und Kosten.
| CAD-Elemente | Zweck |
|---|---|
| Tastatur 3D-Modell | Zeigt Form und Abmessungen |
| Gurtgeometrie | Definiert taktiles Feedback |
| Trennliniendesign | Verhindert Blitze oder Fehlausrichtungen |
| Werkzeug-Entformungsschrägen | Hilft beim einfachen Entformen |
Eine solide Designgrundlage führt zu weniger Fehlern und schnelleren Produktionszyklen.
Wie wird die Formbasis ausgewählt und vorbereitet?
Die Wahl der richtigen Formbasis bestimmt die Werkzeuglebensdauer und die Produktionseffizienz.
Formbasen bestehen typischerweise aus gehärtetem Stahl oder Aluminium. Die Materialauswahl richtet sich nach Produktionsvolumen, Präzision und Haltbarkeit.
Für die meisten Produktionsläufe verwenden wir Werkzeugstahl P20 oder H13. Diese Materialien halten hohen Drücken und Temperaturen über lange Zeiträume stand. Aluminium wird aufgrund seiner schnellen Zerspanbarkeit für Prototypen oder Kleinserien verwendet.
Vor der Bearbeitung behandeln wir das Material auf Härte und polieren die Oberfläche, um Defekte im fertigen Tastenfeld zu vermeiden.
| Formmaterial | Anwendungsfall | Vorteile |
|---|---|---|
| P20 Stahl | Mittelserienproduktion | Gute Zähigkeit und Haltbarkeit |
| H13 Stahl | Großserienindustrie | Ausgezeichnete Wärmebeständigkeit |
| Aluminium | Prototypen, Kleinserien | Schnelle Bearbeitung, niedrige Kosten |
Die Lebensdauer des Werkzeugs kann je nach Wartung 500.000 bis 1 Million Zyklen erreichen.
Welche CNC-Techniken werden bei der Formenbearbeitung verwendet?
Durch die maschinelle Bearbeitung wird das Design zum Leben erweckt – jede Rille und jede Wölbung muss exakt sein.
CNC-Fräsen, EDM (Electrical Discharge Machining) und Hochgeschwindigkeitsbohren werden verwendet, um präzise Formhohlräume und feine Oberflächenstrukturen zu erzeugen.
Wir beginnen mit dem CNC-Fräsen, um die Grundform zu schneiden. Für komplexe Schlüsselformen und enge Toleranzen verwenden wir anschließend EDM. Dies ermöglicht uns die Herstellung scharfer Ecken und filigraner Stegstrukturen.
Wir legen besonderes Augenmerk auf die Ausrichtung der Tasten, die Entlüftungslöcher und die Oberflächenstruktur. Die Oberflächenbeschaffenheit beeinflusst die Entformung, die Beschichtungshaftung und das Erscheinungsbild des Teils.
| CNC-Prozess | Verwenden |
|---|---|
| Mahlen | Gesamthohlraumformung |
| Funkenerosion | Scharfe Details und tiefe Schnitte |
| Polieren | Abschließende Oberflächenveredelung |
Durch die Präzisionsbearbeitung wird sichergestellt, dass alle Teile der Form perfekt zusammenpassen.
Wie ist das Gurtband für die taktile Steuerung konzipiert?
Das Gewebe unter jeder Taste steuert das Tastgefühl – hier trifft Funktion auf Form.
Das Gurtdesign umfasst Dicke, Winkel und Stützstruktur. Diese Faktoren bestimmen, wie viel Kraft zum Drücken erforderlich ist und wie die Taste zurückfedert.
Wir simulieren das Zusammenfallen und Zurückschnellen des Stegs mithilfe von Softwaretools. Ein typisches Design verwendet einen kegelförmigen Steg zwischen Tastenoberteil und -unterteil. Die Stegdicke variiert zwischen 0,3 mm und 0,7 mm.
Bei der Herstellung der Form müssen die Hohlräume des Gurtbands perfekt bearbeitet werden. Bei falschem Winkel oder falscher Tiefe ist die taktile Rückmeldung fehlerhaft.
| Gurtbandfunktion | Auswirkungen auf die Funktion |
|---|---|
| Dicke | Bestimmt die Presskraft |
| Winkel | Beeinflusst das Schnappgefühl |
| Durchmesser | Steuert die Rückprallstärke |
Dies ist einer der am stärksten individualisierbaren Teile der Form. Keine zwei Tastaturen fühlen sich genau gleich an – weil keine zwei Gurte identisch sind.
Wie werden Mehrkomponenten- und Einlegeformen gehandhabt?
Einige Designs erfordern komplexe Formschritte – beispielsweise mehrere Materialien oder eingebettete Komponenten.
Mehrkomponenten- und Einlegeformen ermöglichen das Umspritzen von Kunststoffrahmen, Leiterplatteneinsätzen oder zweifarbigen Bereichen mit Silikon. Diese erfordern eine präzise Ausrichtung und zusätzliche Werkzeuge.
Wenn wir eine Tastatur mit Kunststoffrahmen oder Dual-Durometer-Design bauen, verwenden wir das Einlegeformverfahren. Zuerst wird das Basisteil in die Form gelegt. Anschließend wird Silikon darüber oder darum geformt.
Für Tastaturen mit zwei Farben oder unterschiedlichen Härtegraden verwenden wir ein Mehrkomponenten-Formwerkzeug. Das Werkzeug verfügt über separate Angusskanäle und Hohlräume für jeden Materialschuss.
| Formtyp | Anwendungsfall |
|---|---|
| Einlegeformteil | Silikon über PC oder Metallrahmen |
| Dual-Shot-Spritzguss | Tastaturen in zwei Farben oder mit zwei Härtegraden |
| Hybrid-Formgebung | In Silikon eingebettete Elektronik |
Dieser Schritt nimmt zwar mehr Zeit in Anspruch, bietet aber unübertroffene Funktionalität und Ästhetik.
Wie werden Werkzeuge vor der Massenproduktion validiert?
Vor der vollständigen Produktion muss jede Form beweisen, dass sie Präzision und Wiederholbarkeit liefert.
Wir führen T1-Probennahmen, Maßprüfungen und Tastkrafttests an Versuchsteilen durch, um die Genauigkeit der Form sicherzustellen, bevor wir sie für die Massenproduktion freigeben.
Nach der Bearbeitung testen wir die Form, indem wir eine kleine Charge (sogenannte T1-Proben) herstellen. Diese werden auf Folgendes geprüft:
- Blitze oder Defekte
- Sichtbarkeit der Trennlinie
- Tastenausrichtung
- Gurtbandreaktion
Wir messen wichtige Abmessungen und führen Kraft-Weg-Tests durch, um die taktile Leistung zu überprüfen. Bei Bedarf überarbeiten wir die Entlüftung oder polieren Bereiche, um die Teilefreigabe zu verbessern.
| Validierungsschritt | Was wir prüfen |
|---|---|
| T1-Probenahme | Gesamtform und Oberfläche |
| Maßprüfung | Schaltflächenhöhe, Abstand, Passform |
| Taktile Prüfung | Kraftverlauf, Schnappverhältnis |
| Mold Flow-Analyse | Konsistenz der Materialfüllung |
Erst nach vollständiger Freigabe beginnen wir mit der Serienproduktion. Wir sperren die Werkzeuge und beginnen mit den Standard-Qualitätskontrollzyklen.
Abschluss
Die Herstellung der Form ist die Grundlage jeder Silikontastatur. Von CAD über CNC bis hin zur abschließenden Validierung stellt jeder Schritt sicher, dass das Endprodukt optimal aussieht, sich optimal anfühlt und die gewünschte Lebensdauer hat.
