Le prestazioni di una tastiera in silicone iniziano ben prima della pressione del primo pulsante: iniziano con la lavorazione. Lo stampo è il progetto principale.
Gli stampi per tastiere in silicone sono progettati utilizzando lavorazioni meccaniche di precisione e progettazione CAD per garantire forma precisa, risposta tattile e affidabilità della produzione a lungo termine.
Ogni tastiera perfetta inizia con una lavorazione perfetta. Noi di RuiYang Silicone abbiamo visto come uno stampo di qualità porti a una qualità costante, e come uno stampo difettoso porti a mal di testa in produzione. Lasciate che vi mostri come costruiamo stampi che durano milioni di cicli.
Qual è il ruolo del CAD nella progettazione degli stampi?
Tutto inizia con un modello 3D. È qui che le idee progettuali si trasformano in veri e propri strumenti di produzione.
La progettazione assistita da computer (CAD) viene utilizzata per creare modelli 2D e 3D della tastiera, inclusi la corsa dei tasti, la geometria del nastro e la vestibilità complessiva. Questi modelli guidano l'intero processo di lavorazione.
I nostri ingegneri creano lo stampo in base al design della tua tastiera. Il file CAD include ogni dettaglio: altezza dei pulsanti, passo dei tasti, raggio del bordo e forma esatta del nastro. Simuliamo il modo in cui il silicone scorrerà, si comprimerà e indurirà.
Analizziamo anche sottosquadri, angoli di sformo e punti di espulsione. Un modello CAD chiaro evita revisioni successive degli utensili, con un risparmio di tempo e costi.
| Elementi CAD | Scopo |
|---|---|
| Modello 3D della tastiera | Mostra forma e dimensioni |
| Geometria della fettuccia | Definisce il feedback tattile |
| Progettazione della linea di separazione | Previene flash o disallineamenti |
| Angoli di sformo degli utensili | Aiuta a sformare facilmente |
Una solida base di progettazione riduce gli errori e velocizza i cicli di produzione.
Come viene selezionata e preparata la base dello stampo?
La scelta della base dello stampo giusta determina la durata dell'utensile e l'efficienza della produzione.
Le basi degli stampi sono generalmente realizzate in acciaio temprato o alluminio. Il materiale viene selezionato in base al volume di produzione, alla precisione e alla durata.
Per la maggior parte dei lotti di produzione, utilizziamo acciaio per utensili P20 o H13. Questi materiali possono resistere ad alte pressioni e temperature elevate per lunghi periodi. L'alluminio viene utilizzato per prototipi o piccole serie grazie alla sua rapida lavorabilità.
Prima della lavorazione, trattiamo il materiale per renderlo più duro e lucidiamo la superficie per evitare difetti nella tastiera finale.
| Materiale dello stampo | Caso d'uso | Benefici |
|---|---|---|
| Acciaio P20 | Produzione di medio volume | Buona tenacità e durata |
| Acciaio H13 | Industriale ad alto volume | Ottima resistenza termica |
| Alluminio | Prototipi, piccole tirature | Lavorazione rapida, basso costo |
La durata dell'utensile può raggiungere da 500.000 a 1 milione di cicli, a seconda della manutenzione.
Quali tecniche CNC vengono utilizzate nella lavorazione degli stampi?
La lavorazione meccanica dà vita al progetto: ogni scanalatura e ogni cupola devono essere precise.
Per creare cavità di stampi precise e superfici dalle texture raffinate si utilizzano la fresatura CNC, l'EDM (elettroerosione) e la foratura ad alta velocità.
Iniziamo con la fresatura CNC per tagliare la forma base dello stampo. Poi, per forme di chiave complesse e tolleranze strette, utilizziamo l'elettroerosione. Questo ci permette di creare angoli netti e delicate finiture a rete.
Prestiamo particolare attenzione all'allineamento delle chiavi, ai fori di ventilazione e alla texture superficiale. La finitura superficiale influisce sulla sformatura, sull'adesione del rivestimento e sull'aspetto del componente.
| Processo CNC | Utilizzo |
|---|---|
| Fresatura | Conformazione complessiva della cavità |
| EDM | Dettagli nitidi e tagli profondi |
| Lucidatura | Affinamento finale della superficie |
La lavorazione di precisione garantisce che ogni parte dello stampo si incastri perfettamente.
Come viene progettata la fettuccia per il controllo tattile?
La cinghia sotto ogni tasto controlla la sensazione tattile: è qui che la funzione incontra la forma.
Il design del nastro include spessore, angolazione e struttura di supporto. Questi fattori determinano la forza necessaria per premere e il rimbalzo del tasto.
Simuliamo il collasso e il ritorno a scatto della cinghia utilizzando strumenti software. Un progetto tipico prevede una cinghia conica tra la parte superiore e quella inferiore della chiave. Lo spessore della cinghia varia da 0,3 mm a 0,7 mm.
Durante la creazione dello stampo, le cavità del nastro devono essere lavorate alla perfezione. Se l'angolazione o la profondità sono errate, il feedback tattile sarà errato.
| Caratteristica di tessitura | Impatto sulla funzione |
|---|---|
| Spessore | Determina la forza di pressione |
| Angolo | Influisce sulla sensazione dello scatto |
| Diametro | Controlla la forza di rimbalzo |
Questa è una delle parti più personalizzate dello stampo. Non esistono due tastiere esattamente uguali al tatto, perché non esistono due cinghie identiche.
Come vengono gestiti gli stampi multi-iniezione e gli stampi a inserto?
Alcuni progetti richiedono fasi di stampaggio complesse, come l'impiego di più materiali o componenti incorporati.
Gli stampi multi-iniezione e a inserto consentono il sovrastampaggio del silicone su telai in plastica, inserti per PCB o aree bicolore. Questi richiedono un allineamento preciso e l'utilizzo di utensili secondari.
Quando realizziamo una tastiera con cornice in plastica o con un design a doppio durometro, utilizziamo lo stampaggio a inserto. Per prima cosa, il componente di base viene inserito nello stampo. Poi, il silicone viene stampato sopra o intorno ad esso.
Per tastiere bicolore o a doppia durezza, utilizziamo uno stampo multistampa. L'attrezzatura include canali e cavità separati per ogni stampata di materiale.
| Tipo di modanatura | Caso d'uso |
|---|---|
| Stampaggio a inserto | Silicone su telaio in PC o metallo |
| Stampaggio a doppio colpo | Tastiere bicolore o bi-durezza |
| Stampaggio ibrido | Elettronica incorporata nel silicone |
Questa fase richiede più tempo di progettazione, ma garantisce funzionalità ed estetica senza pari.
Come vengono convalidati gli utensili prima della produzione in serie?
Prima di entrare in produzione a pieno regime, ogni stampo deve dimostrare di poter garantire precisione e ripetibilità.
Eseguiamo campionamenti T1, controlli dimensionali e test di forza tattile su parti di prova per garantire la precisione dello stampo prima di avviarne la produzione in serie.
Dopo la lavorazione, testiamo lo stampo eseguendo un piccolo lotto (i cosiddetti campioni T1). Questi vengono controllati per:
- Flash o difetti
- Visibilità della linea di separazione
- Allineamento dei pulsanti
- Risposta della fettuccia
Misuriamo le dimensioni chiave ed eseguiamo test forza-spostamento per verificare le prestazioni tattili. Se necessario, modifichiamo le aree di ventilazione o lucidiamo per un migliore rilascio del componente.
| Fase di convalida | Cosa controlliamo |
|---|---|
| Campionamento T1 | Forma e superficie complessive |
| Ispezione dimensionale | Altezza, spaziatura e adattamento dei pulsanti |
| Test tattili | Curva di forza, rapporto di snap |
| Analisi del flusso di muffa | Consistenza del riempimento del materiale |
Solo dopo la piena approvazione passiamo alla produzione su larga scala. Blocchiamo gli utensili e iniziamo i cicli di controllo qualità standard.
Conclusione
La creazione dello stampo è la base di ogni tastiera in silicone. Dal CAD alla CNC fino alla convalida finale, ogni fase garantisce che il prodotto finale abbia un aspetto perfetto, sia piacevole al tatto e duri il più a lungo possibile.
