Narzędzia i formy do produkcji klawiatur silikonowych

Wydajność klawiatury silikonowej zaczyna się na długo przed naciśnięciem pierwszego przycisku — zaczyna się od oprzyrządowania. Forma jest głównym planem.

Formy klawiatur silikonowych są projektowane przy użyciu precyzyjnej obróbki i projektowania CAD, co zapewnia dokładny kształt, reakcję na dotyk i długoterminową niezawodność produkcji.

Każda idealna klawiatura zaczyna się od idealnego oprzyrządowania. W RuiYang Silicone widzieliśmy, jak świetna forma prowadzi do stałej jakości — i jak wadliwa prowadzi do problemów produkcyjnych. Pozwól, że pokażę Ci, jak budujemy formy, które wytrzymują miliony cykli.

Jaką rolę odgrywa CAD w projektowaniu form?

Wszystko zaczyna się od modelu 3D. To tutaj pomysły projektowe zamieniają się w rzeczywiste narzędzia produkcyjne.

Projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) jest używane do tworzenia modeli 2D i 3D klawiatury, w tym skoku klawiszy, geometrii taśmy i ogólnego dopasowania. Kierują one całym procesem oprzyrządowania.

Nasi inżynierowie tworzą formę na podstawie projektu klawiatury. Plik CAD zawiera każdy szczegół: wysokość przycisku, skok klawisza, promień krawędzi i dokładny kształt taśmy. Symulujemy, jak silikon będzie płynął, ściskał się i utwardzał.

Analizujemy również podcięcia, kąty pochylenia i punkty wyrzutu. Przejrzysty model CAD pozwala uniknąć późniejszych rewizji narzędzi, oszczędzając czas i koszty.

Solidne podstawy projektowe przekładają się na mniejszą liczbę błędów i szybsze cykle produkcyjne.

Jak wybiera się i przygotowuje podstawę formy?

Wybór właściwej podstawy formy decyduje o trwałości narzędzia i wydajności produkcji.

Podstawy form są zazwyczaj wykonane z hartowanej stali lub aluminium. Materiał jest wybierany na podstawie wielkości produkcji, precyzji i trwałości.

Do większości serii produkcyjnych używamy stali narzędziowej P20 lub H13. Materiały te mogą wytrzymać wysokie ciśnienie i temperaturę w długich seriach. Aluminium jest używane do prototypów lub małych serii ze względu na jego szybką obróbkę.

Przed obróbką mechaniczną materiał jest utwardzany i polerowany, aby uniknąć wad w gotowej klawiaturze.

Żywotność narzędzia może wynosić od 500 000 do 1 miliona cykli, w zależności od konserwacji.

Jakie techniki CNC są stosowane w obróbce form?

Obróbka mechaniczna sprawia, że projekt ożywa — każdy rowek i kopuła muszą być wykonane precyzyjnie.

Do precyzyjnej obróbki gniazd form i uzyskania drobnych faktur powierzchni stosuje się frezowanie CNC, EDM (obróbkę elektroerozyjną) oraz wiercenie z dużą prędkością.

Zaczynamy od frezowania CNC, aby wyciąć podstawowy kształt formy. Następnie, w przypadku skomplikowanych kształtów kluczowych i ścisłych tolerancji, używamy EDM. Pozwala nam to tworzyć ostre narożniki i delikatne cechy taśmy.

Zwracamy szczególną uwagę na wyrównanie kluczy, otwory odpowietrzające i fakturę powierzchni. Wykończenie powierzchni wpływa na wyjmowanie z formy, przyczepność powłoki i wygląd części.

Precyzyjna obróbka gwarantuje, że wszystkie części formy idealnie do siebie pasują.

W jaki sposób taśmy są projektowane w celu zapewnienia kontroli dotykowej?

Taśma pod każdym klawiszem odpowiada za wrażenia dotykowe — to tutaj funkcja spotyka się z formą.

Konstrukcja taśmy obejmuje grubość, kąt i strukturę podporową. Czynniki te kontrolują, ile siły jest potrzebne do naciśnięcia i jak odbija się klawisz.

Symulujemy zapadnięcie się i odskoczenie taśmy za pomocą narzędzi programowych. Typowy projekt wykorzystuje stożkową taśmę między górną częścią a podstawą klucza. Grubość taśmy waha się od 0,3 mm do 0,7 mm.

Podczas tworzenia formy, gniazda taśmy muszą być perfekcyjnie obrobione. Jeśli kąt lub głębokość są nieprawidłowe, sprzężenie zwrotne dotykowe będzie nieprawidłowe.

To jedna z najbardziej spersonalizowanych części formy. Żadne dwie klawiatury nie są dokładnie takie same — ponieważ żadne dwie taśmy nie są identyczne.

Jak obchodzić się z formami wielowtryskowymi i formami wkładkowymi?

Niektóre projekty wymagają skomplikowanych etapów formowania — na przykład stosowania wielu materiałów lub wbudowanych komponentów.

Formy wielostrzałowe i wkładkowe umożliwiają formowanie wtryskowe silikonu na plastikowych ramach, wkładkach PCB lub obszarach dwukolorowych. Wymagają one precyzyjnego wyrównania i narzędzi wtórnych.

Kiedy budujemy klawiaturę z plastikową ramką lub konstrukcją o podwójnej twardości, stosujemy formowanie wkładkowe. Najpierw element bazowy umieszczany jest w formie. Następnie formowany jest silikon na nim lub wokół niego.

W przypadku klawiatur dwukolorowych lub o podwójnej twardości stosujemy formę wielostrzałową. Narzędzia obejmują oddzielne kanały i wnęki dla każdego wtrysku materiału.

Ten etap wymaga więcej czasu na zaprojektowanie, ale zapewnia niezrównaną funkcjonalność i estetykę.

W jaki sposób narzędzia są sprawdzane przed rozpoczęciem produkcji masowej?

Przed rozpoczęciem produkcji każda forma musi wykazać się precyzją i powtarzalnością.

Przeprowadzamy próbkowanie T1, kontrolę wymiarów i testy siły dotykowej na częściach testowych, aby zapewnić dokładność formy przed dopuszczeniem jej do produkcji masowej.

Po obróbce mechanicznej testujemy formę, uruchamiając małą partię (nazywaną próbkami T1). Sprawdza się je pod kątem:

• Błysk lub defekty
• Widoczność linii podziału
• Wyrównanie przycisków
• Reakcja na pasmo

Mierzymy kluczowe wymiary i przeprowadzamy testy siły i przemieszczenia, aby sprawdzić wydajność dotykową. W razie potrzeby korygujemy obszary odpowietrzania lub polerowania, aby uzyskać lepsze uwalnianie części.

Dopiero po pełnej akceptacji przechodzimy do produkcji na pełną skalę. Zamykamy oprzyrządowanie i rozpoczynamy standardowe cykle kontroli jakości.

Wniosek

Tworzenie formy jest podstawą każdej klawiatury silikonowej. Od CAD do CNC i ostatecznej walidacji, każdy krok zapewnia, że produkt końcowy wygląda dobrze, dobrze się czuje i jest tak trwały, jak powinien.