Công cụ làm bàn phím silicon & Tạo khuôn

Hiệu suất của bàn phím silicon bắt đầu từ rất lâu trước khi nhấn nút đầu tiên—nó bắt đầu từ khâu gia công. Khuôn là bản thiết kế chính.

Khuôn bàn phím silicon được thiết kế bằng phương pháp gia công chính xác và thiết kế CAD để đảm bảo hình dạng chính xác, phản hồi xúc giác và độ tin cậy sản xuất lâu dài.

Mỗi bàn phím hoàn hảo đều bắt đầu bằng công cụ hoàn hảo. Tại RuiYang Silicone, chúng tôi đã thấy một khuôn mẫu tuyệt vời dẫn đến chất lượng đồng nhất như thế nào—và một khuôn mẫu bị lỗi dẫn đến những rắc rối trong sản xuất. Hãy để tôi chỉ cho bạn cách chúng tôi chế tạo khuôn mẫu có thể tồn tại qua hàng triệu chu kỳ.

Vai trò của CAD trong thiết kế khuôn là gì?

Mọi thứ đều bắt đầu bằng mô hình 3D. Đây là nơi ý tưởng thiết kế biến thành công cụ sản xuất thực sự.

Thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) được sử dụng để tạo mô hình 2D và 3D của bàn phím, bao gồm hành trình phím, hình học của dây đai và độ vừa vặn tổng thể. Những điều này hướng dẫn toàn bộ quá trình gia công.

Các kỹ sư của chúng tôi tạo khuôn dựa trên thiết kế bàn phím của bạn. Tệp CAD bao gồm mọi chi tiết: chiều cao nút, bước phím, bán kính cạnh và hình dạng lưới chính xác. Chúng tôi mô phỏng cách silicon sẽ chảy, nén và đóng rắn.

Chúng tôi cũng phân tích các vết cắt, góc nghiêng và điểm đẩy. Một mô hình CAD rõ ràng giúp tránh việc sửa đổi công cụ sau này, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Nền tảng thiết kế vững chắc sẽ giảm thiểu lỗi và đẩy nhanh chu kỳ sản xuất.

Đế khuôn được lựa chọn và chuẩn bị như thế nào?

Việc lựa chọn đúng đế khuôn sẽ quyết định tuổi thọ của dụng cụ và hiệu quả sản xuất.

Đế khuôn thường được làm từ thép cứng hoặc nhôm. Vật liệu được lựa chọn dựa trên khối lượng sản xuất, độ chính xác và độ bền.

Đối với hầu hết các đợt sản xuất, chúng tôi sử dụng thép công cụ P20 hoặc H13. Những vật liệu này có thể chịu được áp suất và nhiệt độ cao trong thời gian dài. Nhôm được sử dụng cho các nguyên mẫu hoặc các đợt sản xuất nhỏ do khả năng gia công nhanh.

Trước khi gia công, chúng tôi xử lý độ cứng của vật liệu và đánh bóng bề mặt để tránh các khuyết tật ở bàn phím cuối cùng.

Tuổi thọ của dụng cụ có thể đạt tới 500.000 đến 1 triệu chu kỳ tùy thuộc vào việc bảo trì.

Những kỹ thuật CNC nào được sử dụng trong gia công khuôn mẫu?

Gia công giúp thiết kế trở nên sống động—mọi rãnh và vòm đều phải chính xác.

Phay CNC, EDM (Gia công tia lửa điện) và khoan tốc độ cao được sử dụng để tạo ra các khoang khuôn chính xác và kết cấu bề mặt mịn.

Chúng tôi bắt đầu bằng phay CNC để cắt hình dạng khuôn cơ bản. Sau đó, đối với các hình dạng chìa khóa phức tạp và dung sai chặt chẽ, chúng tôi sử dụng EDM. Điều này cho phép chúng tôi tạo ra các góc sắc nét và các đặc điểm lưới tinh tế.

Chúng tôi đặc biệt chú ý đến sự căn chỉnh then chốt, lỗ thông hơi và kết cấu bề mặt. Bề mặt hoàn thiện ảnh hưởng đến việc tháo khuôn, độ bám dính của lớp phủ và hình thức của bộ phận.

Gia công chính xác đảm bảo mọi bộ phận của khuôn khớp hoàn hảo với nhau.

Dây đai được thiết kế như thế nào để điều khiển bằng xúc giác?

Lớp lưới bên dưới mỗi phím điều khiển cảm giác khi chạm vào—đây là nơi chức năng kết hợp với hình thức.

Thiết kế dây đai bao gồm độ dày, góc và cấu trúc hỗ trợ. Các yếu tố này kiểm soát lực cần thiết để nhấn và cách phím bật lại.

Chúng tôi mô phỏng sự sụp đổ của lưới và sự bật lại bằng các công cụ phần mềm. Một thiết kế điển hình sử dụng một lưới hình nón giữa đỉnh và đế phím. Độ dày của lưới thay đổi từ 0,3mm đến 0,7mm.

Trong quá trình tạo khuôn, các khoang lưới phải được gia công hoàn hảo. Nếu góc hoặc độ sâu không đúng, phản hồi xúc giác sẽ bị tắt.

Đây là một trong những bộ phận tùy chỉnh nhất của khuôn. Không có hai bàn phím nào có cảm giác giống hệt nhau—vì không có hai dây đai nào giống hệt nhau.

Khuôn ép phun nhiều lần và khuôn chèn được xử lý như thế nào?

Một số thiết kế đòi hỏi các bước đúc phức tạp, chẳng hạn như nhiều vật liệu hoặc các thành phần nhúng.

Khuôn đúc nhiều lần và khuôn chèn cho phép đúc chồng silicon lên khung nhựa, miếng chèn PCB hoặc các vùng hai màu. Những khuôn này đòi hỏi phải căn chỉnh chính xác và dụng cụ phụ.

Khi chúng tôi xây dựng một bàn phím với khung nhựa hoặc thiết kế độ cứng kép, chúng tôi sử dụng khuôn đúc chèn. Đầu tiên, thành phần cơ sở được đặt vào khuôn. Sau đó, silicon được đúc trên hoặc xung quanh nó.

Đối với bàn phím hai màu hoặc hai độ cứng, chúng tôi sử dụng khuôn đúc nhiều lớp. Dụng cụ bao gồm các rãnh và khoang riêng biệt cho mỗi lần đúc vật liệu.

Bước này mất nhiều thời gian thiết kế hơn nhưng mang lại tính năng và tính thẩm mỹ vô song.

Làm thế nào để xác nhận dụng cụ trước khi sản xuất hàng loạt?

Trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt, mọi khuôn mẫu phải chứng minh được khả năng cung cấp độ chính xác và khả năng lặp lại.

Chúng tôi tiến hành lấy mẫu T1, kiểm tra kích thước và thử nghiệm lực xúc giác trên các bộ phận thử nghiệm để đảm bảo độ chính xác của khuôn trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt.

Sau khi gia công, chúng tôi kiểm tra khuôn bằng cách chạy một lô nhỏ (gọi là mẫu T1). Chúng được kiểm tra:

• Đèn flash hoặc lỗi
• Khả năng hiển thị đường phân chia
• Căn chỉnh nút
• Phản ứng của màng lưới

Chúng tôi đo các kích thước chính và chạy thử nghiệm lực-chuyển vị để kiểm tra hiệu suất xúc giác. Nếu cần, chúng tôi sẽ sửa đổi các khu vực thông gió hoặc đánh bóng để giải phóng bộ phận tốt hơn.

Chỉ sau khi được chấp thuận hoàn toàn, chúng tôi mới chuyển sang sản xuất quy mô lớn. Chúng tôi khóa công cụ và bắt đầu các chu kỳ QC tiêu chuẩn.

Phần kết luận

Tạo khuôn là nền tảng của mọi bàn phím silicon. Từ CAD đến CNC đến xác thực cuối cùng, mỗi bước đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng trông đẹp, cảm giác tốt và bền lâu như mong đợi.