硅膠的特性及用途

　　硅膠是橡膠的一個(gè)種類，硫化后的硅橡膠具有耐熱、耐寒、耐臭氧、耐大氣老化以及很好的電絕緣性能。

　　硅橡膠的缺點(diǎn)是扯斷強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率較小，壓縮變形大。

　　適用于制作在高溫、低溫、陽(yáng)光、大氣、臭氧環(huán)境中使用的零件以及電絕緣零件。

　　尺寸精度及推薦標(biāo)注公差

　　軌跡材質(zhì)是彈性體，相比于塑膠材質(zhì)，其收縮率的直接影響因素多而復(fù)雜，精度比塑膠件更難做準(zhǔn)，在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮，不應(yīng)該有精度高的地方。

　　硅膠按鍵推薦標(biāo)注公差：

　　如果基本尺寸太大，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)上要求的尺寸精度，可用定位柱配基片變形的方法解決。對(duì)尺寸精度有所要求的地方，設(shè)計(jì)上須留有方便修模的余地。

　　硅膠件推薦未注公差參考：

　　蝕刻文字與圖案

　　硅膠基片上可設(shè)計(jì)出商標(biāo)圖案及文字，在成型制品時(shí)同時(shí)成型出來(lái)。制品上的團(tuán)及文字有凸型和凹型兩類，考慮模具加工的方便性，一般均設(shè)計(jì)成凸型的。

　　為方便更換標(biāo)記或型號(hào)方便起見(jiàn)，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，可將標(biāo)記部位設(shè)計(jì)成鑲件形式，當(dāng)產(chǎn)品型號(hào)改變時(shí)，只更換模具型腔中標(biāo)記部位的鑲件就能夠滿足標(biāo)記更換的需要。作為這類制品零件的設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)允許其在標(biāo)記部位鑲件拼塊的輪廓處有飛邊殘跡存在。

　　硅膠按鍵設(shè)計(jì)

　　硅膠按鍵典型結(jié)構(gòu)：

　　基片厚度可取 0.8～1.2mm，過(guò)厚的基底會(huì)增加收縮率，影響尺寸精度。

　　對(duì)于導(dǎo)電橡膠，行程一般取 0.8～1.5mm 為宜;排氣槽(即氣坑)是為防止按鍵動(dòng)作過(guò)程中與 PCB 板間產(chǎn)生吸附現(xiàn)象而設(shè)計(jì)。

　　對(duì)于輕觸開(kāi)關(guān)，行程取決于開(kāi)關(guān)自身的行程(及防誤操作的行程)，見(jiàn)后述。如基片不貼合PCB 板，則可省去空氣槽這一結(jié)構(gòu)要素。

　　按力--行程曲線圖

　　要做好按鍵設(shè)計(jì)，需要較好地了解按力-行程曲線圖

　　上圖中，紅色線為按壓力與行程的關(guān)系，綠色線為回彈力與行程的關(guān)系。

　　按鍵設(shè)計(jì)有個(gè)手感問(wèn)題，不同的曲線圖對(duì)應(yīng)不同的手感，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)(FP-FC)/FP 在 40%-- 60%時(shí)，手感較好。

　　按鍵典型結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用

　　根據(jù)按鍵使用的具體場(chǎng)合，以及產(chǎn)品對(duì)按鍵的壽命、按壓力、手感等具體要求，按鍵結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用如下圖所示。

　　硅膠按鍵的壽命與材質(zhì)及斜壁結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，根據(jù)設(shè)計(jì)需求來(lái)定。

　　部分產(chǎn)品硅膠按鍵壽命參考：

　　遙控器類：50 萬(wàn)次;

　　電話機(jī)類：100 萬(wàn)次;

　　手提電腦：400 萬(wàn)次~500 萬(wàn)次;

　　電腦鍵盤(pán)：500~1000 萬(wàn);

　　監(jiān)護(hù)類產(chǎn)品硅膠按鍵壽命定義為50萬(wàn)次以上;

　　B超硅膠按鍵的普通壽命定義為100萬(wàn)次以上，

　　高壽命定義為 400 萬(wàn)次以上。

　　斜臂的設(shè)計(jì)

　　按鍵形狀和按鍵的尺寸會(huì)影響到按鍵的手感，其中斜臂設(shè)計(jì)是獲得良好手感的關(guān)鍵。

　　斜臂是按鍵與基片相連接的過(guò)渡部分，斜臂壁厚與斜臂形式直接影響按壓力、按壓手感及按鍵壽命。

　　斜臂的形式對(duì)“按力--行程曲線”的影響

　　斜臂典型形式有圓錐形、拱形、平坦型，三種形式各有特點(diǎn)：圓錐形斜臂，手感節(jié)奏明顯，按壓力大;拱形斜臂按壓力小，手感差，壽命長(zhǎng);平坦型斜臂則自身不反彈，無(wú)按壓手感。

　　斜臂的形式對(duì)“按力-行程曲線”的影響及適用范圍下圖所示。

　　斜臂的厚度、角度、行程及材料對(duì)“按力-行程曲線”的影響：

　　斜臂的厚度、角度、行程及材料對(duì)“按力-行程曲線”的影響如下圖所示。

　　硅膠硬度通常采用邵氏硬度表示，又叫邵爾 A 硬度，度數(shù) 0～100。原材料廠家的供貨規(guī)格誤差一般在±5 度，有特殊要求時(shí)，生產(chǎn)廠自身能調(diào)配±2~3 度。

　　一般操作面板按鍵類，硬度取 45±5 或 50±5 度。普通壽命建議盡量選單一硅膠材料，硬度指標(biāo)在圖紙的技術(shù)要求里同時(shí)予以明確。

　　斜臂的壓力設(shè)計(jì)：

　　須根據(jù)不同按鍵大小設(shè)計(jì)不同的按壓力要求，若不分大小設(shè)計(jì)成一種按壓力，會(huì)導(dǎo)致大的按鍵總體手感輕，且不易反彈，二者應(yīng)成相對(duì)的正比關(guān)系。峰值按力的制作誤差為±15%~20%。

　　推薦如下：

　　小小按鍵(參考面積 40~95mm2)：80g±15%

　　小按鍵(參考面積 95~175mm2)：100g±15%

　　中小按鍵(參考面積 175~350mm2)：130g±15%

　　中大按鍵(參考面積 350~630mm2)：170g±15%

　　大按鍵(參考面積 630~950mm2)：210g±15%

　　對(duì)于導(dǎo)電橡膠按鍵，推薦使用圓錐形斜臂結(jié)構(gòu)，其斜臂角度宜控制在 45°至 60°之間，以獲得較為清晰的節(jié)奏感。斜臂的水平寬度尺寸一般情況推薦設(shè)計(jì)為 1～1.2mm。如下圖(按這設(shè)計(jì)后，上述按鍵要求按壓手感基本接近)：

　　與輕觸開(kāi)關(guān)配合使用的按鍵，其彈力主要由輕觸開(kāi)關(guān)提供，該種按鍵的斜臂可以設(shè)計(jì)成平坦斜臂，裝配后按鍵的彈力由輕觸開(kāi)關(guān)的彈力和斜臂的彈力合成，按鍵的行程為輕觸開(kāi)關(guān)的行程+間隙，注意間隙不得太大，推薦間隙 0.2，間隙太大手感不好。下圖是推薦的兩種平坦臂結(jié)構(gòu)形式：

　　斜臂設(shè)計(jì)只是模型搭建及圖紙推薦，但廠家會(huì)結(jié)合按壓力要求、壽命要求及斜臂結(jié)構(gòu)做適當(dāng)調(diào)整。