نوعان من لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون المصبوب
لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون هي مفاتيح مصنوعة من مواد مطاط السيليكون. تُستخدم هذه المفاتيح لتوفير استجابة لمسية للمستخدم عند الضغط على زر، وهي شائعة الاستخدام في العديد من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل أجهزة التحكم عن بُعد والآلات الحاسبة ولوحات المفاتيح.
تتوفر لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون المصبوب بأشكال متنوعة وتوفر مزايا متعددة . سنقارن هنا بين النوعين الأساسيين، مع تقديم تفاصيل حول نطاق التصميم المتاح لكل منهما.
لوحة مفاتيح مطاطية موصلة
تأتي لوحة المفاتيح المطاطية الموصلة مزودة بقرص في الجهة الخلفية أو كبسولة شبه موصلة مدمجة . الكبسولة مصنوعة من جزيئات موصلة ومطاط السيليكون.
عند الضغط على لوحة المفاتيح، تتلامس القرص شبه الموصل فعلياً مع الموصلات المتشابكة المكشوفة على لوحة الدوائر المطبوعة. فتغلق لوحة المفاتيح المطاطية الموصلة المفتاح، ويتم تنفيذ العملية.
تحاكي هذه الكبسولة آلية تشغيل ميكانيكية، أي أنها تعمل عن طريق فتح وإغلاق دائرة كهربائية . تتميز لوحات المفاتيح المصنوعة من المطاط الموصل بسهولة تركيبها، وتفردها يجعلها الأكثر شيوعًا بين مصممي لوحات المفاتيح.
لوحة مفاتيح مطاطية غير موصلة
لوحة المفاتيح المطاطية غير الموصلة تعتمد على آلية مفتاح القبة المعدنية المفاجئة.
مفاتيح القبة المعدنية، المعروفة باسم مفاتيح القبة ، هي عبارة عن نقاط تلامس مفتوحة لحظية. وهي مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. عند استخدامها مع لوحة الدوائر المطبوعة، فإنها توفر إحساسًا باللمس بمجرد ضغط المستخدم على الزر.
يُصدر الغطاء صوتًا مسموعًا وشعورًا بالمقاومة عند الضغط عليه. يُعرف هذا الإحساس باللمس بالإحساس اللمسي. وبمجرد إزالة الضغط، يعود الغطاء إلى وضعه الأصلي.
تُصنع لوحات المفاتيح غير الموصلة للكهرباء من طبقة سميكة من مادة ما بين أغطية المفاتيح والقاعدة. عند تحريك غطاء المفتاح، يكون أقل عرضة للتمزق . كما أن عدم وجود أي عائق من مخروط الضغط يُحسّن حركة غطاء المفتاح.
تستخدم هذه المفاتيح غطاءً معدنيًا قابلًا للضغط يوفر قوة تحكم عالية وإحساسًا دقيقًا عند اللمس . إضافةً إلى ذلك، فهي لا تتلف بسرعة لأن تجويف المفتاح فيها قابل للإغلاق.
| لوحة مفاتيح مطاطية موصلة | لوحة مفاتيح مطاطية غير موصلة |
|---|---|
| يحتوي على حبة شبه موصلة. | يتكون من مفتاح قبة معدنية. |
| الحبة مصنوعة من جزيئات الكربون ومطاط السيليكون. | القبة مبنية من الفولاذ المقاوم للصدأ. |
| تقوم الحبة بالاتصال بموصلات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لإغلاق الدائرة. | يغلق مفتاح القبة المعدنية الدائرة. |
| يستخدم مادة حزام رفيعة تسمى مخروط الإجبار بين قمة المفتاح والقاعدة. | يستخدم مادة حزام أكثر سمكا. |
| تسمح المادة الرقيقة لمخروط التأثير بالثني حتى لا يتشقق. | مادة التنجيد السميكة لا تنثني ولا تمزق. |
| يضغط مخروط الضغط لتوفير الإحساس المفاجئ. | تُغلق القبة المعدنية للحظات لتضفي إحساسًا سريعًا. |
| مخروط القوة مصنوع من المطاط اللين لإعطاء شعور ملموس. | يستخدم المطاط الصلب لأن القبة المفاجئة كافية لإعطاء إحساس باللمس. |
كيف تصنع لوحات المفاتيح المطاطية المصبوبة؟
تُصنع لوحات المفاتيح المطاطية المصبوبة باستخدام مطاط السيليكون المصبوب عالي الجودة. وهي تتضمن أغطية مفاتيح ظاهرة في قاعدة تستقر على لوحة الدوائر المطبوعة، بينما توجد شبكة مطاطية رقيقة بين أغطية المفاتيح والقاعدة.
يتم تصنيع لوحات المفاتيح المصنوعة من السيليكون عالي الجودة باستخدام طريقتين:
- ضغط منخفض قالب الضغط .
- ضغط مرتفع صب حقن مطاط السيليكون السائل .
يُطلق الناس على لوحات المفاتيح المطاطية اسم السيليكون المصبوب أو مجموعة لوحة المفاتيح الكاملة . وتتضمن هذه المجموعة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) وأحيانًا الإطار الزخرفي (حواف لوحة المفاتيح).
ومع ذلك، فإن لوحة المفاتيح المطاطية المصبوبة ليست مكونًا قائمًا بذاته، ويجب التعامل معها كجزء من مجموعة لوحة مفاتيح كبيرة ذات ميزات تفاعلية.
من أبرز مزايا لوحات المفاتيح المطاطية هذه أنها تأتي بألوان متنوعة، صلبة وشفافة، مع إمكانية دمج الألوان الصلبة في مناطق محددة. كما ستجد طرقًا مختلفة لنقش الأحرف على أغطية المفاتيح.
- استخدم النقش بالليزر على لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون الشفاف التي تم رشها بطبقة واحدة أو أكثر من طلاء السيليكون.
- استخدم الشاشة حبر السيليكون للوحات المفاتيح المطاطية ذات الألوان الصلبة.
تصنيف طلاء السيليكون
النقطة الأساسية هي أن معظم لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون لا تتوافق مع معيار UL 94 V-0 لمقاومة الاشتعال . وللحصول على تصنيف UL 94V0 لمقاومة الاشتعال، يجب أن تحافظ المادة على شكلها عند تعرضها لدرجات حرارة عالية.
تتميز مطاطات السيليكون بمقاومتها للهب، مما يعني قدرتها على تحمل الحرارة لفترة قصيرة . ويمكن أن تصبح مثبطات للهب عند إضافة مواد مانعة للحرارة مثل صمغ ثنائي ميثيل بولي سيلوكسان ومركب البلاتين.
لا تتطلب سوى عدد قليل من لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون تصنيف UL 94 V-0، مما يوفر على المصمم وقتًا إضافيًا للتصنيع . علاوة على ذلك، كلما زادت الكمية، انخفضت التكلفة.
غالباً ما تُستخدم طبقة مقاومة للتآكل للأسطح الأمامية لأغطية المفاتيح المطاطية، على غرار البولي يوريثان . وتشمل هذه الطبقات ذات الملمس غير اللامع، والساتان، واللامع.
وبالمثل، تتوفر معالجات سطحية تجميلية أخرى، بما في ذلك أغطية المفاتيح المصنوعة من الإيبوكسي وثنائية الصلابة. هنا، تقتصر المعالجة السطحية على الجانب الجمالي فقط ولا تؤثر على التصميم الأساسي أو معايير التشغيل.
استفسر عن منتجاتنا المصنوعة من السيليكون والبلاستيك.
مقارنة بين لوحات المفاتيح من مطاط السيليكون الموصلة وغير الموصلة
يمكننا المضي قدمًا بعد أن تتعرف على نوعي لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون المصبوب. خطوتنا التالية هي مقارنة معمقة بين لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة والموصلة لتحديد الأنسب لك.
فيما يلي الاختلافات الرئيسية بين كل ميزة:
1. تبديل الختم
يُعدّ إحكام إغلاق المفاتيح أمراً بالغ الأهمية لجميع أنواع لوحات المفاتيح المطاطية. ويعني ذلك إحكام إغلاق الفراغ بين نقطتي تلامس المفتاح وحجم الهواء المحيط بهما.
لا يمكن إحكام إغلاق تجويف مفاتيح لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة عمدًا، لأنه يتطلب حركة هواء حرة عند الضغط على رأس المفتاح. لذا، يمكن تصميم هذه اللوحات بحيث تمنع مرور الهواء عبرها أو حولها.
تتميز لوحات المفاتيح الجديدة بمقاومة مفاتيح أقل من 50 أوم ، وتزداد هذه المقاومة مع مرور الوقت والاستخدام نتيجة لتلف سطح القرص المعدني بفعل التلوث. ويوجد القرص نفسه على ظهر لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة. ومع ذلك، فإن رفع مقاومة المفاتيح إلى ما بين 1,000 و10,000 أوم سيؤدي إلى إبطاء عملية التلف.
ومع ذلك، فإن السيناريو نفسه لا ينطبق على لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة، حيث يمكن إغلاق تجاويف المفاتيح الخاصة بها بيئيًا أو عن طريق التصميم.
في حالة المطاط غير الموصل، تعمل لوحات المفاتيح كمشغلات لمفاتيح القبة المعدنية ولا تؤثر على مقاومة المفتاح . تتحكم لوحة الدوائر المطبوعة في مقاومة المفتاح، وسطح تلامس القباب المعدنية، والعزل البيئي لتجويف المفتاح.
2. تبديل ترتد
يُعد ارتداد المفتاح الميزة التالية التي يجب مقارنتها بين لوحتي المفاتيح المطاطيتين هاتين. ويعتمد ذلك على الضغط المُطبق وكيفية ضغط القرص على لوحة الدوائر المطبوعة.
تُظهر لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة ارتدادًا عاليًا للمفاتيح. إذا تم تطبيق القوة على المركز بدلًا من الحافة أو الزاوية، فإن ذلك يقلل من التلامس بين سطح القرص ولوحة الدوائر المطبوعة. يُضغط القرص على لوحة الدوائر المطبوعة، مما يزيد من مقاومة التلامس المغلق ويتسبب في ارتداد المفتاح.
على النقيض من ذلك، يتحكم تصميم مفتاح القبة المعدني، وأسطح التلامس، ولوحة الدوائر المطبوعة في ارتداد المفتاح في لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة. تتميز القباب المعدنية بمقاومة أقل بكثير من لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة، مما يقلل ارتداد المفتاح بشكل ملحوظ.
3. القوة العاملة
لتوفير استجابة لمسية، تستخدم لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة مخروطًا ضاغطًا موجودًا حول حواف سطح المفتاح. مع ذلك، توجد قيود عملية على هذا المخروط لا تسمح له بإظهار قوة تشغيل عالية خلال دورة حياة المفتاح المعقولة.
قوة التشغيل هي الضغط المطلوب للضغط على المفتاح ، وبالنسبة للوحات المفاتيح المطاطية الموصلة، فإنها تتراوح بين 60-200 جرام.
من ناحية أخرى، فإن قوة تشغيل لوحة المفاتيح المطاطية غير الموصلة سلبية، مما لا يُضيف إلا القليل إلى قوة تشغيل المفتاح. وتجمع قوة التشغيل الناتجة بين الإزاحة الخطية وضغط تشغيل مفتاح القبة المعدني.
تتراوح قوة التشغيل للوحة المفاتيح المطاطية غير الموصلة بين 240 جرامًا و 2000 جرامًا اعتمادًا على تصميم مفتاح القبة الخاص بها.
4. عملية التبديل المتقطع
يُعدّ التشغيل المتقطع للمفتاح خللاً يحدث فقط في لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة. ويحدث هذا عندما يكون سطح القرص مغطى بمادة ملوثة غير موصلة. ويؤدي هذا الخلل إلى استحالة إحكام إغلاق تجويف المفتاح حيث يتفاعل القرص مع الموصلات المتشابكة المكشوفة على لوحة الدوائر المطبوعة.
عند تحرير غطاء المفتاح، يتراكم أي غبار أو وبر عالق في تجويف المفتاح على أسطح التلامس المكشوفة للقرص ولوحة الدوائر المطبوعة. وهذا قد يؤدي إلى تلف المفتاح بمرور الوقت.
بالمقارنة، يمكن إغلاق تجويف مفاتيح لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة بالكامل . كما يمكن تصميم مفاتيح القبة المعدنية ذات آلية الإغلاق السريع للعمل داخل تجويف مفاتيح محكم الإغلاق بيئيًا، وذلك للقضاء على تأثير التلوث والتشغيل المتقطع للمفاتيح.
5. تمايل لوحة المفاتيح
يرتبط تذبذب غطاء المفتاح بالبنية. أحد الأسباب الرئيسية لحدوث هذا التذبذب هو وجود خلوص صغير بين ساق المفتاح وغلافه.
في لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة، إذا لم تكن القوة المطبقة على سطح المفتاح مركزية، فإنها تميل إلى التذبذب نتيجةً لانهيار مخروط القوة المحيط بسطح المفتاح. يُعد مخروط القوة السبب الرئيسي وراء الاستجابة اللمسية، لذا فإن انهياره قد يتسبب في تذبذب سطح المفتاح.
قد يربط بعض المستخدمين التذبذب بإغلاق المفتاح ، على الرغم من أن المفتاح قد لا يكون مغلقًا كهربائيًا.
من ناحية أخرى، تُصنع لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة من مطاط ذي صلابة أعلى، مما يسمح بإغلاق المفتاح حتى عند الضغط عليه من غير المركز. وبالتالي، يوجد قدر ضئيل من عدم الدقة في حركة المفتاح وإغلاقه. إضافةً إلى ذلك، لا تستخدم لوحات المفاتيح غير الموصلة مخاريط الضغط لتوفير استجابة لمسية واضحة.
6. السفر Keytop
مسافة حركة سطح المفتاح هي المسافة بين وضعية الراحة ووضعية الضغط ، أي مدى إمكانية الضغط على سطح المفتاح. وترتبط هذه المسافة ارتباطًا خطيًا بالإحساس اللمسي.
بالنسبة للوحات المفاتيح المطاطية الموصلة، يلزم وجود مسافة حركة أطول لسطح المفتاح حتى يتمكن المخروط القسري من الانهيار لإعطاء شعور ملموس.
يُعطي كلٌّ من مسافة ضغط المفتاح وإحساسه اللمسي انطباعًا بإغلاق المفتاح. فإذا كانت مسافة ضغط المفتاح أطول، فإن ذلك يُقلل من عمر مخروط الضغط، وإذا كانت أقصر، فقد يُقلل من الإحساس اللمسي عند الضغط على المفتاح. بالنسبة للوحات المفاتيح المطاطية الموصلة، تتراوح مسافة ضغط المفتاح بين 0.03 و0.07 بوصة.
من ناحية أخرى، تتميز لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة باستجابة لمسية أقوى بفضل مفتاح القبة المعدني. كما أنها تتطلب قوة ضغط أكبر. ويقتصر مدى حركة رأس المفتاح على 0.022 أو أقل ، وذلك حسب نوع القبة المعدنية.
قد تصل مسافة حركة غطاء مفتاح التجميع إلى 0.4 بوصة، وذلك تبعًا لقطر القبة وقوة التشغيل وتصميم المشغل المطاطي. عند الضغط، يُضاف الضغط في غطاء المفتاح إلى مسافة حركة مفتاح القبة. لذا، فإن مسافة حركة غطاء المفتاح أكبر من مسافة حركة مفتاح القبة وحده.
7. تبديل نقاط التشغيل والإفراط في السفر
نقطة تشغيل المفتاح هي الموضع الذي يتم عنده التعرف على ضغطة المفتاح. ويُقصد بـ"الحركة الزائدة" مدى حركة رأس المفتاح من نقطة التشغيل (نقطة تشغيل المفتاح) إلى أقصى مدى له. لا داعي للضغط على رأس المفتاح أكثر من ذلك عند تجاوز مدى حركته التشغيلية. سيصل رأس المفتاح إلى أقصى مدى له حسب خصائصه وطريقة استخدامه.
لا تُحدث لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة أي اتصال كهربائي حتى تلامس القرص الموصلات المكشوفة على لوحة الدوائر المطبوعة عند نهاية مساره. وعندما ينضغط الجزء العلوي من المفتاح أثناء الضغط عليه، سيُغلق المفتاح، وستشعر بحركة زائدة طفيفة.
عادةً، تحتوي لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة على نقطة تشغيل قريبة من 90% من مسافة ضغط رأس المفتاح ، بما في ذلك الضغط الزائد. ويمكن "مداعبة" لوحة المفاتيح بالضغط ببطء على رأس المفتاح حتى تشعر بمقاومة طفيفة، ولكن ليس بقوة كافية لإغلاق المفتاح.
تُوصل لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة التيار الكهربائي عند انضغاط مفتاح القبة المعدني. تقع نقطة الانضغاط عند حوالي 70% من مسافة حركة رأس المفتاح. عند الضغط على رأس المفتاح، يزيد الانضغاط من مسافة الحركة الزائدة. عادةً، تقع نقطة تشغيل المفتاح عند حوالي 60% من مسافة حركة رأس المفتاح.
إذا كانت لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة مصممة بشكل مناسب ، فمن المستحيل الشعور بالصدمة دون إغلاق المفتاح عند انهيار القبة.
| شرح المميزات: | موصل | غير موصل |
|---|---|---|
| تبديل الختم | لا يمكن إغلاق تجويف المفتاح. | يمكن إغلاق تجويف المفتاح. |
| تبديل الارتداد | ارتداد التبديل العالي. | ارتداد التبديل السفلي. |
| قوة التشغيل | يقيد مخروط الإجبار تطبيق قوى أعلى. (60-200 جرام) | تعتمد قوة التشغيل على تصميم القبة المعدنية وهي سلبية. (240-2000 جرام) |
| عملية التبديل المتقطع | غالبًا ما تعرض عمليات تبديل غير منتظمة لأنه لا يمكن إغلاق تجويف المفتاح. | لا توجد فرصة لعدم الانتظام لأنه يمكن إغلاق تجويف المفتاح. |
| Keytop تمايل | إذا تم الضغط عليه بعيدًا عن المنتصف ، فسوف يتأرجح سطح المفاتيح بسبب مخروط التأثير. | إنه يستخدم قبة معدنية حتى إذا تم الضغط عليه بعيدًا عن المركز ، فلن يتأرجح سطح المفاتيح حتى إذا تم دفعه بعيدًا عن المركز. |
| السفر على لوحة المفاتيح | يتطلب مزيدًا من السفر الممتد أعلى المفاتيح. يتراوح السفر النموذجي للمفاتيح من 0.03 إلى 0.07 بوصة. | سفر Keytop أقل ويعتمد على مفتاح القبة. يقتصر على 0.022 بوصة. |
| تبديل نقطة التشغيل | تقترب نقطة تبديل التشغيل من 90٪ من حركة قمة المفاتيح. | تقترب نقطة تبديل التشغيل من 60٪ من حركة قمة المفاتيح. |
الحكم النهائي
أثناء تصميم مشروع لوحة المفاتيح المطاطية، ستتاح لك فرصة الاختيار بين نوعين أساسيين من لوحات المفاتيح المطاطية المصبوبة. وبناءً على متطلبات مشروعك، يمكنك اختيار لوحات مفاتيح مطاطية موصلة أو غير موصلة.
باختصار، إذا كان مشروعك مُصمماً لبيئة رطبة أو متسخة، فإن لوحات المفاتيح المطاطية غير الموصلة للكهرباء تُعد خياراً ممتازاً. إذ يُمكن إغلاق تجاويف مفاتيحها بسهولة لحمايتها من التلوث . أما إذا كنت تُفضل التصميم البسيط والفريد، فإن لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة للكهرباء هي الأكثر شيوعاً بين المصممين.
لكن من الضروري فهم الأساسيات، والبنية، والاختلافات بين كل نوع من أنواع لوحات المفاتيح المطاطية. معرفة المزيد عن قيود كل نمط من أنماط لوحات المفاتيح سيساعدك على اتخاذ قرار أفضل بشأن النوع الذي تحتاجه لمشروعك.
خاتمة
تعد لوحات المفاتيح المصنوعة من مطاط السيليكون المصبوب خيار العملاء لأكثر من 30 عامًا بسبب فوائدها المختلفة. إنها تأتي في نمطين أساسيين: لوحات المفاتيح المطاطية الموصلة وغير الموصلة ، والتي يمكن استخدامها لصنع لوحة المفاتيح المخصصة. لكن كن على دراية باختيار تصميم ينتج عنه النتائج المرجوة في بيئة معينة.
احصل على لوحات مفاتيح مطاطية مصممة خصيصًا من Hongju: مصممة لتناسب احتياجاتك بالضبط!
تشمل منتجات هونغجو من المطاط لوحات المفاتيح ، والحلقات المطاطية ، والحشيات ، والأختام، والحلقات المعدنية ، وغيرها. نقدم لوحات مفاتيح معتمدة وعالية الأداء مصممة لتحسين وظائف منتجك وتجربة المستخدم. تخضع حلولنا لاختبارات المتانة، وهي مصممة خصيصًا وفقًا لمواصفاتك.
تواصلوا معنا الآن! فريقنا ذو الخبرة سيساعدكم على توفير الوقت والمال في تصميم لوحات المفاتيح!
