کیپد سیلیکونی چیست؟

اغلب صفحه کلیدهای لاستیکی که امروزه تولید می شوند به عنوان صفحه کلید های سیلیکونی شناخته می شوند. این صفحه کلیدها برای طیف وسیعی از محصولات ایده آل هستند.

اکثر مردم هر روز از انواع مختلفی از صفحه کلیدهای سیلیکونی استفاده می کنند.

صفحه کلیدهای سیلیکونی را صفحه کلید الاستومریک نیز می نامند.

صفحه کلید سیلیکونی به دلیل ارزانتر، انعطاف پذیر و البته قابل اطمینان بودن علاوه بر کاربردهای مصرفی مانند کنترل تلویزیون، تلفن خانگی، تلفن همراه، دکمه ها و دسته بازی های الکترونیکی در صنایع مختلفی از جمله تجهیزات پزشکی، دریایی و نظامی نیز بسیار پر کاربرد است.

ویژگی های صفحه کلید سیلیکونی:

مقاومت عالی در برابر دماهای بالا و پایین (۵۵- تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد)

بی صدا بودن به دلیل ساختار نرم و الاستیک

مقاومت زیاد در برابر ساییدگی در مواجهه با دی اکسید گوگرد و اکسیداسیون حتی در شرایط رطوبی شدید

مقاوم در برابر ضربات محکم و ناگهانی

بهترین گزینه برای گرفتن نور پس زمینه بدلیل ساختار شفاف

قابلیت به کارگیری طیف وسیعی از رنگ ها به طور همزمان در یک صفحه کلید بطوریکه تمایز رنگ ها چشم نواز باشد

مقاومت فوق العاده در برابر نفوذ آب، آلودگی و گرد و غبار

قابلیت پوشش سطح کیپد با انواع مختلفی از پوشش ها شامل اپوکسی، PU ، PET، PC و دیگر مواد مقاوم در برابر اشعه ماوربنفش و مقاوم در برابر خوردگی

تولید صفحه کلیدهای لاستیک سیلیکونی

برای تصور بهتر دستگاه و عملیات فشرده سازی، یک سازنده وافل غول پیکر را در نظر بگیرید. یک نیمه بالایی و یک نیمه پایینی دارد که سیلیکون را -که با دقت برش خورده و وزن می شود- فشرده می کند. پس از رسیدن قالب به دمای مناسب، تحت فشار شدید (۱۵۰ – ۲۵۰ تن) بسته می شود.

در فرایند قالب گیری و فشرده سازی و به محض بسته شدن ابزار سیلیکون کل حفره قالب را پر می کند و سپس جوشانده می شود. مولکول ها به شکل دلخواه در می آیند. پس از باز شدن ابزار اپراتور با استفاده از هوای فشرده اجزا را خارج می کند.

یکی از ویژگی های قابل توجه کیپد سیلیکونی کاهش زمان فشردن دکمه تا عملکرد آن است. جنس بسیار نرم و حالت ژلاتینه سیلیکون است که این قابلیت را ایجاد می کند. موضوع حائز اهمیتی است که غشای دکمه تشخیص دهد چه زمانی یک کلید کاملا فشرده شده است.

زمانی که کاربر دکمه را فشار میدهد قرصی که از جنس طلا یا کربن است و در زیر قسمت ژلاتینی دکمه قرار دارد به ناحیه الکترونیکی که در زیر دکمه و روی مدار قرار دارد برخورد می کند. اصطلاحا دکمه لمس می شود و پس از اینکه کاربر دست خود را از روی دکمه بر می دارد و فشار از روی آن برداشته می شود، سیلیکون به حالت اولیه خود برمی گردد .

میزان فشاری که لازم است تا عمل لمس روی دکمه شکل بگیرد قابل محاسبه است و بهینه سازی آن باعث بهتر شدن عملکرد دکمه می شود. این نسبت توسط نیروی محرک (۱F) و مقاومت دکمه در برابر لمس(F2) تعیین می شود.

نیروی محرک عبارت است از نیروی لازم برای فرو ریختن غشا یا شبکه سوئیچ لاستیکی-طبق فرمول زیر- به عنوان F1 معرفی می شود.

میزان نیرویی که کاربر باید برای فشردن دکمه به کار بگیرد بین ۴۰٪ تا ۶۰٪ است. اگراین نیرو به زیر ۴۰٪ کاهش یابد، کلیدها لمس نمی شوند اما عمر بیشتری دارند. منظور از لمس نشدن کلید این است که کاربر بازخورد کلیک کردن خود را دریافت نمی کند. برای اینکه بتوان دکمه ای طراحی کرد که هم عمر طولانی و هم  لمس قوی و دقیق تری داشته باشد بهتر است نیروی محرک ۱۲۵ تا ۱۵۰ گرم و نسبت فشردن دکمه ۴۰ تا ۶۰٪ طراحی شود.

قالبگیری فشاری سیلیکون برای صفحه کلیدهای لاستیکی

صفحه کلیدهای لاستیکی با شکل دهی به کمک قالب فشاری ساخته می شوند. قالبهای فشاری دارای یک بخش بالایی و یک بخش زیرین هستند. ابتدا مخلوط مواد سیلیکونی خام به شکل قطعات دقیق برش داده می شود. سپس این ماده درون مجموعه‌ی قالب‌ها قرار می گیرد. فشار، حرارت و زمان به کار گرفته می شوند تا ماده به شکل حفره در بیاید. قطعات از قالب خارج، پلیسه‌های آن با دست جدا و سپس عملیات تکمیلی روی آنها انجام می شود تا هرگونه باقی مانده ماده ی کاتالیزی برداشته شود.

پلیسه

از آنجایی که مواد خام به حالت مایع در می آیند و باید همه‌ی حفره را پر کنند قالب به همراه کانالهای سرریز طراحی می شود. در همین کانالهاست که پلیسه‌ها شکل میگ یرند. در همه‌ی نواحی که بخش بالایی قالب با سطح زیرین قالب تماس پیدا می کند پلیسه تشکیل خواهد شد. این نواحی شامل محیط قالب و همه‌ی ورودی‌های آن می شود. این پلیسه‌ها به راحتی با دست جدا می شوند. توجه داشته باشید که روی همه‌ی قطعات، یک خط پلیسه همراه با مقدار کمی پلیسه‌ی سیلیکونی (کمتر از ۳mm) باقی می ماند.

عملیات تکمیلی

ممکن است مقداری از مواد کاتالیزور که درون سیلیکون خام بوده‌اند به طور کامل ولکانیزه نشده و روی قطعه باقی مانده باشند. با گذشت زمان، این مواد باقی مانده از روی قطعه شسته شده و روی اتصالات الکتریکی رسوب میکنند و به این ترتیب به شکل بالقوه در عملکرد صفحه کلید تأثیر می گذارند.

برای اجتناب از این شرایط صفحه کلیدهای لاستیکی بعد از قالبگیری تحت عملیات تکمیلی قرار می گیرند. در طول عملیات تکمیلی قطعات درون یک کوره رفته و حرارت می بینند تا هرگونه کاتالیزور ولکانیزه نشده از روی آنها تبخیر شود.

ولکانیزه کردن

قطعات برش خورده درون قالبهای از پیش گرم شده قرار داده شده و قالب بسته می شود. روشهای قالبگیری جایگزین نیاز به فرایندهای متفاوتی دارند. زمان متداول چرخه برای صفحه کلیدهای سیلیکونی در حدود ۵ تا ۱۰ دقیقه است که خیلی طولانی تر از روش متداول قالبگیری پلاستیک می باشد.
درون قالب صفحه کلیدهای لاستیکی ، با گذشت زمان و حرارت دادن، مخلوط سیلیکونی تغییر شکل مییابد. ابتدا سیلیکون خام به حالت مایع در میآید و حفره را پر میکند. بعد، در فرایندی که ولکانیزه شدن نام دارد، مواد سفت میشوند. در اینجا، ملکول های پیوند متقاطع ماده، قطعه را به صورت دائمی به شکل نهایی خود در می‌آورند. بعد از ولکانیزه کردن، امکان برگرداندن قطعه به شرایط مواد سیلیکونی اولیه وجود ندارد.

تولید کیپد سیلیکونی و کربن پیل رسانا

کربن پیل در زیر کیبورد سیلیکونی قرار دارد و با فشار دکمه، کربن پیل رسانا با مدار اتصال برقرار و فرمان از طریق آن به مدار انتقال پیدا می کند. برای مثال زمانی که شما تصمیم می گیرید صدای تلویزیون را از طریق ریموت کنترل کم یا زیاد کنید این فرمان از طریق قرص های کربن به مدار منتقل شده و گیرنده فرمان شما را دریافت می کند.

شایان ذکر است بدانید که کربن پیل رسانا از انواع مختلفی برخوردار می باشد که تصویر آن را می توانید در قسمت زیر مشاهده کنید. ابعاد قرص های کربنی پیل رسانا از ۲ تا ۱۰ میلیمتر و ضخامت آنها از ۰٫۴ تا ۰٫۶ میلیمتر است. کربن پیل رسانا بین صفحه کلید سیلیکونی و صفحه PCB قرار دارد.

چاپ حروف روی کیپد سیلیکون

چاپ حروف روی کیپد سیلیکونی چگونه صورت می پذیرد؟ اکثر افراد فکر می‌کنند که چاپ به صورت دستی بر روی تک تک دکمه‌های یک کیبورد به صورت مجزا انجام می‌شود. اما تکنولوژی به قدری پیشرفت کرده است که به راحتی بتوان چاپ حروف روی کیپد سیلیکونی را به صورت اتوماتیک انجام داد.

چاپ حروف روی کیپد سیلیکونی با چه دستگاهی انجام می شود؟

یکی از بهترین دستگاه هایی که برای چاپ حروف روی کیبورد سیلیکونی مورد استفاده قرار می گیرد دستگاه چاپ تامپو است. دستگاه چاپ تامپو می تواند بر روی بسیاری از لوازم چاپ را به صورت منحنی، محدب، گرد و صاف انجام دهد و این مسئله جزء ویژگی های بارز این دستگاه چاپ محسوب می شود. در نتیجه کیپد سیلیکونی که از ساختاری نرم برخوردار است قابلیت آن را دارد که توسط دستگاه چاپ تامپو عملیات چاپ بر روی آن صورت بگیرد. در حال حاضر این دستگاه بهترین گزینه برای چاپ حروف روی کیپد سیلیکونی محسوب می شود.

چرا باید از دستگاه تامپو برای چاپ حروف روی کیپد سیلیکونی استفاده کنیم؟

استفاده از دستگاه تامپو برای چاپ حروف روی کیپد سیلیکونی چند دلیل دارد که یکی از دلایل بسیار مهم آن عدم محدودیت در مقدار و تیراژ چاپ است. در واقع شما می توانید به راحتی تعداد کم و یا تعداد خیلی زیاد کیپد سیلیکونی را با استفاده از دستگاه های اتوماتیک و نیمه اتوماتیک تامپو چاپ کنید. اما دومین دلیل می‌تواند تنوع بسیار بالا در رنگ باشد، یعنی شما به راحتی می توانید بر روی کیپد هایی با رنگ های مختلف، حروف ها را با رنگ های گوناگون چاپ کنید.

حرف آخر…

پوشش های ویژه سطح کلیدهای سیلیکونی باعث می شوند کلیدها مادام العمر در برابر خوردگی مقاوم باشند و ظاهر سه بعدی نیز داشته باشند. به علاوه سطح صیقلی با کیفیت بالا برای هر کلید باعث کلید زنی بهتر و حس خوشایند در زیر انگشتان می گردد.

برای کیپد های سیلیکونی میتوان از روکش فلزی و پلاستیکی به عنوان دکمه نیز استفاده کرد که در این صورت تنوع بیشتری در خصوص پوشش قابل دستیابی است.
همچنین کلیدها در این حالت قابلیت حکاکی با لیزر را نیز دارند.