硅膠的特性及用途

　　硅膠是橡膠的一個種類，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。

　　硅橡膠的缺點是扯斷強度和扯斷伸長率較小，壓縮變形大。

　　適用于制作在高溫、低溫、陽光、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，無法滿足設(shè)計上要求的尺寸精度，可用定位柱配基片變形的方法解決。對尺寸精度有所要求的地方，設(shè)計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)計出商標(biāo)圖案及文字，在成型制品時同時成型出來。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)計成凸型的。

　　為方便更換標(biāo)記或型號方便起見，在進(jìn)行模具設(shè)計時，可將標(biāo)記部位設(shè)計成鑲件形式，當(dāng)產(chǎn)品型號改變時，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，應(yīng)對允許其在標(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

　　硅膠按鍵典型結(jié)構(gòu)：

　　基片厚度可取 0.8～1.2mm，過厚的基底會增加收縮率，影響尺寸精度。

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

　　對于輕觸開關(guān)，行程取決于開關(guān)自身的行程(及防誤操作的行程)，見后述。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，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)計有個手感問題，不同的曲線圖對應(yīng)不同的手感，根據(jù)經(jīng)驗，當(dāng)(FP-FC)/FP 在 40%-- 60%時，手感較好。

　　按鍵典型結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用

　　根據(jù)按鍵使用的具體場合，以及產(chǎn)品對按鍵的壽命、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)計需求來定。

　　部分產(chǎn)品硅膠按鍵壽命參考：

　　遙控器類：50 萬次;

　　電話機類：100 萬次;

　　手提電腦：400 萬次~500 萬次;

　　電腦鍵盤：500~1000 萬;

　　監(jiān)護(hù)類產(chǎn)品硅膠按鍵壽命定義為50萬次以上;

　　B超硅膠按鍵的普通壽命定義為100萬次以上，

　　高壽命定義為 400 萬次以上。

　　斜臂的設(shè)計

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

　　斜臂是按鍵與基片相連接的過渡部分，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“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：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;平坦型斜臂則自身不反彈，無按壓手感。

　　斜臂的形式對“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“按力-行程曲線”的影響：

　　斜臂的厚度、角度、行程及材料對“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，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)要求里同時予以明確。

　　斜臂的壓力設(shè)計：

　　須根據(jù)不同按鍵大小設(shè)計不同的按壓力要求，若不分大小設(shè)計成一種按壓力，會導(dǎo)致大的按鍵總體手感輕，且不易反彈，二者應(yīng)成相對的正比關(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)計為 1～1.2mm。如下圖(按這設(shè)計后，上述按鍵要求按壓手感基本接近)：

　　與輕觸開關(guān)配合使用的按鍵，其彈力主要由輕觸開關(guān)提供，該種按鍵的斜臂可以設(shè)計成平坦斜臂，裝配后按鍵的彈力由輕觸開關(guān)的彈力和斜臂的彈力合成，按鍵的行程為輕觸開關(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)計只是模型搭建及圖紙推薦，但廠家會結(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。