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、臭氧環境中使用的零件以及電絕緣零件。

　　尺寸精度及推薦標注公差

　　軌跡材質是彈性體，相比于塑膠材質，其收縮率的直接影響因素多而復雜，精度比塑膠件更難做準，在具體設計中應充分考慮，不應該有精度高的地方。

　　硅膠按鍵推薦標注公差：

　　如果基本尺寸太大，無法滿足設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

　　硅膠基片上可設計出商標圖案及文字，在成型制品時同時成型出來。制品上的團及文字有凸型和凹型兩類，考慮模具加工的方便性，一般均設計成凸型的。

　　為方便更換標記或型號方便起見，在進行模具設計時，可將標記部位設計成鑲件形式，當產品型號改變時，只更換模具型腔中標記部位的鑲件就能夠滿足標記更換的需要。作為這類制品零件的設計，應對允許其在標記部位鑲件拼塊的輪廓處有飛邊殘跡存在。

　　硅膠按鍵設計

　　硅膠按鍵典型結構：

　　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 板間產生吸附現象而設計。

　　對于輕觸開關，行程取決于開關自身的行程(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構要素。

　　按力--行程曲線圖

　　要做好按鍵設計，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系，綠色線為回彈力與行程的關系。

　　按鍵設計有個手感問題，不同的曲線圖對應不同的手感，根據經驗，當(FP-FC)/FP 在 40%-- 60%時，手感較好。

　　按鍵典型結構形式及應用

　　根據按鍵使用的具體場合，以及產品對按鍵的壽命、按壓力、手感等具體要求，按鍵結構形式及應用如下圖所示。

　　硅膠按鍵的壽命與材質及斜壁結構直接相關，根據設計需求來定。

　　部分產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;

　　監護類產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，其中斜臂設計是獲得良好手感的關鍵。

　　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 0～100。原材料廠家的供貨規格誤差一般在±5 度，有特殊要求時，生產廠自身能調配±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，硬度指標在圖紙的技術要求里同時予以明確。

　　斜臂的壓力設計：

　　須根據不同按鍵大小設計不同的按壓力要求，若不分大小設計成一種按壓力，會導致大的按鍵總體手感輕，且不易反彈，二者應成相對的正比關系。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%

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

　　與輕觸開關配合使用的按鍵，其彈力主要由輕觸開關提供，該種按鍵的斜臂可以設計成平坦斜臂，裝配后按鍵的彈力由輕觸開關的彈力和斜臂的彈力合成，按鍵的行程為輕觸開關的行程+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構形式：

　　斜臂設計只是模型搭建及圖紙推薦，但廠家會結合按壓力要求、壽命要求及斜臂結構做適當調整。