干货！硅胶件在产品结构设计中的应用，硅胶厂小编详细介绍硅胶按键典型结构形式及应用

硅胶的特性及用途 

硅胶是橡胶的一个种类，硫化后的硅橡胶具有耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化以及很好的电绝缘性能。

硅橡胶的缺点是扯断强度和扯断伸长率较小，压缩变形大。

适用于制作在高温、低温、阳光、大气、臭氧环境中使用的零件以及电绝缘零件。

尺寸精度及推荐标注公差 

轨迹材质是弹性体，相比于塑胶材质，其收缩率的直接影响因素多而复杂，精度比塑胶件更难做准，在具体设计中应充分考虑，不应该有精度高的地方。

硅胶按键推荐标注公差：

如果基本尺寸太大，无法满足设计上要求的尺寸精度，可用定位柱配基片变形的方法解决。对尺寸精度有所要求的地方，设计上须留有方便修模的余地。

硅胶件推荐未注公差参考：

蚀刻文字与图案 

硅胶基片上可设计出商标图案及文字，在成型制品时同时成型出来。制品上的团及文字有凸型和凹型两类，考虑模具加工的方便性，一般均设计成凸型的。

为方便更换标记或型号方便起见，在进行模具设计时，可将标记部位设计成镶件形式，当产品型号改变时，只更换模具型腔中标记部位的镶件就能够满足标记更换的需要。作为这类制品零件的设计，应对允许其在标记部位镶件拼块的轮廓处有飞边残迹存在。

硅胶按键设计 

硅胶按键典型结构：

基片厚度可取 0.8～1.2mm，过厚的基底会增加收缩率，影响尺寸精度。

对于导电橡胶，行程一般取 0.8～1.5mm 为宜；排气槽（即气坑）是为防止按键动作过程中与 PCB 板间产生吸附现象而设计。

对于轻触开关，行程取决于开关自身的行程（及防误操作的行程），见后述。如基片不贴合PCB 板，则可省去空气槽这一结构要素。

按力--行程曲线图 

要做好按键设计，需要较好地了解按力－行程曲线图

上图中，红色线为按压力与行程的关系，绿色线为回弹力与行程的关系。

按键设计有个手感问题，不同的曲线图对应不同的手感，根据经验，当（FP-FC）/FP 在 40%-- 60%时，手感较好。

按键典型结构形式及应用 

根据按键使用的具体场合，以及产品对按键的寿命、按压力、手感等具体要求，按键结构形式及应用如下图所示。

硅胶按键的寿命与材质及斜壁结构直接相关，根据设计需求来定。

部分产品硅胶按键寿命参考：

遥控器类：50 万次；

电话机类：100 万次；

手提电脑：400 万次~500 万次；

电脑键盘：500~1000 万;

监护类产品硅胶按键寿命定义为50万次以上；

B超硅胶按键的普通寿命定义为100万次以上，

高寿命定义为 400 万次以上。

斜臂的设计 

按键形状和按键的尺寸会影响到按键的手感，其中斜臂设计是获得良好手感的关键。

斜臂是按键与基片相连接的过渡部分，斜臂壁厚与斜臂形式直接影响按压力、按压手感及按键寿命。

斜臂的形式对“按力--行程曲线”的影响

斜臂典型形式有圆锥形、拱形、平坦型，三种形式各有特点：圆锥形斜臂，手感节奏明显，按压力大；拱形斜臂按压力小，手感差，寿命长；平坦型斜臂则自身不反弹，无按压手感。

斜臂的形式对“按力－行程曲线”的影响及适用范围下图所示。

斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力－行程曲线”的影响：

斜臂的厚度、角度、行程及材料对“按力－行程曲线”的影响如下图所示。

硅胶硬度通常采用邵氏硬度表示，又叫邵尔 A 硬度，度数 0～100。原材料厂家的供货规格误差一般在±5 度，有特殊要求时，生产厂自身能调配±2~3 度。

一般操作面板按键类，硬度取 45±5 或 50±5 度。普通寿命建议尽量选单一硅胶材料，硬度指标在图纸的技术要求里同时予以明确。

斜臂的压力设计：

须根据不同按键大小设计不同的按压力要求，若不分大小设计成一种按压力，会导致大的按键总体手感轻，且不易反弹，二者应成相对的正比关系。峰值按力的制作误差为±15%~20%。

推荐如下：

小小按键(参考面积 40~95mm²)：80g±15%

小按键(参考面积 95~175mm²)：100g±15%

中小按键(参考面积 175~350mm²)：130g±15%

中大按键(参考面积 350~630mm²)：170g±15%

大按键(参考面积 630~950mm²)：210g±15%

对于导电橡胶按键，推荐使用圆锥形斜臂结构，其斜臂角度宜控制在 45°至 60°之间，以获得较为清晰的节奏感。斜臂的水平宽度尺寸一般情况推荐设计为 1～1.2mm。如下图（按这设计后，上述按键要求按压手感基本接近）：

与轻触开关配合使用的按键，其弹力主要由轻触开关提供，该种按键的斜臂可以设计成平坦斜臂，装配后按键的弹力由轻触开关的弹力和斜臂的弹力合成，按键的行程为轻触开关的行程＋间隙，注意间隙不得太大，推荐间隙 0.2，间隙太大手感不好。下图是推荐的两种平坦臂结构形式：

斜臂设计只是模型搭建及图纸推荐，但厂家会结合按压力要求、寿命要求及斜臂结构做适当调整。