Un client qui concevait un-terminal de point de vente-nous a contacté l'année dernière avec un problème. Ils avaient spécifié un dôme de 6 mm avec une force d'actionnement de 250 g pour leur clavier de caisse. Après avoir effectué 500 000 cycles de tests dans leur laboratoire, la force était tombée à 210 g. Le client pensait que les dômes étaient défectueux. Ce n’était pas le cas. Cette baisse de 16 % est normale pour un dôme en acier inoxydable après un demi-million de cycles. La véritable erreur était que le client avait spécifié une tolérance stricte de +/- 10 g sur un dôme de 250 g, ce qui signifie que la limite inférieure des spécifications était de 240 g. À 500 000 cycles, le dôme était déjà hors spécifications.
Les dômes métalliques perdent de leur force au fil de leur vie. Ce n'est pas un défaut. C'est la physique d'un ressort en acier inoxydable fléchi des millions de fois. La question n’est pas de savoir si la force décroît, mais dans quelle mesure et si votre bande de tolérance peut l’absorber.
Test de décroissance de la force sur un dôme de 6 mm - la force d'actionnement diminue progressivement à mesure que le travail du SUS301-durcit et se détend.
Quelles sont les causes de la décroissance de la force
Un dôme métallique est un ressort formé en acier inoxydable. Chaque fois qu'il passe à travers, le matériau fléchit. Au cours de millions de cycles, deux choses se produisent :
Travail d'écrouissage.L'acier inoxydable SUS301 devient plus dur à mesure qu'il est fléchi, ce qui modifie sa constante de ressort. Cela provoque généralement une légère augmentation initiale de la force au cours des 10 000 premiers cycles, puis une diminution progressive.
Détente du stress.Le profil du dôme formé se détend lentement vers une forme plus plate au fil du temps et des cycles. C'est la principale cause de la décroissance de la force à long-terme. À température ambiante, la relaxation du stress est lente. À température élevée, il accélère.
Nombres typiques de décroissance de force
Sur la base de nos données de tests de production sur des dômes SUS301 de 6 mm à 250 g, voici ce à quoi vous pouvez vous attendre :
| Nombre de cycles | Force restante | Dégradation typique |
|---|---|---|
| Initiale (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2 % (écrouissage) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Ces chiffres concernent la température ambiante (23 °C). À 85 °C, la désintégration s'accélère jusqu'à environ 30 % en 1 million de cycles. À 125 °C, vous pouvez constater une décomposition de 40 %. C'est pourquoi les produits automobiles et industriels qui chauffent nécessitent une bande de tolérance plus large ou une force initiale plus élevée.
Dômes à quatre -pieds sur une bobine de production - les pieds ancrent le dôme et aident à maintenir une force constante tout au long de millions de cycles.
Comment spécifier un dôme qui reste dans les tolérances
Si votre produit nécessite 1 million de cycles et que l'utilisateur doit ressentir un clic constant, ne spécifiez pas la force initiale à l'extrémité inférieure de votre bande de tolérance. Spécifiez-le à l'extrémité supérieure, de sorte que la décroissance atterrisse au milieu de votre bande.
Exemple : votre produit a besoin d'une force minimale de 200 g après 1 million de cycles. Ne spécifiez pas un dôme de 200 g. Spécifiez un dôme de 250 g. Après une décroissance de 20 % à 1 million de cycles, la force sera d'environ 200 g, ce qui est votre minimum. Si vous spécifiez un dôme de 220 g, après 20 % de décomposition, vous êtes à 176 g, ce qui est inférieur à votre minimum.
Nous appelons cela la marge de force. Nous recommandons une marge de force de 15 à 20 % sur tout dôme devant durer 1 million de cycles. Sur les produits automobiles soumis à des températures élevées, nous recommandons une marge de 25 %.
Qu'est-ce qui accélère la décomposition
Température élevée.C’est le facteur le plus important. Un dôme qui perd 20 % à température ambiante perd 35 % à 85°C. Si votre produit chauffe, spécifiez une force initiale plus élevée.
Plus de-voyages.Si l'utilisateur appuie sur le dôme au-delà de son point d'enclenchement et touche le PCB, la contrainte exercée sur le matériau est plus élevée. Utilisez un dôme avec un profil plus haut ou une entretoise pour limiter les déplacements.
Exposition chimique.Les produits de nettoyage et les huiles peuvent attaquer la surface de l’acier inoxydable, accélérant ainsi la fatigue. Pour les produits qui sont régulièrement essuyés, spécifiez le placage ENIG et une qualité inoxydable qui résiste aux produits chimiques.
Géométrie du dôme.Les dômes croisés se dégradent plus rapidement que les dômes ronds ou à quatre -pieds, car les bras fléchissent davantage. Si une longue durée de vie est essentielle, utilisez une géométrie ronde ou à quatre pattes.
Comment nous testons la décomposition
Chaque lot de production est soumis à un test cyclique sur un échantillon. Nous faisons fonctionner 10 dômes de chaque bobine à 60 cycles par minute sur nos testeurs de cycles, vérifiant la force à 10 000, 100 000, 500 000 et 1 million de cycles. Si la force chute plus que nos spécifications (généralement 20 % à 1 million de cycles), nous retirons le lot et examinons le lot de matériaux.
Si tu esacheter des réseaux de plaques de dômepour un produit qui doit durer des millions de cycles, demandez-nous un rapport de décroissance de force sur le dôme exact que vous envisagez. Nous ferons le test et vous enverrons la courbe. Pourdômes pour appareils électroniques grand public, bouton en siliconeassemblées, ouRéseaux de dômes basés sur FPC-, contacter l'ingénierie Shanyopour les calculs de marge de force.
- John Smith, ingénieur d'applications principal, Shanyo
Un client qui concevait un-terminal de point de vente-nous a contacté l'année dernière avec un problème. Ils avaient spécifié un dôme de 6 mm avec une force d'actionnement de 250 g pour leur clavier de caisse. Après avoir effectué 500 000 cycles de tests dans leur laboratoire, la force était tombée à 210 g. Le client pensait que les dômes étaient défectueux. Ce n’était pas le cas. Cette baisse de 16 % est normale pour un dôme en acier inoxydable après un demi-million de cycles. La véritable erreur était que le client avait spécifié une tolérance stricte de +/- 10 g sur un dôme de 250 g, ce qui signifie que la limite inférieure des spécifications était de 240 g. À 500 000 cycles, le dôme était déjà hors spécifications.
Les dômes métalliques perdent de leur force au fil de leur vie. Ce n'est pas un défaut. C'est la physique d'un ressort en acier inoxydable fléchi des millions de fois. La question n’est pas de savoir si la force décroît, mais dans quelle mesure et si votre bande de tolérance peut l’absorber.
Test de décroissance de la force sur un dôme de 6 mm - la force d'actionnement diminue progressivement à mesure que le travail du SUS301-durcit et se détend.
Quelles sont les causes de la décroissance de la force
Un dôme métallique est un ressort formé en acier inoxydable. Chaque fois qu'il passe à travers, le matériau fléchit. Au cours de millions de cycles, deux choses se produisent :
Travail d'écrouissage.L'acier inoxydable SUS301 devient plus dur à mesure qu'il est fléchi, ce qui modifie sa constante de ressort. Cela provoque généralement une légère augmentation initiale de la force au cours des 10 000 premiers cycles, puis une diminution progressive.
Détente du stress.Le profil du dôme formé se détend lentement vers une forme plus plate au fil du temps et des cycles. C'est la principale cause de la décroissance de la force à long-terme. À température ambiante, la relaxation du stress est lente. À température élevée, il accélère.
Nombres typiques de décroissance de force
Sur la base de nos données de tests de production sur des dômes SUS301 de 6 mm à 250 g, voici ce à quoi vous pouvez vous attendre :
| Nombre de cycles | Force restante | Dégradation typique |
|---|---|---|
| Initiale (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2 % (écrouissage) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Ces chiffres concernent la température ambiante (23 °C). À 85 °C, la désintégration s'accélère jusqu'à environ 30 % en 1 million de cycles. À 125 °C, vous pouvez constater une décomposition de 40 %. C'est pourquoi les produits automobiles et industriels qui chauffent nécessitent une bande de tolérance plus large ou une force initiale plus élevée.
Dômes à quatre -pieds sur une bobine de production - les pieds ancrent le dôme et aident à maintenir une force constante tout au long de millions de cycles.
Comment spécifier un dôme qui reste dans les tolérances
Si votre produit nécessite 1 million de cycles et que l'utilisateur doit ressentir un clic constant, ne spécifiez pas la force initiale à l'extrémité inférieure de votre bande de tolérance. Spécifiez-le à l'extrémité supérieure, de sorte que la décroissance atterrisse au milieu de votre bande.
Exemple : votre produit a besoin d'une force minimale de 200 g après 1 million de cycles. Ne spécifiez pas un dôme de 200 g. Spécifiez un dôme de 250 g. Après une décroissance de 20 % à 1 million de cycles, la force sera d'environ 200 g, ce qui est votre minimum. Si vous spécifiez un dôme de 220 g, après 20 % de décomposition, vous êtes à 176 g, ce qui est inférieur à votre minimum.
Nous appelons cela la marge de force. Nous recommandons une marge de force de 15 à 20 % sur tout dôme devant durer 1 million de cycles. Sur les produits automobiles soumis à des températures élevées, nous recommandons une marge de 25 %.
Qu'est-ce qui accélère la décomposition
Température élevée.C’est le facteur le plus important. Un dôme qui perd 20 % à température ambiante perd 35 % à 85°C. Si votre produit chauffe, spécifiez une force initiale plus élevée.
Plus de-voyages.Si l'utilisateur appuie sur le dôme au-delà de son point d'enclenchement et touche le PCB, la contrainte exercée sur le matériau est plus élevée. Utilisez un dôme avec un profil plus haut ou une entretoise pour limiter les déplacements.
Exposition chimique. Cleaning agents and oils can attack the stainless steel surface, accelerating fatigue. For products that get wiped down regularly, specify ENIG plating and a stainless grade that resists the chemical.
Géométrie du dôme.Les dômes croisés se dégradent plus rapidement que les dômes ronds ou à quatre -pieds, car les bras fléchissent davantage. Si une longue durée de vie est essentielle, utilisez une géométrie ronde ou à quatre pattes.
Comment nous testons la décomposition
Chaque lot de production est soumis à un test cyclique sur un échantillon. Nous faisons fonctionner 10 dômes de chaque bobine à 60 cycles par minute sur nos testeurs de cycles, vérifiant la force à 10 000, 100 000, 500 000 et 1 million de cycles. Si la force chute plus que nos spécifications (généralement 20 % à 1 million de cycles), nous retirons le lot et examinons le lot de matériaux.
Si tu esacheter des réseaux de plaques de dômepour un produit qui doit durer des millions de cycles, demandez-nous un rapport de décroissance de force sur le dôme exact que vous envisagez. Nous ferons le test et vous enverrons la courbe. Pourdômes pour appareils électroniques grand public, bouton en siliconeassemblées, ouRéseaux de dômes basés sur FPC-, contacter l'ingénierie Shanyopour les calculs de marge de force.
- John Smith, ingénieur d'applications principal, Shanyo
