En kunde, der designer en-salgsterminal,- kom til os sidste år med et problem. De havde specificeret en 6 mm kuppel med 250 g aktiveringskraft til deres kassetastatur. Efter at have kørt 500.000 cyklustests i deres laboratorium, var kraften faldet til 210g. Kunden mente, at kuplerne var defekte. Det var de ikke. Dette fald på 16 % er normalt for en kuppel af rustfrit stål ved en halv million cyklusser. Den virkelige fejl var, at kunden havde angivet en snæver tolerance på +/- 10g på en 250g dome, hvilket betyder, at den nedre spec-grænse var 240g. Ved 500.000 cyklusser var kuplen allerede ude af spec.
Metalkupler mister kraft over deres liv. Dette er ikke en defekt. Det er fysikken i en fjeder i rustfrit stål, der bøjes millioner af gange. Spørgsmålet er ikke, om kraften henfalder, men hvor meget, og om dit tolerancebånd kan absorbere det.
Tving henfaldstest på en 6 mm kuppel - aktiveringskraften falder gradvist, efterhånden som SUS301 arbejder-hærder og slapper af.
Hvad forårsager kraftforfald
En metalkuppel er en formet rustfri stålfjeder. Hver gang det klikker igennem, bøjes materialet. Over millioner af cyklusser sker der to ting:
Arbejdshærdning.SUS301 rustfrit stål bliver hårdere, når det bøjes, hvilket ændrer sin fjederkonstant. Dette forårsager normalt en lille indledende kraftstigning i de første 10.000 cyklusser, derefter et gradvist fald.
Stress afslapning.Den dannede kuppelprofil slapper langsomt af mod en fladere form over tid og cykler. Dette er hovedårsagen til-langvarig kraftnedbrydning. Ved stuetemperatur er stressafspænding langsom. Ved forhøjet temperatur accelererer den.
Typiske kraftforfaldstal
Baseret på vores produktionstestdata på 6 mm SUS301 kupler på 250 g, er her, hvad du kan forvente:
| Cyklustælling | Resterende kraft | Typisk forfald |
|---|---|---|
| Indledende (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2 % (arbejdshærdning) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Disse tal er for stuetemperatur (23C). Ved 85C accelererer henfaldet til omkring 30 % ved 1 million cyklusser. Ved 125C kan du se 40% henfald. Dette er grunden til, at bil- og industriprodukter, der kører varmt, har brug for et bredere tolerancebånd eller en højere startkraft.
Fire-kupler på et produktionshjul - benene forankrer kuplen og hjælper med at bevare ensartet kraft gennem millioner af cyklusser.
Sådan specificeres en kuppel, der forbliver i tolerance
Hvis dit produkt har brug for 1 million cyklusser, og brugeren skal føle et ensartet klik, skal du ikke specificere startkraften i den nederste ende af dit tolerancebånd. Angiv det i den øverste ende, så forfaldet lander i midten af dit bånd.
Eksempel: dit produkt har brug for en kraft på mindst 200 g efter 1 million cyklusser. Angiv ikke en 200g kuppel. Specifikt en 250g kuppel. Efter 20 % henfald ved 1M cyklusser vil kraften være omkring 200g, hvilket er dit minimum. Hvis du specificerer en 220g dome, er du efter 20% henfald på 176g, hvilket er under dit minimum.
Vi kalder dette kraftmarginen. Vi anbefaler en kraftmargin på 15 % til 20 % på enhver dome, der skal holde 1 million cyklusser. På bilprodukter, der oplever forhøjede temperaturer, anbefaler vi en margin på 25 %.
Hvad fremskynder henfaldet
Forhøjet temperatur.Dette er den største faktor. En kuppel, der taber 20% ved stuetemperatur, taber 35% ved 85C. Hvis dit produkt bliver varmt, skal du angive en højere startkraft.
Over-rejser.Hvis brugeren presser kuplen forbi dens snappunkt og bunder ud på printkortet, er belastningen på materialet højere. Brug en kuppel med en højere profil eller et afstandsstykke for at begrænse rejsen.
Kemisk eksponering.Rengøringsmidler og olier kan angribe overfladen af rustfrit stål og fremskynde trætheden. For produkter, der tørres af regelmæssigt, skal du angive ENIG-belægning og en rustfri kvalitet, der modstår kemikaliet.
Kuppelgeometri.Tværkupler henfalder hurtigere end runde eller-firbenede kupler, fordi armene bøjes mere. Hvis lang cykluslevetid er kritisk, skal du bruge en rund eller fire-benet geometri.
Hvordan vi tester forfald
Hvert produktionsparti gennemgår en cyklustest på stikprøvebasis. Vi kører 10 kupler fra hvert hjul med 60 cyklusser i minuttet på vores cykeltestere, og kontrollerer kraften ved 10k, 100k, 500k og 1 million cyklusser. Hvis kraften falder mere end vores spec (typisk 20 % ved 1M cyklusser), trækker vi partiet og gennemgår materialepartiet.
Hvis du erkøb af dome ark arraysfor et produkt, der skal holde millioner af cyklusser, spørg os om en rapport om kraftnedbrydning på den nøjagtige kuppel, du overvejer. Vi kører testen og sender dig kurven. Forforbrugerelektronik kupler, silikone knapforsamlinger, ellerFPC-baserede dome-arrays, kontakt Shanyo engineeringtil kraftmarginberegninger.
- John Smith, Senior Application Engineer, Shanyo
En kunde, der designer en-salgsterminal,- kom til os sidste år med et problem. De havde specificeret en 6 mm kuppel med 250 g aktiveringskraft til deres kassetastatur. Efter at have kørt 500.000 cyklustests i deres laboratorium, var kraften faldet til 210g. Kunden mente, at kuplerne var defekte. Det var de ikke. Dette fald på 16 % er normalt for en kuppel af rustfrit stål ved en halv million cyklusser. Den virkelige fejl var, at kunden havde angivet en snæver tolerance på +/- 10g på en 250g dome, hvilket betyder, at den nedre spec-grænse var 240g. Ved 500.000 cyklusser var kuplen allerede ude af spec.
Metalkupler mister kraft over deres liv. Dette er ikke en defekt. Det er fysikken i en fjeder i rustfrit stål, der bøjes millioner af gange. Spørgsmålet er ikke, om kraften henfalder, men hvor meget, og om dit tolerancebånd kan absorbere det.
Tving henfaldstest på en 6 mm kuppel - aktiveringskraften falder gradvist, efterhånden som SUS301 arbejder-hærder og slapper af.
Hvad forårsager kraftforfald
En metalkuppel er en formet rustfri stålfjeder. Hver gang det klikker igennem, bøjes materialet. Over millioner af cyklusser sker der to ting:
Arbejdshærdning.SUS301 rustfrit stål bliver hårdere, når det bøjes, hvilket ændrer sin fjederkonstant. Dette forårsager normalt en lille indledende kraftstigning i de første 10.000 cyklusser, derefter et gradvist fald.
Stress afslapning.Den dannede kuppelprofil slapper langsomt af mod en fladere form over tid og cykler. Dette er hovedårsagen til-langvarig kraftnedbrydning. Ved stuetemperatur er stressafspænding langsom. Ved forhøjet temperatur accelererer den.
Typiske kraftforfaldstal
Baseret på vores produktionstestdata på 6 mm SUS301 kupler på 250 g, er her, hvad du kan forvente:
| Cyklustælling | Resterende kraft | Typisk forfald |
|---|---|---|
| Indledende (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2 % (arbejdshærdning) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Disse tal er for stuetemperatur (23C). Ved 85C accelererer henfaldet til omkring 30 % ved 1 million cyklusser. Ved 125C kan du se 40% henfald. Dette er grunden til, at bil- og industriprodukter, der kører varmt, har brug for et bredere tolerancebånd eller en højere startkraft.
Fire-kupler på et produktionshjul - benene forankrer kuplen og hjælper med at bevare ensartet kraft gennem millioner af cyklusser.
Sådan specificeres en kuppel, der forbliver i tolerance
Hvis dit produkt har brug for 1 million cyklusser, og brugeren skal føle et ensartet klik, skal du ikke specificere startkraften i den nederste ende af dit tolerancebånd. Angiv det i den øverste ende, så forfaldet lander i midten af dit bånd.
Eksempel: dit produkt har brug for en kraft på mindst 200 g efter 1 million cyklusser. Angiv ikke en 200g kuppel. Specifikt en 250g kuppel. Efter 20 % henfald ved 1M cyklusser vil kraften være omkring 200g, hvilket er dit minimum. Hvis du specificerer en 220g dome, er du efter 20% henfald på 176g, hvilket er under dit minimum.
Vi kalder dette kraftmarginen. Vi anbefaler en kraftmargin på 15 % til 20 % på enhver dome, der skal holde 1 million cyklusser. På bilprodukter, der oplever forhøjede temperaturer, anbefaler vi en margin på 25 %.
Hvad fremskynder henfaldet
Forhøjet temperatur.Dette er den største faktor. En kuppel, der taber 20% ved stuetemperatur, taber 35% ved 85C. Hvis dit produkt bliver varmt, skal du angive en højere startkraft.
Over-rejser.Hvis brugeren presser kuplen forbi dens snappunkt og bunder ud på printkortet, er belastningen på materialet højere. Brug en kuppel med en højere profil eller et afstandsstykke for at begrænse rejsen.
Kemisk eksponering.Rengøringsmidler og olier kan angribe overfladen af rustfrit stål og fremskynde trætheden. For produkter, der tørres af regelmæssigt, skal du angive ENIG-belægning og en rustfri kvalitet, der modstår kemikaliet.
Kuppelgeometri.Tværkupler henfalder hurtigere end runde eller-firbenede kupler, fordi armene bøjes mere. Hvis lang cykluslevetid er kritisk, skal du bruge en rund eller fire-benet geometri.
Hvordan vi tester forfald
Hvert produktionsparti gennemgår en cyklustest på stikprøvebasis. Vi kører 10 kupler fra hvert hjul med 60 cyklusser i minuttet på vores cykeltestere, og kontrollerer kraften ved 10k, 100k, 500k og 1 million cyklusser. Hvis kraften falder mere end vores spec (typisk 20 % ved 1M cyklusser), trækker vi partiet og gennemgår materialepartiet.
Hvis du erkøb af dome ark arraysfor et produkt, der skal holde millioner af cyklusser, spørg os om en rapport om kraftnedbrydning på den nøjagtige kuppel, du overvejer. Vi kører testen og sender dig kurven. Forforbrugerelektronik kupler, silikone knapforsamlinger, ellerFPC-baserede dome-arrays, kontakt Shanyo engineeringtil kraftmarginberegninger.
- John Smith, Senior Application Engineer, Shanyo
