En kund som designade en-försäljningsterminal- kom till oss förra året med ett problem. De hade specificerat en 6 mm kupol med 250 g aktiveringskraft för deras kassaknappsats. Efter att ha kört 500 000 cykeltester i deras labb hade kraften sjunkit till 210g. Kunden trodde att kupolerna var defekta. Det var de inte. Den minskningen på 16 % är normalt för en kupol av rostfritt stål vid en halv miljon cykler. Det verkliga misstaget var att kunden hade angett en snäv tolerans på +/- 10g på en 250g dome, vilket betyder att den undre spec-gränsen var 240g. Vid 500 000 cykler var kupolen redan ur spec.
Metallkupoler tappar kraft över sitt liv. Detta är inte en defekt. Det är fysiken hos en fjäder av rostfritt stål som böjs miljontals gånger. Frågan är inte om kraften avtar, utan hur mycket, och om ditt toleransband kan absorbera det.
Tvinga sönderfallstestning på en 6 mm kupol - sjunker aktiveringskraften gradvis när SUS301 arbetar-härdar och slappnar av.
Vad orsakar kraftförfall
En metallkupol är en formad fjäder av rostfritt stål. Varje gång det snäpper igenom böjs materialet. Under miljontals cykler händer två saker:
Arbetshärdning.SUS301 rostfria stålet blir hårdare när det böjs, vilket ändrar sin fjäderkonstant. Detta orsakar vanligtvis en liten initial kraftökning under de första 10 000 cyklerna, sedan en gradvis minskning.
Stressavslappning.Den formade kupolprofilen slappnar långsamt av mot en plattare form med tiden och cyklar. Detta är den främsta orsaken till-långsiktigt kraftförfall. Vid rumstemperatur är stressavslappning långsam. Vid förhöjd temperatur accelererar den.
Typiska kraftavklingningstal
Baserat på våra produktionstestdata på 6 mm SUS301 kupoler på 250g, här är vad du kan förvänta dig:
| Antal cykler | Kvarvarande kraft | Typiskt förfall |
|---|---|---|
| Initial (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2% (arbetshärdning) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Dessa siffror är för rumstemperatur (23C). Vid 85C accelererar sönderfallet till cirka 30 % vid 1 miljon cykler. Vid 125C kan du se 40% förfall. Det är därför fordons- och industriprodukter som går varma behöver ett bredare toleransband eller en högre initial kraft.
Fyra-kupoler på en produktionsrulle - benen förankrar kupolen och hjälper till att bibehålla konsekvent kraft genom miljontals cykler.
Hur man specificerar en kupol som förblir i tolerans
Om din produkt behöver 1 miljon cykler och användaren måste känna ett konsekvent klick, specificera inte den initiala kraften i den nedre änden av ditt toleransband. Specificera den i den övre änden, så att förfallet hamnar i mitten av ditt band.
Exempel: din produkt behöver en kraft på minst 200 g efter 1 miljon cykler. Specificera inte en 200g dome. Specificera en 250g kupol. Efter 20 % avklingning vid 1M cykler kommer kraften att vara runt 200g, vilket är ditt minimum. Om du specificerar en 220g dome, efter 20% sönderfall är du på 176g, vilket är under ditt minimum.
Vi kallar detta kraftmarginalen. Vi rekommenderar en kraftmarginal på 15 % till 20 % på alla domer som måste hålla i 1 miljon cykler. På bilprodukter som ser förhöjda temperaturer rekommenderar vi en marginal på 25 %.
Det som påskyndar förfallet
Förhöjd temperatur.Detta är den största faktorn. En kupol som tappar 20 % vid rumstemperatur tappar 35 % vid 85C. Om din produkt blir varm, specificera en högre initial kraft.
Över-resor.Om användaren pressar kupolen förbi dess snäpppunkt och bottnar på kretskortet, blir belastningen på materialet högre. Använd en kupol med en högre profil eller en distans för att begränsa färden.
Kemisk exponering.Rengöringsmedel och oljor kan angripa ytan av rostfritt stål och påskynda utmattningen. För produkter som torkas av regelbundet, specificera ENIG-plätering och en rostfri kvalitet som motstår kemikalien.
Kupolgeometri.Kors kupoler förfaller snabbare än runda kupoler eller-fyrbenta kupoler, eftersom armarna böjer sig mer. Om lång livslängd är kritisk, använd en rund eller fyrbent- geometri.
Hur vi testar förfall
Varje produktionsparti genomgår ett cykeltest på stickprovsbasis. Vi kör 10 kupoler från varje rulle med 60 cykler per minut på våra cykeltestare, och kontrollerar kraften vid 10k, 100k, 500k och 1 miljon cykler. Om kraften sjunker mer än vår spec (vanligtvis 20 % vid 1M cykler), drar vi partiet och granskar materialpartiet.
Om du är detköpa dome sheet arraysför en produkt som måste hålla i miljontals cykler, be oss om en rapport om kraftförfall på exakt den kupol du funderar på. Vi kör testet och skickar kurvan till dig. Förhemelektronikkupoler, silikonknappförsamlingar, ellerFPC-baserade dome-arrayer, kontakta Shanyo engineeringför kraftmarginalberäkningar.
- John Smith, Senior Application Engineer, Shanyo
En kund som designade en-försäljningsterminal- kom till oss förra året med ett problem. De hade specificerat en 6 mm kupol med 250 g aktiveringskraft för deras kassaknappsats. Efter att ha kört 500 000 cykeltester i deras labb hade kraften sjunkit till 210g. Kunden trodde att kupolerna var defekta. Det var de inte. Den minskningen på 16 % är normalt för en kupol av rostfritt stål vid en halv miljon cykler. Det verkliga misstaget var att kunden hade angett en snäv tolerans på +/- 10g på en 250g dome, vilket betyder att den undre spec-gränsen var 240g. Vid 500 000 cykler var kupolen redan ur spec.
Metallkupoler tappar kraft över sitt liv. Detta är inte en defekt. Det är fysiken hos en fjäder av rostfritt stål som böjs miljontals gånger. Frågan är inte om kraften avtar, utan hur mycket, och om ditt toleransband kan absorbera det.
Tvinga sönderfallstestning på en 6 mm kupol - sjunker aktiveringskraften gradvis när SUS301 arbetar-härdar och slappnar av.
Vad orsakar kraftförfall
En metallkupol är en formad fjäder av rostfritt stål. Varje gång det snäpper igenom böjs materialet. Under miljontals cykler händer två saker:
Arbetshärdning.SUS301 rostfria stålet blir hårdare när det böjs, vilket ändrar sin fjäderkonstant. Detta orsakar vanligtvis en liten initial kraftökning under de första 10 000 cyklerna, sedan en gradvis minskning.
Stressavslappning.Den formade kupolprofilen slappnar långsamt av mot en plattare form med tiden och cyklar. Detta är den främsta orsaken till-långsiktigt kraftförfall. Vid rumstemperatur är stressavslappning långsam. Vid förhöjd temperatur accelererar den.
Typiska kraftavklingningstal
Baserat på våra produktionstestdata på 6 mm SUS301 kupoler på 250g, här är vad du kan förvänta dig:
| Antal cykler | Kvarvarande kraft | Typiskt förfall |
|---|---|---|
| Initial (0) | 250g | 0% |
| 10,000 | 255g | +2% (arbetshärdning) |
| 100,000 | 240g | -4% |
| 500,000 | 220g | -12% |
| 1,000,000 | 200g | -20% |
Dessa siffror är för rumstemperatur (23C). Vid 85C accelererar sönderfallet till cirka 30 % vid 1 miljon cykler. Vid 125C kan du se 40% förfall. Det är därför fordons- och industriprodukter som går varma behöver ett bredare toleransband eller en högre initial kraft.
Fyra-kupoler på en produktionsrulle - benen förankrar kupolen och hjälper till att bibehålla konsekvent kraft genom miljontals cykler.
Hur man specificerar en kupol som förblir i tolerans
Om din produkt behöver 1 miljon cykler och användaren måste känna ett konsekvent klick, specificera inte den initiala kraften i den nedre änden av ditt toleransband. Specificera den i den övre änden, så att förfallet hamnar i mitten av ditt band.
Exempel: din produkt behöver en kraft på minst 200 g efter 1 miljon cykler. Specificera inte en 200g dome. Specificera en 250g kupol. Efter 20 % avklingning vid 1M cykler kommer kraften att vara runt 200g, vilket är ditt minimum. Om du specificerar en 220g dome, efter 20% sönderfall är du på 176g, vilket är under ditt minimum.
Vi kallar detta kraftmarginalen. Vi rekommenderar en kraftmarginal på 15 % till 20 % på alla domer som måste hålla i 1 miljon cykler. På bilprodukter som ser förhöjda temperaturer rekommenderar vi en marginal på 25 %.
Det som påskyndar förfallet
Förhöjd temperatur.Detta är den största faktorn. En kupol som tappar 20 % vid rumstemperatur tappar 35 % vid 85C. Om din produkt blir varm, specificera en högre initial kraft.
Över-resor.Om användaren pressar kupolen förbi dess snäpppunkt och bottnar på kretskortet, blir belastningen på materialet högre. Använd en kupol med en högre profil eller en distans för att begränsa färden.
Kemisk exponering.Rengöringsmedel och oljor kan angripa ytan av rostfritt stål och påskynda utmattningen. För produkter som torkas av regelbundet, specificera ENIG-plätering och en rostfri kvalitet som motstår kemikalien.
Kupolgeometri.Kors kupoler förfaller snabbare än runda kupoler eller-fyrbenta kupoler, eftersom armarna böjer sig mer. Om lång livslängd är kritisk, använd en rund eller fyrbent- geometri.
Hur vi testar förfall
Varje produktionsparti genomgår ett cykeltest på stickprovsbasis. Vi kör 10 kupoler från varje rulle med 60 cykler per minut på våra cykeltestare, och kontrollerar kraften vid 10k, 100k, 500k och 1 miljon cykler. Om kraften sjunker mer än vår spec (vanligtvis 20 % vid 1M cykler), drar vi partiet och granskar materialpartiet.
Om du är detköpa dome sheet arraysför en produkt som måste hålla i miljontals cykler, be oss om en rapport om kraftförfall på exakt den kupol du funderar på. Vi kör testet och skickar kurvan till dig. Förhemelektronikkupoler, silikonknappförsamlingar, ellerFPC-baserade dome-arrayer, kontakta Shanyo engineeringför kraftmarginalberäkningar.
- John Smith, Senior Application Engineer, Shanyo
