Dichtungsstrukturen entmystifiziert: Eine populärwissenschaftliche Erkundung

Zur Herstellung von Dichtungen werden üblicherweise Gummi, Kork, Papier, Metall, Kupfer oder Schaumstoff verwendet. Einer der wichtigsten Schritte bei der Herstellung der idealen Dichtung ist die Auswahl der richtigen Materialien.

Dichtungen haben verschiedene Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise:

Kanal- oder Plattenabdichtung

Mithilfe von Dichtungen kann eine kompakte Plattenreihe hergestellt werden, indem Platten oder Kanäle abgedichtet und Flüssigkeit in andere Kanäle geleitet werden.

Lücken füllen

Bei Maschinenteilen mit nicht ganz perfekten Passflächen können Unvollkommenheiten mit Dichtungen ausgeglichen werden.

Abschirmung vor Reibung oder Scheuern

Da Dichtungen bewegliche Teile vor Reibung schützen, können sie deren Lebensdauer verlängern.

Bei Tastaturen können verschiedene Dichtungsarten oder Materialien zwischen Gehäuse und Platte verwendet werden. Gummi- oder Silikondichtungen dienen zur Schwingungs- und Geräuschdämpfung.

Bei dieser Befestigungsart wird die Tastaturplatte mithilfe eines Dichtungsmaterials zwischen der oberen Abdeckung und der unteren Platte befestigt. Typischerweise besteht die Dichtung aus weichen Poron-Fragmenten. Die Tastatur fühlt sich durch diese Konstruktion gepolsterter an.

Bei dieser Installationsmethode werden Schrauben verwendet, die durch das obere Gehäuse, die Platte und das untere Gehäuse der Tastatur gehen. Die Platte wird wie ein Sandwich in der Mitte gegriffen.

Kombinierte Platte

Bei dieser Befestigungsmethode bilden Gehäuse und Platte der Tastatur eine Einheit. Die Tastatur fühlt sich dadurch robust und steif an. Dichtungen bestehen üblicherweise aus einem flexiblen, flachen Dichtungsmaterial. Typische Materialien sind:

Silikon

eine beliebte Option für nichtleitende HF-Dichtungsmaterialien. Es ist chemikalien- und UV-beständig, weist eine hohe Temperaturbeständigkeit auf und verfügt über hervorragende elektrische Isoliereigenschaften.

Kork

Eine häufig anzutreffende Alternative zu Dichtungspapiermaterialien. Es reagiert nicht heftig bei Kontakt mit verschiedenen Gegenständen, ist relativ günstig und lässt sich leicht komprimieren.

Neopren

Eine ausgezeichnete Option für Dichtungs- und Dichtungsanwendungen, wenn ein biegsames und geschmeidiges Material benötigt wird. Es gilt als kostengünstiger als andere Schwammmaterialien und Vollgummi.

EPDM

Ein geeigneter Ersatz für Dichtungen, die Wasser ausgesetzt sind. Im Vergleich zu anderen Gummieigenschaften kann das Material seine Form über einen längeren Zeitraum behalten.

Gummi

Gummidichtungen sorgen für langfristige Kostensenkungen und eine gleichbleibende Dichtleistung.

Schaum

Zwei Schichten geschlossenzelligen Urethanschaums, die durch Klebeband verbunden sind, bilden eine Schaumdichtung. Schäume bieten eine hervorragende Schallabsorption und Wärmedämmung.

Ballaststoffe aus Gemüse

Dichtungen aus Pflanzenfasern sind beständig gegen Wasser, Öle, Fette, Benzin und andere Lösungsmittel. Sie sind zudem robust, komprimierbar und weisen eine hohe Zugfestigkeit auf.

Materialwissenschaft im Dichtungsdesign

Bei der Auswahl des Dichtungsmaterials sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:

Druck und Temperatur:

Das Material muss den stärksten Druck- und Temperaturschwankungen standhalten.

Medien:

Welchen Substanzen wird die Dichtung ausgesetzt? Sind die Prozessflüssigkeiten beispielsweise korrosiv oder abrasiv?

Gewalt:

Die Kraft, die von den beiden Oberflächen auf die Dichtung ausgeübt wird.

Oberflächenfehler:

Der Grad dieser Unregelmäßigkeiten bestimmt die Dicke der Dichtung.

Kompressibilität:

Die Fähigkeit des Dichtungsmaterials, einer Kompression standzuhalten.

Die Eigenschaften der Dichtungsmaterialien sind nachstehend aufgeführt:

Gummisilikon weist eine hervorragende chemische und Temperaturbeständigkeit auf und funktioniert zuverlässig in rauen Umgebungen. Es kann in Dichtungsanwendungen für Medikamente und empfindliche Lebensmittel eingesetzt werden, da es FDA-zertifiziert ist.

Neopren ist ozon- und witterungsbeständig und weist eine geringe Ölbeständigkeit auf. Im Außenbereich bewährt es sich hervorragend.

Dichtungsarten und ihre Auswirkungen

Eine Dichtung ist eine Dichtung, die Gase und Flüssigkeiten in einem Motor trennt. Das ideale Dichtungsmaterial weist eine geringe Dichte, eine hohe Zugfestigkeit und Flexibilität auf. Neben der Beständigkeit gegen Abrieb, Vibrationen, Stöße und extreme Temperaturen sollte es auch Korrosionsschutz bieten. Der wichtigste Faktor bei der Wahl eines Dichtungsmaterials ist die Temperatur. Die maximal zulässige Spannung, die Gesamtleistung und die Dichteigenschaften des Materials können durch extreme Temperaturen beeinträchtigt werden.

Im Folgenden sind einige verschiedene Dichtungsarten für mechanische Tastaturen aufgeführt:

Dichtungshalterung:

Bei diesem Design werden Silikon- oder Gummidichtungen verwendet, um das Tastaturgehäuse und die Leiterplatte (PCB) voneinander zu trennen. Die Dichtungen sind auf der Ober- und Unterseite der Platine angebracht. Dies verleiht der Platine ein weicheres Gefühl und trennt gleichzeitig die Schalter. Die Dichtungen reduzieren außerdem Geräusche und halten Staub fern.

Die Rolle von Dichtungen in der Tastaturmechanik

Normalerweise werden Dichtungen zwischen Ober- und Unterseite der Platte angebracht. Die Steifheit oder Flexibilität der Dichtungen kann den Klang und das Tippgefühl der Tastatur beeinträchtigen. Bei einer Dichtungshalterung wird Dichtungsmaterial auf die Ober- und Unterseite des Tastaturgehäuses und der Platte aufgebracht. Die Platte wirkt dadurch etwas gepolsterter, da die Platte keinen direkten Kontakt mit den anderen Metallteilen der Tastatur hat.

Die Kunst der Wahl der richtigen Dichtung

Bei der Auswahl von Dichtungen für benutzerdefinierte mechanische Tastaturen sollten die folgenden Überlegungen angestellt werden:

Biegen und Federn:

Während Messing hart erscheint, ist PP ein hervorragendes Material für Flexibilität und Sprungkraft. FR4 ist ein Beispiel für einen Kompromiss.

Tastaturen mit Dichtungen sind für ihre geschmeidige, samtige Haptik bekannt. Sie verfügen in der Regel über anpassbare Dichtungen, sodass Kunden mit unterschiedlichen Dichtungszusammensetzungen, Dichten und Härtegraden experimentieren können.

Innovationen und Zukunftstrends in der Dichtungstechnologie

Im Jahr 2021 stieg die Verwendung von Tastaturen mit Dichtungsmontage. Eine zweite Art der Dichtungsmontage wurde 2022 von Apple mit der Einführung der flachen Dichtungsmontagetastatur eingeführt. Tastaturen mit mehr Dichtungen erzeugen beim Anschlagen der Tasten weniger Geräusche. Silikonabschnitte befinden sich an den Schnittstellen der Platinenkomponenten, um die Kraft Ihrer Tastenanschläge zu isolieren und zu absorbieren. Dichtungsmaterial wird bei Tastaturen mit Dichtungsmontage verwendet, um die Tastaturplatte zwischen der Bodenplatte und der oberen Abdeckung zu befestigen. Typischerweise besteht die Dichtung aus weichen Poronfragmenten. Da die Tastaturplatte keine anderen Metallkomponenten berührt, bietet dieses Design der Tastatur ein gedämpfteres Gefühl.

Fazit

Dichtungsmaterial (normalerweise weiche Poron-Stücke) wird verwendet, um die Tastaturplatte zwischen der oberen Abdeckung und der unteren Platte bei Konstruktionen mit Dichtungsmontage zu befestigen. Da die Tastaturplatte keine anderen Metallkomponenten berührt, bietet diese Konstruktion der Tastatur ein weicheres Gefühl. Bei der Tastaturmontage mit Dichtungsmontage wird die Platte im Wesentlichen zwischen diesen Gummistücken eingeklemmt, wobei Gummistücke zwischen der Platte und dem oberen und unteren Rahmen platziert werden. Eine Dichtung ist per Definition eine mechanische Versiegelung, die den Spalt zwischen zwei oder mehr Passflächen schließt, normalerweise um Leckagen zu verhindern, die beim Zusammendrücken der verbundenen Teile entstehen. Dichtungen schließen somit effektiv alle Spalte zwischen den Teilen einer Maschine oder Vorrichtung.

Häufig gestellte Fragen

Was unterscheidet Tastaturen mit Dichtungsmontage von anderen?

Da Tastaturen mit Dichtungsmontage mehrere Vorteile bieten – wie etwa Vibrationsisolierung, reduzierte Geräuschentwicklung und Anpassungsoptionen – sind sie eine attraktive Option für Spieler, die ein elegantes und intensives Spielerlebnis suchen.

Wie wähle ich das richtige Dichtungsmaterial für meine Tastatur aus?

Wenn Sie sich für ein Hobby entscheiden, bei dem Ihr Geschmack alles ist, müssen Sie mehrere Boards und Tastaturteile testen, um das für Sie am besten geeignete zu finden, oder sich auf melgeek.com umsehen.

Kann die Dichtungsstruktur die Gesamtlebensdauer einer Tastatur beeinflussen?

Die Lebensdauer einer Dichtung wird bestimmt, indem man sie auf 30 % komprimiert und dann wartet, bis die Rückstellrate 60 % des gewünschten Wertes erreicht. Eine Dichtung kann fünf oder zwanzig Jahre halten.

Wie beeinflusst die Dichtungsstruktur das Klangprofil einer Tastatur?

Das Geräusch, das beim Drücken der Tastatur entsteht, kann durch Dichtungen in der Tastaturkonstruktion gedämpft werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Tastaturen isolieren die Dichtungen die Schalter vom Gehäuse und erzeugen so weniger akustisches Feedback.

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