Comment construire un clavier mécanique

Le marché des claviers mécaniques DIY est en pleine expansion pour diverses raisons, notamment l'essor de la culture gaming, l'industrie du jeu vidéo et le besoin de périphériques personnalisables. Les joueurs apprécient les claviers mécaniques pour leur durabilité, leur rapidité et leur retour tactile. De plus, l'audience mondiale des e-sports est passée de 398 millions en 2019 à 474 millions en 2021, propulsant le marché des claviers mécaniques vers le haut. Les claviers mécaniques coûtent plus cher que les claviers classiques, mais ils peuvent durer de nombreuses années s'ils sont correctement entretenus. Comparés aux claviers à membrane, dépourvus de retour haptique et de fonctionnalités réglables, ils offrent davantage de possibilités de personnalisation, de meilleures performances de jeu et une expérience de frappe plus agréable. Que ce soit pour les jeux vidéo ou pour les entreprises, l'achat d'un clavier mécanique peut à lui seul permettre de réaliser des économies substantielles pour ceux qui recherchent plus de confort et de contrôle. À l'échelle mondiale, le marché des claviers mécaniques devrait connaître une croissance significative entre 2023 et 2031. Le marché devrait dépasser l'horizon prévu en 2022 en raison de son taux de développement constant et de l'adoption croissante de tactiques par les principaux acteurs. Construire votre propre clavier mécanique de bricolage peut être un excellent moyen d'avoir un clavier mécanique de haute qualité pour moins d'argent que l'achat d'un clavier pré-construit.

Partie 1 : Comprendre les claviers mécaniques

La sensation, la longévité et la fonctionnalité du clavier mécanique DIY sont déterminées par cinq composants principaux :
Boîtier : Circuit imprimé en polycarbonate avec structure métallique usinée. On l'appelle aussi « carte de circuit imprimé » . La plaque de montage, parfois appelée plaque d'interrupteur, est une feuille perforée composée de fibre de carbone, de métal, de plastique ou de FR4. Interrupteurs : Chaque interrupteur est composé de cinq parties : le ressort, la lame de contact, les parties supérieure et inférieure du boîtier, et la tige. Dessus de touches :

Le dessus du commutateur, ou boîtier supérieur, supporte chaque touche. Les claviers mécaniques sont équipés de commutateurs sous chaque touche, contrairement à la plupart des claviers classiques, qui sont dotés de membranes en caoutchouc. À l'intérieur du commutateur, la tige se déplace de haut en bas et est reliée à un ressort qui lui permet de revenir à sa position initiale. Le commutateur ferme le circuit et enregistre la pression lorsqu'il est enfoncé, entrant en contact avec la membrane située en dessous.

Types de commutateurs de clavier mécaniques

Interrupteurs linéaires : Les interrupteurs linéaires sont idéaux pour les jeux. Ils ne provoquent aucun retour tactile ni aucune pression, et fonctionnent parfaitement.

Interrupteurs tactiles : vous pouvez les utiliser aussi bien pour jouer que pour taper.

Interrupteurs à clic : Ils sont parfaits pour envoyer des SMS. Un circuit imprimé (PCB) relie électriquement les composants grâce à des câbles en cuivre. Les PCB offrent un support mécanique aux composants électriques et sont utilisés dans des applications comme les ordinateurs, où des lignes conductrices précises sont nécessaires.

Les stabilisateurs, parfois appelés « stabs » , sont des composants de clavier qui permettent de fixer le capuchon de touche à l'interrupteur et d'empêcher les touches plus grandes de bouger lorsqu'elles sont enfoncées. Pour maintenir la stabilité du capuchon lorsque vous appuyez sur l'interrupteur du clavier, ils sont placés à proximité de celui-ci. Voir en taille réelle. Des stabilisateurs sont installés sur un circuit imprimé. En raison de leur durabilité, les claviers personnalisés avec boîtier en laiton et en aluminium sont souvent plus coûteux que ceux avec boîtier en plastique. Cependant, la fabrication du plastique par CNC étant très difficile, même de petites quantités de ce matériau peuvent s'avérer coûteuses. Les stabilisateurs pour clavier garantissent le maintien des touches pendant la frappe.

Selon la sensation qu'ils procurent, les commutateurs de clavier mécaniques se divisent en trois catégories : cliquables, tactiles et linéaires. Chaque type est conçu pour un utilisateur spécifique et offre une sensation différente lorsqu'on appuie dessus.

Linéaire : Lorsqu'une action est envoyée, ces commutateurs sont silencieux, fluides et ne fournissent aucun retour. Les joueurs les privilégient car ils sont les plus simples et permettent de transmettre rapidement de nombreuses commandes. Cependant, comme ils sont faciles à actionner accidentellement, ils ne sont peut-être pas les plus adaptés à la saisie.
Tactiles : Ces interrupteurs ajoutent du son et de la résistance grâce à une bosse qui apparaît à mi-course après avoir appuyé sur une touche. Cette bosse indique que vous avez effectivement appuyé sur la touche ou que la saisie a été effectuée. Les auteurs de manuels scolaires et les programmeurs comptent parmi les utilisateurs les plus fréquents de claviers à interrupteurs tactiles.

Clicky : ces commutateurs produisent un clic sonore accompagné d'un retour tactile.

Il existe plusieurs formats et configurations de claviers mécaniques. Le format décrit les dimensions physiques, la forme et le nombre de touches du clavier. Les formats typiques sont :

60 % : une petite disposition de touches avec environ 61 touches

Taille standard : Dispose d'un pavé numérique, de touches fléchées et des touches de modification standard. TKL (Ten-Key Less)  : Format réduit.

75 pour cent : Également appelé Alice.

Avec ANSI pour les États-Unis, ISO pour l'Europe et JIS pour le Japon, la disposition des touches varie selon les régions. Par exemple, si ANSI et ISO sont comparables, les touches Entrée et Maj ne le sont pas. Pour les touches Entrée et Maj droite, JIS a une disposition identique à ISO, mais sa rangée inférieure est différente.

Partie 2 : Planification de votre construction

Votre budget pour un clavier mécanique à monter soi-même devrait idéalement se situer entre 100 et 50 $ au moins. Les meilleurs claviers gaming peuvent coûter plus de 100 $, voire 200 $. Néanmoins, un clavier concurrent peut être acheté pour moins de 120 $ et offre davantage de possibilités de personnalisation qu'un clavier standard. La taille idéale du clavier dépend de vos besoins et de vos goûts. Choisissez des interrupteurs plus légers ou plus lourds en fonction de votre vitesse de frappe et de votre confort. Niveau sonore : les claviers mécaniques à interrupteurs cliquables, comme le Cherry MX Blue, produisent un son distinct lorsqu'une touche est enfoncée. Cependant, ces cinq composants principaux sont inclus dans presque toutes les cartes mères : une plaque de montage, des interrupteurs, des touches, un circuit imprimé (avec l'électronique associée) et un boîtier. Chacun d'entre eux a un impact important sur le toucher, les performances et la longévité d'une carte mère. Le choix du commutateur le plus adapté dépendra de votre style de frappe et de vos préférences. Voici quelques points à prendre en compte : Retour tactile : Les commutateurs mécaniques X-point (MX) marron ou bleu cerise sont d'excellentes options si vous appréciez une sensation de choc notable lorsque vous appuyez sur une touche. Résumé
La forme et la hauteur des touches. Les touches à profil cerise étant plus courtes et présentant une courbure supérieure plus prononcée, elles peuvent améliorer le confort de frappe. Esthétique : si les teintes et le design des touches vous plaisent et s'harmonisent avec l'esthétique de votre clavier,
Rétroéclairage
Les touches à double injection permettent à la lumière de traverser les légendes, les rendant ainsi plus faciles à lire.
Harmonie : si le jeu de touches est compatible avec le type de switch et la disposition de votre clavier. La plupart des touches sont compatibles avec les tiges cruciformes, le type le plus courant.
Contactez le fabricant de votre boîtier pour voir s'il dispose de plaques sur mesure disponibles avant de commencer votre recherche de la meilleure plaque de clavier mécanique.

L'équilibre du clavier est maintenu par des stabilisateurs, ce qui améliore la frappe et le jeu.

Partie 3 : Le processus de construction

Nous allons voir ici comment construire un clavier mécanique. Les interrupteurs, composant essentiel du clavier, régulent les frappes et produisent un son de rebond. Un petit gadget peut accueillir jusqu'à trois touches et ses fils se plient pour s'adapter aux touches. Dessouder les interrupteurs est beaucoup plus simple avec de la soudure au plomb. Le thermoformage de l'étain, qui crée les jonctions entre le circuit imprimé et les composants, peut être facilité par l'utilisation d'un fer à souder avec contrôle de température. Pour des réparations précises, un fer à souder sur pied peut être utile. Un outil pour retirer les interrupteurs du clavier en toute sécurité. Il est conseillé d'utiliser un matériau robuste, comme le titane, pour éviter que l'extracteur ne se plie avec le temps. Un outil d'ouverture d'interrupteur qui n'endommagera ni l'interrupteur ni les autres pièces. Pour remettre les touches en place, une pince à épiler peut être utile pour saisir les petites pièces de l'interrupteur. Différents types d'embouts permettent d'ouvrir les boîtiers, d'installer les claviers et d'allumer les appareils sans outil d'ouverture d'interrupteur.

Les procédures suivantes vous permettront de placer des stabilisateurs à visser sur un PCB :

Ouvrez les composants du stabilisateur.

Placez les tiges à l'intérieur de l'enceinte.

Placez le fil dans le trou en bas.

Mettez le fil en place avec un bouton pression.

Localisez les trous dans le PCB.

Placez les pieds à travers les larges trous du PCB.

Dans les petits trous, fixez fermement l'arrière des pieds. Retournez le circuit imprimé, puis serrez les vis.
Continuez de l'autre côté du stabilisateur. Voici quelques différences entre les circuits imprimés remplaçables à chaud et soudés :

Adaptabilité
Alors que les circuits imprimés soudés sont moins flexibles et offrent moins de choix de personnalisation, les circuits imprimés remplaçables à chaud

Les PCB offrent une plus grande flexibilité et personnalisation.

Entretien
Alors que les circuits imprimés soudés sont plus durables et économes en énergie, les circuits imprimés remplaçables à chaud sont plus simples à entretenir.

Prix

Les PCB remplaçables à chaud sont moins chers que les PCB soudés.

Sécurité
Les circuits imprimés remplaçables à chaud peuvent être moins robustes et sécurisés que les circuits imprimés soudés, qui offrent une connexion plus cohérente et fiable.

Mise en place
Les circuits imprimés à souder sont préférables pour les personnes qui souhaitent une installation plus permanente, tandis que les circuits imprimés remplaçables à chaud conviennent aux personnes qui souhaitent changer facilement de clavier.
Les procédures suivantes peuvent être utilisées pour installer des commutateurs de clavier mécaniques :

Retirez le clavier de la prise.

Retirez le capuchon de la touche.

À l'aide d'un extracteur d'interrupteur, retirez soigneusement l'interrupteur.

Alignez les broches de l'interrupteur avec les trous de la prise.

Enfoncez délicatement l'interrupteur dans son support. Remettez le capuchon de touche en place. Vérifiez l'état des touches en connectant le clavier à votre PC. Voici la procédure à suivre pour installer des capuchons de touche sur un clavier mécanique : maintenez fermement le capuchon de touche avec deux doigts. Alignez la tige avec l'ouverture située sous le capuchon. Appuyez fermement sur le capuchon. Le capuchon devrait se relever fermement une fois relâché. Répétez l'opération pour chaque touche si nécessaire.

Partie 4 : Personnalisation et modifications

La lubrification permet de réduire le cliquetis des stabilisateurs et d'améliorer la fluidité et le silence des interrupteurs et des stabilisateurs. Le lubrifiant peut également réduire la friction entre le boîtier de l'interrupteur et la tige, rendant la frappe plus confortable et silencieuse. Les éléments suivants peuvent être pris en compte lors du choix entre un éclairage RVB et LED :

Efficacité énergétique : par rapport aux RVB, les LED convertissent plus d'énergie d'entrée en lumière.

Choix de couleurs : les systèmes RVB offrent une plus grande adaptabilité et personnalisation.

Ambiance : Réfléchissez à l'ambiance que vous souhaitez créer. Les LED sont idéales pour des applications d'éclairage simples.

Voici quelques détails supplémentaires sur l'éclairage RVB et LED :

Contrôleurs pour RVB

Des LED rouges, vertes et bleues (RVB) sont utilisées dans ces appareils pour produire une variété de couleurs et d'effets.

Éclairage RVB

Ce système crée un rétroéclairage dans une zone grâce à des bandes LED. Une large gamme de couleurs, des tons neutres aux teintes vives, est disponible.

Lèche-murs avec LED RVB

Ils offrent une gamme de teintes d'éclairage en combinant les couleurs rouge, vert et bleu.
Ruban lumineux en RVB+W

Comparé aux bandes LED RVB classiques, ce choix est plus flexible. Bien qu'un peu plus cher que les rubans RVB, le ruban RVB+B 24 V convient mieux à un plus large éventail de configurations.

Utiliser des joints toriques en caoutchouc est une méthode simple pour réduire le niveau sonore global de votre clavier. Ils contribuent immédiatement à une diminution du bruit et sont très faciles à installer. Sous les touches, les joints toriques sont fixés autour des tiges des interrupteurs. Les boutons personnalisés, dont l'apparence et le toucher diffèrent de ceux des touches classiques, sont appelés « touches artisanales » . Grâce à leur variété de teintes et de motifs, les joueurs et les amateurs de claviers peuvent personnaliser leurs claviers. Pour plus de praticité, les touches artisanales peuvent être créées de toutes pièces ou superposées sur des touches existantes. Vous pouvez construire presque n'importe quoi, tant que cela s'adapte à la tige cruciforme d'un interrupteur classique et que sa forme ne gêne pas l'utilisation des touches voisines.

Partie 5 : Maintenance et entretien

Voici comment nettoyer un clavier mécanique DIY :

Débranchez le clavier s'il est connecté.

Retirez les touches : utilisez un extracteur de touches, ressemblant à une pince métallique, pour appliquer une pression et rétracter chaque touche.

Dépoussiérage : Pour enlever la poussière des touches, utilisez un plumeau électrique ou de l'air comprimé.
Assurez-vous que les touches sont propres. Après les avoir trempées dans de l'eau chaude savonneuse, séchez-les en les tapotant.
Nettoyer le clavier : Essuyez soigneusement la surface, surtout entre les touches, avec un chiffon doux et non pelucheux ou une éponge imbibée d'eau. Nettoyer la surface : Pour éliminer les germes, utilisez un coton-tige imbibé d'alcool isopropylique et un chiffon en microfibre.

Remplacer les touches : Vérifiez le clavier de votre appareil.

Les étapes de remplacement des pièces usées sont les suivantes :

Démontez l'équipement. Retirez le composant usé.

Installez le nouveau composant. Ajustez-le et alignez-le. Les correctifs logiciels, appelés mises à niveau du micrologiciel, améliorent le fonctionnement d'un appareil sans nécessiter de modifications physiques. Ils peuvent permettre à un appareil de rivaliser avec les modèles plus récents, d'améliorer la sécurité et de corriger des problèmes. La plupart des équipements électroniques, y compris les équipements réseau et les appareils électroménagers, nécessitent un micrologiciel.

Conclusion

Les claviers mécaniques personnalisés ne sont pas des objets trop complexes. Un circuit imprimé (PCB) , quelques minuscules vis, de minuscules composants en caoutchouc et/ou en mousse, un boîtier en métal usiné, en polycarbonate ou en plastique découpé au laser, et une feuille de 1, 5 mm d'épaisseur (plastique, métal, fibre de carbone ou FR4) perforée de trous constituent la plaque de commutation. Comparés aux claviers à membrane, à ciseaux ou papillon, les claviers mécaniques sont plus résistants, plus faciles à réparer et disposent de commutateurs discrets sous chaque touche. Il existe trois principaux types de commutateurs mécaniques : cliquables, tactiles et linéaires. Les claviers conventionnels ne peuvent égaler la précision, l'ergonomie et la personnalisation offertes par les claviers mécaniques. Ils sont parfaits pour les programmeurs, les joueurs et tous ceux qui passent beaucoup de temps à taper, car ils sont durables et réduisent la fatigue liée à la frappe.
Des commutateurs mécaniques offrant un retour d'information sont utilisés pour activer chaque frappe de touche, rendant chaque pression à la fois audible et physiquement unique. Les claviers mécaniques personnalisés améliorent le confort et le plaisir de frappe en intégrant ces qualités dès leur conception. Ils offrent un retour tactile supérieur, des possibilités de personnalisation et des performances de jeu supérieures, même s'ils sont généralement plus chers. Les claviers à membrane sont plus agréables à utiliser, mais ils ne disposent ni de retour haptique ni de fonctions programmables. Chaque touche en plastique d'un clavier mécanique dissimule un véritable interrupteur haut/bas. Celui-ci peut être activé par une pression partielle ou complète sur la touche. La frappe est ainsi plus rapide et plus facile sur ces claviers.

FAQ

-Quel est le meilleur switch mécanique pour les débutants ?

Pour les novices, les interrupteurs tactiles, ou « marron » , sont recommandés, car ils offrent une sensation légèrement bruyante, mais comparable à celle d'un clavier à dôme en caoutchouc. Les débutants devraient envisager les interrupteurs Cherry MX, tandis que le Cherry MX Brown est considéré comme un bon compromis. Il est silencieux, possède une bosse tactile et une force d'actionnement modérée.

-Puis-je construire un clavier mécanique sans soudure ?

Oui, si vous utilisez un circuit imprimé remplaçable à chaud, vous pouvez assembler un clavier mécanique sans soudure. Grâce à cette conception, les interrupteurs mécaniques peuvent être remplacés individuellement sans soudure. Les interrupteurs sont simplement remplaçables après avoir été fixés au circuit imprimé.

-Combien coûte la fabrication d'un clavier mécanique personnalisé ?

Selon le degré de personnalisation, un clavier mécanique sur mesure peut coûter entre 200 $ et 600 $. Les claviers haut de gamme peuvent coûter plus de 300 $, tandis que les modèles d'entrée de gamme peuvent débuter à environ 100 $.

-Où puis-je trouver l'inspiration pour la construction de mon clavier mécanique ?

Vous pouvez créer des touches uniques inspirées de vos séries télévisées, jeux vidéo, bandes dessinées ou personnages de films préférés. Par exemple, les personnages, vaisseaux spatiaux et armes célèbres de l'univers Star Wars ont inspiré le jeu de touches Star Wars.

-À quelle fréquence dois-je nettoyer mon clavier mécanique ?

Votre clavier mécanique doit être nettoyé une fois par semaine, ou plus fréquemment si possible. Utiliser une microfibre humide pour essuyer le clavier et un chiffon sec pour le sécher est une méthode de nettoyage rapide. Une lingette désinfectante est également une option.