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O que é interruptor de membrana?

O interruptor de membrana é um tipo de subconjunto composto por uma sobreposição superior impressa com gráficos, espaçadores adesivos, camada de cúpula, camada de circuito e adesivo traseiro, que possui a função de interruptor. Pressione o botão para baixo, a cúpula de metal ou Polydome entrará em contato com a almofada condutora na camada de circuito, produzindo um loop de circuito e, em seguida, acionando a função elétrica relacionada. Ao soltar o botão, o loop do circuito é desconectado e, em seguida, a função é fechada. Os interruptores de membrana fina têm vantagens, como estrutura fina, flexibilidade, peso leve, aparência requintada, colorido, à prova d'água, à prova de poeira, anticorrosão, fácil de limpar, longa vida útil, etc., sendo amplamente utilizados em medicina, beleza, eletrodomésticos, controle industrial, automotivo, defesa, aeroespacial, marítimo, instrumentos, medidores, controladores de grupos geradores e outros campos.

O interruptor de membrana é mais flexível para personalização de acordo com as necessidades do cliente final em comparação com o interruptor tradicional. Ele pode ser fabricado em qualquer formato e espessura, atendendo às amplas necessidades de design do usuário final. Os usuários finais também podem definir qualquer tipo de gráfico e cor que desejarem na sobreposição, e o interruptor de membrana sempre pode obtê-los com muita facilidade e flexibilidade. Além disso, os interruptores de membrana também podem ser incorporados com teclados de borracha, suportes metálicos, painéis de plástico, telas sensíveis ao toque, displays LCD, placas de circuito rígido, FPCs de cobre, PCBAs, etc., para se tornarem módulos de painel de interruptor de interface mais integrados e precisos.

Somos fabricantes certificados pelas normas ISO13485, ISO9001, ISO14001 e ISO45001. Com nossos avançados equipamentos de fabricação, tecnologias de ponta, sala de produção limpa de alta qualidade, equipe qualificada e rigorosos controles de qualidade, a LuphiTouch se tornou uma das principais fabricantes mundiais de diversos tipos de subconjuntos de interruptores de membrana de interface. Com nossa capacidade ilimitada de design e fabricação, a LuphiTouch é capaz de fornecer aos nossos clientes interruptores de membrana resistivos e interruptores capacitivos de alta qualidade para atender às suas necessidades, como interfaces de usuário e painéis frontais de seus dispositivos.

Existem muitos tipos de interruptores de membrana. Eles podem ser divididos em uma variedade de tipos diferentes de acordo com diferentespadrãode classificação.

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Características e benefícios

Personalização Flexível

O interruptor de membrana é mais flexível para personalização de acordo com as necessidades do cliente final em comparação com o interruptor tradicional. Quaisquer cores gráficas e funções podem ser personalizadas conforme as necessidades.
Boa resistência a choques e vibrações

O interruptor de membrana é um tipo de painel de interruptor plano multicamadas laminado, que pode fornecer bom desempenho confiável em aplicações comerciais para seus produtos.
Adequação Flexível

É muito fácil e com custo baixíssimo fazer qualquer modificação de adequação durante o período de desenvolvimento dos produtos dos clientes finais.
Rico em integração de funções

O interruptor de membrana pode integrar funções especiais relevantes de forma flexível, de acordo com as necessidades do cliente final. Ele pode integrar funções de retroiluminação, proteção contra descargas eletrostáticas, Bluetooth, NFC, controle de temperatura, etc., e também pode ser combinado com telas sensíveis ao toque, LCDs, borrachas, plásticos, metais, etc., tornando-se um módulo de subconjunto de interface capaz de executar funções mais complexas ou apenas algumas funções específicas.
Alta integração de botões de operação

No switch tradicional, os botões podem estar localizados em diversos locais nos dispositivos do cliente. Já no switch de membrana, todos os botões de controle de funções podem ser integrados em um único painel de interface, o que torna a operação do dispositivo do cliente mais fácil e conveniente, além de economizar bastante espaço e tornar a aparência do dispositivo mais organizada.
Bom desempenho de vedação

O interruptor de membrana é um tipo de empilhamento de múltiplas camadas, firmemente laminadas, que podem ser resistentes à poeira e à umidade.

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Tipos de interruptor de membrana

Existem muitos tipos de interruptores de membrana. Eles podem ser divididos em vários tipos diferentes, de acordo com diferentes padrões de classificação.

De acordo com seu princípio de gatilho funcional, ele pode ser dividido em:

Interruptor de membrana tátil e interruptor de membrana não tátil

Para o interruptor de membrana resistiva, é necessário que o dedo aplique força para pressionar os botões, então a cúpula de metal sob o botão entrará em contato com as almofadas condutoras na camada inferior do circuito, tornando-se um loop de circuito e fazendo com que o circuito seja conectado e acione a função relevante.

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Existem muitos tipos de relevo para botões, como relevo redondo, relevo plano, relevo plissado, relevo de moldura, relevo de letras, relevo baixo-relevo e outros. Em teoria, podemos adaptar o relevo às necessidades do designer. A altura do relevo geralmente fica entre 0,35 mm e 0,45 mm, mas às vezes, para aplicações especiais, também é possível aplicar relevos de até 0,7 mm ou até mais altos, como 1,0 mm, 1,2 mm, etc. No entanto, se o relevo for muito alto, isso afetará a vida útil do botão e também sua sensação tátil.
Embora não seja necessário forçar o botão para ser pressionado, basta um leve toque e a função de gatilho do interruptor de membrana capacitiva é ativada. Ele tem sido amplamente utilizado em eletrodomésticos, eletrônicos de consumo, indústria da beleza, etc.
É claro que essa distinção não é absoluta. Tanto os interruptores de membrana resistivos quanto os capacitivos têm suas próprias vantagens e desvantagens. Você precisa selecionar o mais adequado de acordo com a situação real dos seus produtos. Por exemplo, o controle de custos, a análise do mercado-alvo, o ambiente de uso do produto, etc.

De acordo com sua sensação tátil, pode ser dividido em:

Interruptor de membrana resistivo e interruptor de membrana capacitivo

Interruptor de membrana tátil significa que ele produzirá algum feedback de força e também um feedback sonoro de "clique". A sensação tátil geralmente está relacionada ao formato, dimensão e altura da gravação, além da marca e do tamanho da cúpula metálica utilizada. Diferentes especificações de design dos botões e da cúpula metálica utilizada proporcionarão diferentes sensações táteis aos usuários finais. Além disso, diferentes usuários finais também têm preferências diferentes pela sensação tátil e pelo som de "clique" dos botões. Mas para a indústria pesada e/ou dispositivos que geralmente exigem operação às cegas, a LuphiTouch sugere o uso de botões com alta força de atuação e um design de som de clique nítido para melhorar a segurança da operação.

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Já o interruptor de membrana capacitivo, que dispensa o uso de força para pressionar o botão, basta um leve toque, para conectar o circuito através da capacitância gerada e acionar a função correspondente. Como é necessária uma força para pressionar o botão, o circuito é conectado ao interruptor de membrana resistivo, o que dificulta a ocorrência de toques incorretos, sendo utilizado principalmente em áreas com altos requisitos de segurança, como defesa, aeroespacial, controle marítimo, controle industrial, medicina, controle de geradores, equipamentos mecânicos, máquinas, etc.
Com exceção do interruptor de membrana tátil com cúpula metálica, o outro é o interruptor Polydome. Polydome significa fazer relevo diretamente na sobreposição gráfica e no circuito superior (em algumas aplicações, também é possível gravar apenas na sobreposição). Para este tipo de interruptor de membrana tátil, a sensação tátil é totalmente proporcionada pela estampagem, por isso não há cúpula metálica sob o botão. Portanto, a sensação tátil é geralmente mais fraca do que a do interruptor de cúpula metálica. Além disso, a cúpula metálica tem uma vida útil mais longa do que a Polydome.A cúpula de metal tem uma vida útil de mais de 1 milhão de cursos, mas a de Polydome tem uma vida útil de apenas 200 a 400 mil vezes.Portanto, no mercado atual, a necessidade de um interruptor de membrana tátil geralmente é apenas um interruptor tátil com cúpula de metal.
Quanto aos interruptores de membrana não táteis, geralmente se referem àqueles sem botões em relevo (ou seja, botões planos, ou apenas letras ou bordas em relevo) e sem cúpulas metálicas sob a sobreposição. Devido à falta de feedback da imprensa sobre esse tipo de interruptor de membrana, a experiência final com a aplicação não foi boa, e por isso, nos últimos anos, ele foi gradualmente eliminado do mercado.

De acordo com a rigidez do interruptor de membrana, ele pode ser dividido em:

Interruptor de membrana flexível e interruptor de membrana rígida

Interruptor de membrana flexível significa que é flexível e dobrável. Sua camada de circuito é geralmente um circuito de poliéster impresso em prata ou um circuito FPC de cobre. Para o circuito de poliéster (PET), a espessura do material comumente usada é de 0,125 mm, às vezes também usa 0,188 mm. Quanto ao FPC de cobre usado em interruptor de membrana flexível, geralmente é FPC de lado único ou FPC de lado duplo. Raramente use FPC multicamadas. Para esse tipo de interruptor de membrana, sua espessura total é geralmente entre 0,8 e 1,0 mm ao redor. Devido às suas boas características flexíveis e macias, pode ser usado em alguns equipamentos com uma superfície de instalação um pouco curva. Claro, se a curva radiana for muito grande, será necessário fazer um projeto personalizado especial de acordo com a situação real.

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Quanto ao interruptor de membrana rígida, ele geralmente pode ser dividido em dois tipos. Um tipo utiliza o PCB rígido como camada de circuito. Como o PCB em si é rígido, o interruptor de membrana que utiliza o PCB como circuito também é rígido. O outro tipo adiciona apenas uma camada de suporte rígida ao interruptor de membrana flexível apresentado anteriormente.
Os materiais de camada de suporte comumente usados são PC, PMMA, FR4, vidro temperado, aço inoxidável, alumínio etc. Para alguns clientes, o projeto exige que o interruptor de membrana tenha rigidez e suporte suficientes, o que geralmente é obtido apenas adicionando uma placa de suporte.
Para alguns equipamentos mecânicos, geralmente é necessário que alguns componentes de hardware sejam aplicados à porta HMI, de modo que a placa traseira do hardware, parafusos, porcas e o interruptor de membrana são frequentemente integrados em um subconjunto de interruptor de interface rígido.

A estrutura do interruptor de membrana resistiva padrão e suas matérias-primas

O interruptor de membrana resistiva padrão é composto por 6 camadas: sobreposição gráfica superior, espaçador de sobreposição, espaçador de circuito de retenção de cúpula, camada de circuito e adesivo traseiro. Os detalhes são os seguintes:

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Sobreposição gráfica:Trata-se apenas da camada frontal superior, que é exibida diretamente aos usuários. É necessário criar diferentes gráficos e letras requintadas. Pode ser serigrafada ou impressa digitalmente.

Os gráficos são impressos no verso. Além disso, geralmente são solicitados diferentes tipos de relevo para botões, logotipos, símbolos, etc., na sobreposição. Como a sobreposição fica diretamente exposta ao exterior, desempenhando também funções de marcação, identificação e comutação, a seleção do material é muito importante. Deve ser resistente a altas temperaturas, à corrosão, com alta transparência, alta estabilidade química, alta tenacidade, à prova d'água, etc.

Para interruptores de membrana utilizados em ambientes externos, o material de revestimento também precisa ser resistente a raios UV. Os materiais mais utilizados são poliéster (PET) e policarbonato (PC). O PET apresenta desempenho superior ao PC, portanto, o PET apresenta a maior taxa de utilização como material de revestimento. Quase 95% dos interruptores de membrana que fabricamos para nossos clientes americanos e europeus são feitos de PET. A espessura do material geralmente é de 0,15 mm, 0,18 mm, 0,2 mm e 0,25 mm. Utilizamos Autotex PET, Lexain PC e outras marcas mundialmente famosas.

Espaçador de sobreposição:Isso se refere à camada de fita adesiva dupla face entre a sobreposição gráfica superior e a camada de retenção da cúpula inferior. Ela é usada para conectar as duas camadas de sobreposição e retenção. Os materiais comumente usados aqui incluem 3M, Luxking e outros. A espessura geralmente varia de 0,05 mm a 0,45 mm. Para o interruptor de membrana de retroiluminação, a fim de evitar o vazamento de luz, geralmente é necessário o uso de adesivos pretos. Para o conjunto do interruptor do teclado de borracha de silicone, é necessário o uso de fita adesiva de silicone especializada, como a 3M9731.

Retentor de cúpula:Esta camada funciona como um suporte para fixar a cúpula metálica, impedindo que ela se mova. Se a cúpula metálica apresentar problemas de deslocamento, isso pode ter causado a perda de função do interruptor de membrana ao pressionar o botão. A camada de retenção da cúpula é geralmente feita de PET, com espessura de 0,05 a 0,125 mm.

Espaçador de circuito:Esta camada é usada para conectar o conjunto de domos superior e a camada inferior do circuito impresso. Semelhante ao espaçador de sobreposição, seus materiais são geralmente 3M e Luxking, e sua espessura varia de 0,05 a 0,45 mm. Para o interruptor de membrana de retroiluminação, também é necessário usar adesivo preto para esta camada.

Camada de circuito:Esta é a camada mais importante para um interruptor de membrana. Normalmente, a camada do circuito do interruptor de membrana é dividida em circuito superior e circuito inferior. Para o interruptor de membrana padrão com cúpulas de metal, geralmente há apenas o circuito inferior. E para o interruptor de membrana Polydome ou o interruptor de membrana de 6 camadas sem cúpulas de metal, geralmente há o circuito operacional. Para mais detalhes sobre isso, por favor, pergunte ao nosso engenheiro de vendas. O material do circuito geralmente é o PET com muito boa termoestabilidade. No material do circuito PET, ele precisa imprimir linhas de circuito de prata, almofadas de solda condutivas, dedos de contato na extremidade traseira e geralmente também precisa imprimir a pasta de carbono e tinta UV dielétrica para evitar curto-circuito e oxidação. Também é possível montar componentes eletrônicos SMD no circuito PET, como os LEDs, resistores, capacitores, etc. O circuito PET é geralmente de 0,125 mm, mas às vezes também pode usar 0,1 mm ou 0,188 mm.

Adesivo traseiro:Localizado na parte traseira do interruptor de membrana, é um tipo de adesivo dupla face usado para fixar o interruptor de membrana aos produtos do cliente. Pode ser colado em diversos materiais, como plástico, metal, vidro, etc. O tipo de adesivo a ser selecionado depende da superfície de instalação dos produtos do cliente. No entanto, os adesivos de fundo mais comuns incluem 3M467 e 3M468, que podem atender à maioria das situações de montagem.

Que tipos de interruptores de membrana resistiva e soluções podemos fazer para nossos clientes?

LuphiTouch® é um dos principais fabricantes mundiais de diversos tipos de interruptores de membrana resistiva com tecnologia de ponta.

Nossos interruptores de membrana resistiva fabricados atendem a áreas médicas, aeroespaciais, de controle marítimo, de defesa, de controle industrial, de rede, de telecomunicações,

Energia, eletrodomésticos, instrumentos, medidores, etc. Aqui estão os interruptores de membrana resistiva e as soluções que podemos oferecer para você.