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ZOL深入工厂独家揭秘键盘制作全过程
作者:冰岛赌场 发布时间:2020-10-28 19:30

  键盘是人们使用电脑最常接触的部件,所以,一把键盘的质量优劣、手感、设计好坏对于用户的电脑体验便非常重要。甚至在很多发烧友论坛中,有不少DIY爱好者喜欢动手改造键盘,使其手感、外观能够满足自己的需要。

  如果您三个问题都回答“是”的话,那便说明您已经具有发烧友的潜质了。笔者近日受到国内键鼠外设厂商极智的邀请,前往生产工厂进行了一番探秘。这篇文章将会把生产键盘的每一个细节带给大家。

  我们知道,键盘是用来打字的,不是用来看的,所以制造一款键盘最关键的地方还是在于键盘的基准设定,包括外形设计、3D结构、材质和功能等。由于成本的限制,不可能每一款键盘都能用上乘的原料,同时外形上的创新设计、人体工程学设计等也存在着差异,因此键盘开模具的费用也有相当大的差异。

  如何在有限的成本下合理选择部件并完成设计,以达到最佳的使用体验和高耐久寿命是对键盘设计师的一大考验。通常在确定产品定位和价格后,键盘设计师会根据这个标准估算出外形设计、3D结构、塑胶材料、RUBBER、导电膜、IC电路等部分的规格与成本,在这个基础上搭配出几种组合作为最终样品测试的基准。

  设计师首先要确定的就是键盘的外形设计,市面上大多数键盘都拥有独立的外形模具,越高端的产品对外形模具的设计要求越高。当然,市面上抄袭经典产品的山寨也很多,虽然形似,但是在人体工程学和模具细节上,还是有相当大的差距。键盘外形最主要是为了照顾人使用时的舒适,另外结合产品规划的功能,围绕这些来设计不同类型的键盘外形。除了结构之外,键盘的材质也是必须要考虑的部分,不同的材质对手感的影响相当明显。目前大多键盘都采用了ABS工程塑料,极少部分高端产品会使用更好些的PC塑料。

  当键盘设计的细节确定之后,设计师就需要绘制键盘外形的平面效果图、三维图和工程图。随后,工程师将设计图交给CNC技术操作人员,首先会按照设计图用切割制造一个初步的手版模具,经确认检讨,再利用数控机床和线切割机等来切割精细模具。在极智工厂看到,开模所使用的CNC数控机床全部为自动化操作,只需要少数技术人员检测。

  键盘的初步模具样品出来后,需要调校键盘,包括对手感、按键、寿命、尺寸精度等进行测试。为了保证最终成品键盘的手感,将会利用硅胶曲线测试机来测试每一个按键的曲线,机器模拟人手的力度进行测试。

  同时,再利用硅胶寿命测试仪来进行压力测试,保证硅胶长时间使用后不会出现偏胶、脱胶等现象。随后,还需要利用3D投影仪进行尺寸的精度测量,保证按键之间的距离足够精准,不会出现“卡键”等现象。

  际飞梭引入的4Way-X受力技术正是对按键质感、手感等方面的优化,因此对于硅胶的压力曲线测试需多次调校,这也是成品后键盘手感受到认可的重要保障。

  很多人会疑惑,为什么键盘还需要设计电路。其实,键盘的设计电路非常关键,直接关系到键盘的灵敏度和功能,其设计流程和传统板卡类似,设计师首先要设计一个比较规范、功能非常齐全、价格昂贵的样品,然后再逐渐降低成本并评估效果,直到满意为止。看似很简单的工序,却需要耗费几个月的时间来调整,每一个地方的细小变动、每一个功能的删减,甚至是更改某个功能按键,都会引发全身电路的大改。

  对于多媒体按键、可编程按键等特殊功能键,则还需要对PCB上的芯片进行定制和编程设计,要想实现越复杂的功能,那么电路设计的难度就越大。若哪位设计师想打造出一款高价格的“神器”,那么这种反复的调试和电路设计则会需要更久。

  当键盘的电路设计和调试成功之后,就需要批量试产导电膜,由于极智在导电膜的设计上不同于普通的键盘,其采用了Perfect-Conncet 多接触薄膜技术,其中为了迎合全球环保的趋势,采用了符合ROHS的碳膜覆盖银线工艺,因此整个工序更加复杂,包括印刷线路过银浆、恒温烤箱烘道、电脑定位导电膜打孔等。

  另外,根据产品的防水要求,导电薄膜还需要进行额外的处理,普通的键盘由于不具备防水功能,所以3张导电薄膜无须额外处理,而半防水和全防水键盘则需要对3张导电薄膜进行密封处理,如极智近期正在力推的网际飞梭键鼠套装就采用了半防水工艺,导电薄膜需要进行单独的密封胶处理。

  同时,导电薄膜选定之后,还需要对键盘按键硅胶进行处理,而普通键盘由于是将硅胶直接塞进键柱,因此没有此道工序。极智的产品由于在设计上采用了类似一体化的设计工艺,硅胶是利用特殊工艺与材料直接粘在导电薄膜上,因此需要工厂利用专业的机器给导电膜安装硅胶。

  在此工序完成的同时,PCB生产车间会将PCB空板和各种元器件送入SMT(Surface Mounted Technology)表面组生产线上,经过上锡、回流焊、波峰焊等工艺的加工,键盘的PCB就完成了。再经过人工检查和执锡补焊,送往组装车间。随后,利用自动化的机械臂给键盘安装下面板与导电薄膜,利用自动排Key机进行插KEY的工序。这些是全自动化流水线,科技的进步也让以往人工插Key的工序被淘汰。经过以上多步工序,键盘的初步样品就诞生了。

  经过调校的键盘样品还要进一步接受各种质量测试,包括包装破裂强度测试、恒温恒湿试验、振动测试、跌落测试、摇摆测试、静电测试、盐雾腐蚀测试、老化等。除此之外,由于极智的键盘空格键采用了Hype Durable空格键耐久技术,其中核心技术为专利防锁死架构,因此还需要空格键的拔插暴力测试,保证空格键正面防锁死。

  当半成品经过各项测试之后,设计师根据产品的规划来确定键盘的颜色,一旦颜色确定,就需要对产品进行喷涂处理,而这个环节是保证键盘表面涂层颜色能否保持一致的关键步奏。笔者跟随极智的设计师进入了喷涂车间,设计师介绍到由于该工艺要求极高,稍微有一点灰尘都会让键盘的表面颜色不一,所以整条喷涂生产线均为无尘室,每一位进入者都要进行三百六十度的全身无尘处理。

  整个涂装线由无尘工作房、自动输送线、环保喷漆房、除尘台、漆膜固化烘道、无尘净化送风系统等六部分组成。为了确保键盘表面干净、光洁、无尘粒,生产线均设有高效除尘过滤器,同时将高温气流均匀地送入漆膜固化烘道内温度均匀,键盘表面的上、中、下三点温差不小于±5℃,从而保证了键盘表面涂层颜色的一致性。

  通过以上这些步奏之后,最终的成品就基本生产完成,工厂的质检人员会从成品中抽取样品再次进行质量检测,保证一个成品的合格率,然后才可以作为成品批量生产上市。

  观摩总结:如果笔者不是有机会能够实际去生产工厂考察一番的话,可能终生都不能够了解到一把键盘从雏形到成品要经历如此多的程序,涉及到那么多的领域知识。看过这篇文章后,您是否对于手边的键盘刮目相看了呢?

  在此,笔者感谢极智厂商的邀请。也请网友朋友们持续关注中关村在线键鼠频道,我们会第一时间带给您更精彩的资讯。

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