Die sichtbare Farbe einer mehrfarbigen Silikonschaltmatte kann aus der Silikonmischung, aus aufgedruckter Farbe, aus einer Beschichtung oder aus einer Kombination dieser Verfahren stammen. Die Wahl beeinflusst die Farbgrenzen, die Werkzeuge und nachgelagerten Arbeitsschritte, das Verhalten bei Hinterleuchtung sowie den Prüfplan.
Für einen OEM lautet die entscheidende Frage nicht einfach: „Lässt sich diese Schaltmatte in drei Farben herstellen?“ Sondern: Welche Bereiche benötigen Farbe, welche Aufgabe erfüllt jede Farbe, und muss sie im Elastomer oder auf dessen Oberfläche liegen?
Pigmentsysteme sind für Fest- und Flüssigsilikonkautschuk verfügbar. Mehrkomponenten-Spritzgießen im 2K-Verfahren ist ein Weg für Silikon/Silikon-Farbkombinationen; nicht jede mehrfarbige Schaltmatte nutzt ihn und nicht jeder Anbieter bietet ihn an. Oberflächenfarbe hat einen anderen Aufbau: Silikon-Markierfarben lassen sich im Tampon- oder Siebdruck auftragen, Beschichtungen bilden größere sichtbare Farbflächen oder opake Masken.
- 1. Legen Sie die erforderlichen Farbbereiche fest
- 2. Vergleichen Sie Materialfarbe und aufgetragene Oberflächenfarbe
- Materialfarbe
- Gedruckte Farbe
- Farbe durch Beschichtung
- 3. Auswahlmatrix
- 4. Prüfen Sie Farbgrenzen und Passergenauigkeit
- 5. Berücksichtigen Sie Werkzeuge und nachgelagerte Arbeitsschritte
- 6. Gestalten Sie den Farbschichtaufbau für die Hinterleuchtung
- 7. Geben Sie die Farbe unter festgelegter Beleuchtung frei
- 8. Validieren Sie in Stufen
- Häufig gestellte Fragen
- Ist Materialfarbe immer langlebiger als eine Beschichtung?
- Ist eine zweifarbige Silikonschaltmatte dasselbe wie 2K-Spritzgießen?
- Reichen eine Farbreferenz oder RAL allein aus, um die Serienfarbe festzulegen?
- Welches Verfahren eignet sich am besten für eine hinterleuchtete Schaltmatte?
- Können Materialfarbe, Druck und Beschichtung auf einer Schaltmatte kombiniert werden?
- Lassen Sie Grafikdaten und Oberflächenfinish Ihrer Schaltmatte prüfen
- Quellen
1. Legen Sie die erforderlichen Farbbereiche fest
Beginnen Sie mit einer Zeichnung der Farbzonen, nicht nur mit einem Rendering. Definieren Sie für jeden sichtbaren Bereich:
- die Taste oder Oberfläche, die die Farbe trägt;
- ob es sich um eine ganze Taste, eine große Zone, eine lokale Grafik, eine Beschriftung, einen Rand oder einen lichtsperrenden Bereich handelt;
- ob der Bereich opak, transluzent oder lichtdurchlässig sein muss;
- das erforderliche Erscheinungsbild bei ausgeschalteter und eingeschalteter LED;
- das Bezugselement am Formteil, das seine Lage bestimmt; und
- ob die Grenze nur das Erscheinungsbild betrifft oder auch den unerwünschten Lichtaustritt begrenzt.
So werden drei unterschiedliche Konstruktionsaufgaben voneinander getrennt. Für eine vollständig farbige Taste kann eine Ausführung mit eingefärbtem Silikon infrage kommen, sofern der Lieferant die Farbgrenze reproduzierbar herstellen kann. Ein kleines Warnsymbol ist in der Regel eine Druckaufgabe. Ein dunkler Bereich um eine transluzente Beschriftung kann hingegen eine optische Maske statt einer Dekoration sein.
2. Vergleichen Sie Materialfarbe und aufgetragene Oberflächenfarbe
Materialfarbe
Bei der Materialfarbe wird Pigment vor der Vernetzung eingearbeitet; die Formulierungen reichen von transparent oder transluzent bis opak. Dies eignet sich als Option für ganze Tasten oder größere Farbzonen, deren Farbe Teil des Elastomerkörpers sein soll.
„Mehrfarbig geformt“ ist jedoch keine vollständige Prozessspezifikation. Mehrfarben-Formpressen, 2K-/Zwei-Schuss-Spritzgießen und andere qualifizierte Formgebungsverfahren müssen getrennt betrachtet werden. Das Angebot sollte das tatsächliche Verfahren und dessen Einschränkungen bei den Farbgrenzen benennen.
Gedruckte Farbe
Bedrucken fügt nach der Formgebung eine lokale Grafik hinzu. Silikonverträgliche Markierfarben können im Tampon- oder Siebdruck für Beschriftungen, Symbole, kleine Akzente oder Modellvarianten aufgetragen werden. Kontrollieren Sie Druckdatenrevision, Vorrichtungsposition, Passergenauigkeit, Farb- und Aushärtungssystem, Kantenqualität, Haftung, Verschleiß und eine etwaige Schutzdeckschicht.
Ein flacher Probekörper kann zur Vorprüfung der Farbe oder der Druckfarbenverträglichkeit dienen. Er erlaubt keine Freigabe der Passergenauigkeit auf einer gekrümmten Serientaste.
Farbe durch Beschichtung
Eine Beschichtung kann ein ganzes Tastenfeld, ausgewählte Tasten oder maskierte Bereiche abdecken. Sie kann die sichtbare Deckfarbe liefern, Glanz oder Textur verändern oder als opake Lichtsperre wirken. Bei einem lasergravierten Aufbau wird die Beschichtung in ausgewählten Bereichen entfernt, um eine kontrastierende darunterliegende Schicht oder einen Lichtweg freizulegen.
Da eine Beschichtung einen Oberflächenfilm bildet, müssen an der fertigen Schaltmatte auch Schichthaftung, Kantenzustand, Abdeckung, Flexibilität, Verschleiß und optisches Verhalten beherrscht werden.
3. Auswahlmatrix
| Entscheidungsfaktor | Mehrfarbige Formgebung | Gedruckte Farbe | Farbe durch Beschichtung |
|---|---|---|---|
| Lage der Farbe | Im Silikonkörper oder in einem definierten Formteilbereich | Lokal aufgetragene Druckfarbe auf vernetztem Silikon | Oberflächenfilm auf dem gesamten Silikon oder auf Teilbereichen |
| Typische geeignete Bereiche | Ganze Tasten, große Farbblöcke | Beschriftungen, Symbole, kleine Grafiken | Große Flächen, Deckfarbe, Masken, lichtsperrende Bereiche |
| Farbgrenze hauptsächlich bestimmt durch | Werkzeug- und Prozessaufbau sowie Materialplatzierung | Druckdaten, Vorrichtung und Passergenauigkeit | Maske bzw. Auftragsabdeckung sowie eine gegebenenfalls nachträglich erzeugte Laseröffnung |
| Auswirkung auf den Prozess | Kann spezielle Werkzeuge oder Prozesse für die mehrfarbige Formgebung erfordern | Ergänzt Druckwerkzeuge bzw. Vorrichtungen, Druckfarbenhandhabung und Aushärtung | Ergänzt Maskieren bzw. Beschichten, Aushärten, Prüfen und gegebenenfalls Lasern |
| Hinterleuchtung | Pigment und Querschnitt beeinflussen Lichttransmission und Tagesfarbe | Je nach Funktion ist zu validieren, ob die Druckfarbe opak oder transluzent ist | Wird häufig für die sichtbare Deckfarbe oder als Lichtsperre eingesetzt |
| Durch das Muster nachzuweisen | Geformte Farbgrenze, Farbe und Wiederholbarkeit | Passergenauigkeit, Kante, Erscheinungsbild nach dem Aushärten, Haftung und Verschleiß | Abdeckung, Kante, Haftung, Erscheinungsbild und optisches Verhalten |
Dies ist ein Entscheidungsrahmen, keine Aussage über die derzeitigen Fähigkeiten von JASPER. Jedes vorgesehene Formgebungs-, Druck-, Beschichtungs-, Maskier- und Laserverfahren muss für das Projekt bestätigt werden.
4. Prüfen Sie Farbgrenzen und Passergenauigkeit
Ein Teil kann den Zielfarbton treffen und trotzdem die optischen Anforderungen verfehlen, weil die Farbgrenze nicht stimmt. Definieren Sie die beiden Bereiche auf jeder Seite eines Übergangs und das Merkmal, das seine Lage bestimmt. Verwenden Sie gegebenenfalls Vektordaten und beziehen Sie die Farbzonen auf tatsächliche Bezugselemente am Formteil.
Der bestimmende Mechanismus hängt vom Verfahren ab: Eine geformte Farbgrenze folgt dem qualifizierten Formgebungs- und Werkzeugkonzept; eine gedruckte Grenze folgt den Druckdaten und der Ausrichtung des Teils zur Vorrichtung; eine Beschichtungsgrenze folgt der Maskierung bzw. Auftragsabdeckung und einem gegebenenfalls nachfolgenden Abtragsprozess.
Legen Sie nicht für alle drei Verfahren dieselbe universelle Toleranz der Farbgrenze fest. Fragen Sie den Lieferanten nach der mit dem vorgeschlagenen Verfahren erreichbaren Grenze und geben Sie diese an einer repräsentativen Formteilgeometrie frei. Gekrümmte und geneigte Tastenoberseiten sollten als reale 3D-Teile geprüft und nicht allein anhand eines flachen Bildschirmbilds freigegeben werden.
5. Berücksichtigen Sie Werkzeuge und nachgelagerte Arbeitsschritte
Legen Sie den Farbaufbau verbindlich fest, bevor Sie das Formwerkzeug als endgültig betrachten. Eine einfarbig geformte und anschließend bedruckte Schaltmatte kann dieselbe Formteilgeometrie für mehrere Grafikvarianten nutzen. Bei einer mehrfarbig geformten Ausführung können die Farbzonen stärker an das gewählte Formgebungsverfahren gebunden sein. Eine beschichtete Ausführung kann dieselbe Grundgeometrie beibehalten, jedoch zusätzliche Schritte für Vorbereitung, Maskieren, Beschichten, Aushärten, Prüfen und Lasern erfordern.
Halten Sie für die RFQ und die Änderungskontrolle fest:
- welche Farben durch Formgebung, Druck oder Beschichtung entstehen;
- welche Schicht zugleich als Lichtsperre dient;
- welcher Prozess jede sichtbare Grenze erzeugt;
- welche Werkzeuge oder Vorrichtungen farbspezifisch sind; und
- welcher Revisionsstand der Druck- bzw. Grafikdaten für jeden nachgelagerten Arbeitsschritt maßgeblich ist.
Verwenden Sie zweifarbige Schaltmatte, Zweifarben-Formgebung und Zwei-Schuss-Spritzgießen nicht synonym. Beim 2K-Mehrkomponenten-Spritzgießen lassen sich verschiedenfarbige Silikone kombinieren; Mehrfarben-Formpressen sowie nachträgliches Beschichten oder Bedrucken sind andere Fertigungswege.
6. Gestalten Sie den Farbschichtaufbau für die Hinterleuchtung
Definieren Sie für jeden beleuchteten Bereich, wo Licht austreten und was dunkel bleiben soll, das Erscheinungsbild bei ausgeschalteter LED, die Lichtabgabe bei eingeschalteter LED, die für die Freigabe verwendeten LED- und Ansteuerungsbedingungen sowie die zulässige Grenze des unerwünschten Lichtaustritts.
Der vorhandene JASPER-Artikel zu Lasergravur und Beschichtungen betrachtet geformtes Silikon, eine dazwischenliegende Masken- bzw. Farbschicht, die sichtbare Deckfarbe, die Laseröffnung und die Schutzbeschichtung als vollständigen Oberflächenschichtaufbau. Der übergreifende Konstruktionsleitfaden für Silikonschaltmatten unterscheidet ebenfalls zwischen eingearbeitetem Pigment, Druck, opaker Beschichtung und Laserelementen als unterschiedlichen Funktionen der Oberflächengestaltung.
Geben Sie deshalb den vollständigen optischen Schichtaufbau frei. Eine dekorative Oberflächenfarbe kann zu wenig Opazität für eine Lichtsperre bieten, während ein dunkles Pigment im Formteil die an anderer Stelle benötigte Lichttransmission verringern kann.
7. Geben Sie die Farbe unter festgelegter Beleuchtung frei
Eine Farbreferenz oder RAL-Bezeichnung allein ist keine vollständige Abnahmeanweisung bei hohen optischen Anforderungen an Silikon. Referenzwerte von Farbpasten sind Richtwerte; die tatsächliche Formteilfarbe kann abweichen. Vereinbaren Sie die Abnahmebedingungen für das fertige Silikonteil.
Gemessene Farbwerte hängen von einer definierten Lichtart und einem definierten Beobachter ab. Durch Metamerie können Materialien unter einer Beleuchtung übereinstimmen und unter einer anderen unterschiedlich erscheinen. D65 ist eine gängige Tageslichtreferenz, doch die gewählte Lichtart sollte die tatsächliche Betrachtungsumgebung abbilden.
Definieren Sie, soweit zutreffend:
- das physische Referenzmuster, die Farbplatte oder das freigegebene Erstmuster;
- die Lichtart bzw. Lichtarten für die visuelle Beurteilung oder die Bedingungen der numerischen Messung;
- den Textur- und Glanzzustand der Oberfläche sowie die Messstelle;
- ob unterschiedliche Aufbauten miteinander verglichen werden;
- die vereinbarte Farbabstandsmethode und -toleranz, sofern verwendet; und
- die Zustände mit und ohne Spannungsversorgung bei beleuchteten Produkten.
Übernehmen Sie keine Farbtoleranz aus einem anderen Projekt, ohne Material, Oberflächenfinish, Messgerät und Kundenanforderung zu bestätigen.
8. Validieren Sie in Stufen
Verwenden Sie jedes Muster für einen klar definierten Freigabezweck:
- Farbplatten bzw. Probekörper: die Richtung für Pigment, Druckfarbe oder Beschichtung vorprüfen;
- mehrfarbig geformte Muster: Lage und Übergang der geformten Farbzonen freigeben;
- dekorierte Schaltmattenmuster: Passergenauigkeit von Druck bzw. Beschichtung, Oberflächenerscheinungsbild, Haftung und Verschleiß freigeben;
- Baugruppen mit Spannungsversorgung: Lichttransmission, Lichtsperrwirkung, Lesbarkeit und Lichtübersprechen zwischen Bereichen freigeben.
Bewahren Sie den endgültig akzeptierten Aufbau zusammen mit Zeichnung, Revisionsstand der Grafikdaten, Prozessroute und Prüfbedingungen auf.
Häufig gestellte Fragen
Ist Materialfarbe immer langlebiger als eine Beschichtung?
Nicht automatisch. Eine durchgängige Materialfarbe hängt nicht von einer dünnen farbigen Deckschicht ab. Die Oberfläche kann dennoch durch Reibung glänzend werden, Flecken bekommen oder abgerieben werden. Eine Beschichtung kann gute Eigenschaften aufweisen, wenn Substrat, Vorbereitung, Aushärtung, Biegebeanspruchung und Exposition qualifiziert sind. Der wesentliche Unterschied ist, dass eine Beschichtung eine zusätzliche Oberflächengrenzfläche schafft, die validiert werden muss.
Ist eine zweifarbige Silikonschaltmatte dasselbe wie 2K-Spritzgießen?
Nein. „Zweifarbige Schaltmatte“ beschreibt das sichtbare Ergebnis. Das 2K-Spritzgießen ist ein bestimmtes Mehrkomponentenverfahren. Mehrfarben-Formpressen, Bedrucken und nachträgliches Beschichten sind eigenständige Verfahren.
Reichen eine Farbreferenz oder RAL allein aus, um die Serienfarbe festzulegen?
Sie sind hilfreiche Referenzen. Ein kritisches Erscheinungsbild sollte aber zusätzlich am tatsächlichen Aufbau unter festgelegter Beleuchtung freigegeben werden. Ergänzen Sie eine numerische Messmethode nur dann, wenn das Projekt sie erfordert.
Welches Verfahren eignet sich am besten für eine hinterleuchtete Schaltmatte?
Das Verfahren hängt davon ab, was Licht durchlassen und was es sperren muss, außerdem vom Erscheinungsbild bei Tageslicht, vom Beschriftungsaufbau, vom LED-System und von den Verschleißanforderungen. Prüfen Sie Pigment, Druck, Beschichtung und eine gegebenenfalls vorhandene Laseröffnung als einen gemeinsamen optischen Schichtaufbau.
Können Materialfarbe, Druck und Beschichtung auf einer Schaltmatte kombiniert werden?
Ja, sofern jeder Bereich bzw. jede Schicht einen festgelegten Zweck hat und der vollständige Schichtaufbau validiert wird. Die Zeichnung sollte angeben, durch welchen Prozess jeder sichtbare Bereich entsteht, damit spätere Substitutionen den freigegebenen Aufbau nicht unbemerkt verändern.
Lassen Sie Grafikdaten und Oberflächenfinish Ihrer Schaltmatte prüfen
Für eine aussagekräftige Prüfung übermitteln Sie die 2D/3D-Dateien der Schaltmatte, eine Zeichnung der Farbzonen, Vektorgrafiken, physische oder namentlich bezeichnete Farbreferenzen, die erforderlichen opaken bzw. transluzenten Bereiche, Zielvorgaben für das Erscheinungsbild mit und ohne Spannungsversorgung, LED/PCB-Daten für beleuchtete Produkte, das Oberflächenfinish, die Einwirkungen im Betrieb und bei der Reinigung, die Prototypen- und Jahresstückzahlen sowie alle noch offenen Punkte (TBD).
Reichen Sie die Unterlagen über das Formular zur technischen Schaltmattenprüfung / RFQ ein.
Quellen
- JASPER, Lasergravierte Beschriftungen auf Silikonschaltmatten und Schutzbeschichtungen: https://www.jasperele.com/blog/laser-etched-silicone-keypad-legends-coatings/
- JASPER, Konstruktionsleitfaden für Silikonschaltmatten in OEM-Produkten: https://www.jasperele.com/resources/silicone-rubber-keypad-design-guide/
Bereit für Ihr Projekt?
Beschreiben Sie Ihre Anforderungen an Folienschalter, Tastaturen oder Grafikfolien. Unser Engineering-Team prüft Ihre Spezifikationen und erstellt ein detailliertes Angebot.
