Mitgeformte Beschriftungen auf Silikonschaltmatten: erhabene und vertiefte Symbole

Erhabene und vertiefte, mitgeformte Beschriftungen können die Funktionen einer Silikonschaltmatte kennzeichnen, ohne auf einen auf die Oberfläche aufgebrachten Druck angewiesen zu sein. Eine erhabene Beschriftung steht über die Tastenoberfläche hinaus; eine vertiefte Beschriftung liegt darunter. Beide können zusätzliche taktile Informationen vermitteln und die Identifizierung anhand der Geometrie erhalten, wenn sich das Erscheinungsbild der Oberfläche verändert. Keine der beiden Varianten bietet jedoch automatisch einen hohen visuellen Kontrast, Hinterleuchtung, die Einhaltung von Anforderungen an die Barrierefreiheit oder eine leichte Reinigung.

Definieren Sie für die Auswahl zwischen beiden Varianten die Anforderungen der Bediener, den Weg der Werkzeugherstellung, die Reinigungsbeanspruchung, die Farbanforderungen und die Wahrscheinlichkeit späterer Änderungen am Grafikdesign.

Der bestehende JASPER-Leitfaden zu Laserbeschriftungen und Beschichtungen behandelt mitgeformte oder vertiefte Beschriftungen als eine Alternative zu einer beschichteten Oberfläche, deren Beschichtung lokal per Laser geöffnet wird. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Fragen zu Grafikdesign, Werkzeug, Reinigung, Verschleiß und Freigabe, die speziell mit der mitgeformten Geometrie verbunden sind.

Das Ziel der visuellen und taktilen Identifizierung festlegen

Beginnen Sie nicht mit der Frage „erhaben oder vertieft?“, sondern mit der Aufgabe, die das Symbol erfüllen muss. Ein mitgeformtes Merkmal kann dabei helfen, eine Taste ohne Hinsehen zu finden, eine Navigations- oder Sicherheitsfunktion durch Ertasten zu unterscheiden, die Abhängigkeit von oberflächlich aufgebrachter Druckfarbe zu vermeiden oder eine Geometrie bereitzustellen, die später mit Druck, Farbauslegung, Beschichtung oder Laserbearbeitung kombiniert wird.

Ein taktiles Orientierungsmerkmal und eine visuelle Beschriftung erfüllen nicht dieselbe Anforderung. Eine Form, die sich durch einen Handschuh deutlich ertasten lässt, kann einen geringen visuellen Kontrast aufweisen. Erhabene und vertiefte Formen können die Orientierung unterstützen, während glattere angrenzende Flächen die Wischreinigung erleichtern können. Geben Sie die endgültige Geometrie anhand geformter Muster für den vorgesehenen Einsatz frei.

Die Symbolgeometrie als Werkzeugmerkmal prüfen

Eine Vektordatei definiert eine mitgeformte Beschriftung nicht vollständig. Sobald das Symbol dreidimensional wird, beeinflusst es sowohl das Silikonbauteil als auch das Werkzeug.

Die Positiv-Negativ-Beziehung ist grundlegend: Ein erhabenes Symbol am Bauteil erfordert ein vertieftes Merkmal im Werkzeug, während ein vertieftes Symbol am Bauteil ein vorstehendes Werkzeugmerkmal erfordert. Dadurch verändern sich die Zugänglichkeit für die Werkzeugbearbeitung, die Oberflächenbearbeitung, die Entformung, die Reparatur und die Vermessung.

Mitgeformte Schrift gehört häufig zu den kleinsten Bauteilmerkmalen. Die Wahl zwischen erhabener und vertiefter Geometrie verändert die Zugänglichkeit bei der spanenden Bearbeitung. Maße aus Leitfäden für das Formen von Kunststoff dürfen nicht als allgemeingültige Werte in eine Zeichnung für Silikonschaltmatten übernommen werden.

Bitten Sie den Lieferanten der Silikonschaltmatte, das konkrete Symbol auf folgende Punkte zu prüfen:

• kleinste herstellbare Strichbreite und kleinster Abstand für das gewählte Formverfahren;
• erforderliche Entformungsschräge oder notwendiger Entformungsspielraum;
• Fußradius und Kantenübergang;
• empfindliche, freistehende Stahlbereiche im Werkzeug für vertiefte Bauteilmerkmale;
• Konflikte mit Krümmung, Oberflächentextur, Trennlinie, Beschnitt und Tastenrand;
• Prüfung auf Gratbildung oder unvollständige Formfüllung im Symbolbereich;
• Prüfung der fertigen Höhe beziehungsweise Tiefe; und
• Eignung eines austauschbaren Werkzeugeinsatzes, falls sich das Symbol ändern könnte.

Beziehen Sie die Beschriftung auf die Produktbezugsflächen beziehungsweise -elemente und die Tasten-IDs, nicht nur auf die optische Mitte der Taste.

Konzeptabbildung 1: Werkzeugbeziehung bei erhabenen und vertieften Symbolen

Zeigen Sie dasselbe einfache Symbol im Querschnitt. Stellen Sie links ein erhabenes Silikonsymbol und die entsprechende in das Werkzeug eingearbeitete Vertiefung dar. Zeigen Sie rechts ein vertieftes Silikonsymbol und das zugehörige vorstehende Werkzeugmerkmal. Kennzeichnen Sie die Werkzeugöffnungsrichtung, die Symbolwand, den Übergang am Fuß und die Bauteiloberfläche. Weisen Sie darauf hin, dass die tatsächliche Entformungsschräge, der Radius, die Höhe und die Tiefe projektspezifisch sind.

Reinigbarkeit und Oberflächenübergänge prüfen

Ohne oberflächlich aufgebrachte Druckfarbe entfällt bei einem mitgeformten Symbol ein Ausfallmodus durch Farbverlust. Zugleich entsteht jedoch eine Geometrie, die verändert, wie sich Finger, Wischtücher, Flüssigkeiten und Partikel über die Taste bewegen.

Der aktuelle JASPER-Leitfaden zu Beschriftungen warnt ausdrücklich davor, dass sich in tiefen Vertiefungen Verunreinigungen ansammeln können und die Abdeckung durch eine Beschichtung schwieriger zu prüfen ist. Schmale Rinnen, scharfe Innenecken und kleine geschlossene Formen verdienen daher besondere Aufmerksamkeit, wenn das Produkt Staub, Lebensmittelrückständen, Ölen, Desinfektionsmitteln oder wiederholter Wischreinigung ausgesetzt ist.

Erhabene Beschriftungen erfordern eine andere Betrachtung. Ihre Oberseiten, Kanten und Fußbereiche können gleitendem Fingerkontakt, Fingernagelkontakt, dem Zug eines Tuchs oder eingeschlossenen abrasiven Partikeln ausgesetzt sein. Ein Merkmal, das sich am ersten Muster klar ertasten lässt, ist nicht unbedingt die am einfachsten wiederholt zu reinigende Oberfläche.

Führen Sie eine projektspezifische Reinigungsprüfung durch:

1. Verschmutzen Sie repräsentative geformte Muster mit der zu erwartenden Verunreinigung.
2. Reinigen Sie die Muster mit dem vorgegebenen Tuch, der Bürste und dem Reinigungsmittel in der festgelegten Reihenfolge.
3. Prüfen Sie nach dem Trocknen den Fuß der Beschriftung, den Grund der Vertiefung, die Ecken und die angrenzende Oberflächentextur.
4. Wiederholen Sie die Prüfung nach mechanischer zyklischer Beanspruchung, wenn Reinigung und Nutzung sich gegenseitig beeinflussen.

Dokumentieren Sie Fleckenbildung, eingeschlossene Rückstände, Glanzänderungen, Quellung, Kantenschäden oder den Verlust der taktilen Konturenschärfe. Wenn die Reinigbarkeit im Vordergrund steht, vereinfachen Sie das Symbol und vermeiden Sie unnötige Taschen.

Konzeptabbildung 2: Reinigungs- und Verschleißzonen

Zeigen Sie einen Wischweg über die Querschnitte erhabener und vertiefter Merkmale. Markieren Sie mögliche Schmutzrückhaltezonen am Fuß eines erhabenen Merkmals und innerhalb einer Vertiefung sowie direkte Reibzonen auf freiliegenden Oberseiten und Kanten. Kennzeichnen Sie die Zeichnung als konzeptionelle Prüfhilfe und nicht als allgemeingültige Vorhersage von Ausfällen.

Optionale Farbe und Dekoration getrennt betrachten

Eine mitgeformte Beschriftung ist Geometrie. Wenn das Symbol und die umgebende Tastenfläche dieselbe Silikonfarbe haben, hängt die visuelle Wirkung hauptsächlich von Form, Schatten, Oberflächentextur und Beleuchtung ab. Bezeichnen Sie sie ohne tatsächlichen visuellen Nachweis nicht als kontrastreich.

Ein erhabenes Symbol oder eine Tastenoberseite kann bedruckbar sein, wenn die bedruckbare Fläche eben und zugänglich ist. Siebdruck eignet sich am besten für ebene Tastenoberflächen; es darf nicht angenommen werden, dass er um gekrümmte oder geneigte Seitenflächen herumgeführt werden kann. Ein zusätzlicher Druck erfordert Kontrollen für Oberflächenvorbereitung, Druckfarbe, Aushärtung, Passergenauigkeit, Reinigungsmittelbeanspruchung und Verschleiß.

Bei manchen Herstellungsverfahren für Silikonschaltmatten können vertiefte Symbole auch mit einer Farbauslegung kombiniert werden. Behandeln Sie dies als nachgelagerten Prozess, der hinsichtlich Füllabdeckung, sauberer Kanten, Aushärtung, Haftung, Reinigungsmittelverträglichkeit und Biegebeanspruchung qualifiziert werden muss.

Wenn das Produkt zusätzlich Hinterleuchtung, mehrere Farben oder Tag-Nacht-Grafiken benötigt, vergleichen Sie die mitgeformte Geometrie mit den Ansätzen im JASPER-Leitfaden zu Laserbeschriftungen und Beschichtungen und der Produktoption lasergravierte Silikonschaltmatten. Ein mitgeformtes Merkmal kann gut ertastbar und bei schwachem Licht dennoch schwer zu erkennen sein.

Freigabe und spätere Symboländerungen planen

Mitgeformte Beschriftungen sind an die Werkzeuggeometrie gebunden. Spätere Änderungen an Sprache, Markenauftritt, regulatorischen Anforderungen oder Tastenfunktionen können deshalb Werkzeugänderungen erfordern.

Ordnen Sie jedes Symbol vor der Freigabe einer Kategorie zu: dauerhaft festgelegt, marktspezifisch, kundenspezifisch, reguliert beziehungsweise sicherheitsrelevant oder noch offen (TBD). Wenn Änderungen wahrscheinlich sind, fragen Sie, ob der Symbolbereich in einem austauschbaren Werkzeugeinsatz untergebracht werden kann. Gehen Sie nicht davon aus, dass dies immer praktikabel ist; lassen Sie es im Rahmen der fertigungsgerechten Designprüfung (DFM) bestätigen. Werden viele Varianten erwartet, können Druck oder Laserbeschriftung einen einfacheren Änderungsweg bieten.

Geben Sie die Beschriftung anhand getrennter Nachweise für Geometrie, taktile Identifizierung, visuelle Lesbarkeit, Reinigung, Verschleiß und jede zusätzliche Dekoration frei.

Checkliste für die technische Prüfung mitgeformter Beschriftungen

Barrierefreiheit und Brailleschrift separat prüfen

Ein erhabenes Punktmuster oder Zeichen ist nicht automatisch Brailleschrift und erfüllt nicht automatisch Anforderungen an die Barrierefreiheit. Die anwendbaren Standards können Form, Abstände, Punktgeometrie, Anordnung, Kontrast und die erfassten Anwendungsfälle festlegen.

Die US-amerikanischen ADA-Standards von 2010 enthalten beispielsweise spezifische Anforderungen an erhabene Zeichen und Brailleschrift für die von ihnen erfassten Beschilderungs- und Bedienelementanwendungen. Diese Anforderungen dürfen nicht auf jede Silikonschaltmattenkonstruktion verallgemeinert werden. Wenn Barrierefreiheit gefordert ist, ermitteln Sie zuerst die anwendbare Vorschrift oder Kundennorm und validieren Sie anschließend die mitgeformte Geometrie anhand dieser Anforderungen.

Was sollte der OEM zur Prüfung bereitstellen?

Stellen Sie die 2D-Zeichnung und das 3D-Modell, revisionsgeführte Vektorgrafiken, Tasten-IDs und Ausrichtung, die visuell oder taktil zu erkennenden Symbole, die vorgesehenen Nutzer und Handschuhe, Grundfarbe und Oberflächentextur, die Reinigungsmittel- und Verschmutzungsbeanspruchung, häufig betätigte Tasten, Hinterleuchtungsanforderungen, die Gehäusegeometrie nahe der Tastenoberfläche, die Stückzahl sowie marktspezifische oder regulierte Symbole bereit. Kennzeichnen Sie ungeklärte Punkte mit TBD, statt Annahmen zu treffen.

Für den übergreifenden Aufbau beginnen Sie bei kundenspezifischen Silikonschaltmatten. Für die technische Prüfung und Angebotserstellung reichen Sie die Zeichnung und die Anforderungen für Ihre Silikonschaltmatte ein.

Häufig gestellte Fragen

Grafikdesign und Oberflächenausführung Ihrer Silikonschaltmatte prüfen

Wenn Sie entscheiden, ob eine Funktion erhaben, vertieft, gedruckt, lasergraviert oder durch eine Kombination dargestellt werden soll, stellen Sie das aktuelle Modell der Silikonschaltmatte, das Grafikdesign, die Einsatzumgebung, die Reinigungsmethode, die Beleuchtungsanforderungen, die Stückzahlen und die noch offenen Symbole (TBD) bereit. Die Prüfung sollte das Identifizierungsziel, das Werkzeugmerkmal, das Oberflächenverfahren, die Validierungsmethode und den Weg für spätere Änderungen klären, bevor das Produktionswerkzeug endgültig festgelegt wird.