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ABS、POM和PBT键帽材料大解析

目前主要的键帽材料包括ABS、PBT和POM,其中ABS作为键帽材料使用的范围最为广泛。PBT或者POM强度都高于ABS,但是手感会感觉生硬一点。但由于ABS材质较软,长时间使用的一个弊端就是耐磨度的问题,作为键帽很容易被磨光,俗称“打油”。因此高端的机械键盘更加适合使用PBT、POM。

(一)ABS材质

学名:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料;英文名称:AcrylonitrileButadiene Styrene plastic。

ABS 无味道、无毒害,可以在极低零下40摄氏度下使用、熔点高达217摄氏度,具有很强的韧性,可承受冲击不变形,绝缘性好,不容易受湿度影响,优良的理化性状决定了它成为PC行业中应用最广泛的材料,设备外壳、包括键盘鼠标等等,几乎所有地方都能见到它的身影。

ABS材料的键帽是所有材料中最多的,当然最主要的原因就是工艺成熟价格便宜,从二十块包邮的廉价薄膜键盘到上千元的旗舰型号都能见到ABS材料键帽。ABS键帽还可以很方便地实现彩色化、透明化、达到个性化要求。缺点是耐磨度较低,抗打油能力弱于PBT和POM材质。

(二)POM材质

学名:聚甲醛;英文名称:Polyoxymethylene。

POM材料的稳定工作温度在零下40摄氏度到100摄氏度之间,耐高温性能不如ABS,不过对于键盘键帽的使用环境来说是肯定够了。POM材料有着优异耐磨性,强度高绝缘且具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性,特别适合于制作齿轮和轴承。抗氧化抗腐蚀能力强,可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等有机溶剂。

POM材料的键帽相对ABS要少,Cherry原厂相对比较热衷采用。无论是耐用性还是坚固程度,POM都比ABS好,抗打油能力也是成倍增长,一般用两三年不会出现打油问题,ABS材质甚至一个月打油都很常见。手感上介于PBT和ABS之间,但表面材质比较滑腻。

(三)PBT材质

学名:聚对苯二甲酸丁二醇酯;英文名称:Polybutyleneterephthalate。

PBT塑料是一种更优秀的材料,最早是由德国科学家P.Schlack于1942年研制而成。相比而言它比POM更坚硬。强度高、耐疲劳、不容易形变,高温下也不容易变化(熔点为225~235℃),抗老化效果非常理想,因此可以说它是最稳定的键帽材料,且绝缘性优良。

PBT材质应该是目前相对最优秀的键帽材料了,抗打油能力最强,号称永远不打油。坚硬耐磨程度一流,抗腐蚀抗氧化效果也非常好。另外它有一个非常有趣的特性:高温环境下遇水易分解,正是基于这种特性,目前专门有店铺利用水煮给PBT键帽上色(学名叫“浸染”),染色后的键帽颜色稳定不脱落。当然价格也是相对最昂贵的,104键的甚至在350-400元人民币一套甚至更高。

除此之外,还有更小众的PC(聚碳酸酯)键帽等键帽材质,但毕竟不是主流,在此不作赘述。

刻印方式

既然聊到了键帽材质,那自然离不开与其相伴相依的“刻印方式”话题了。

目前最常见的字符刻印方式有激光蚀刻、激光填料法、丝网印刷、镂空印字法、双色成型法。

激光蚀刻法

这是一种当前非常常见的键帽字符刻印方式,原理是利用激光刻印的方式在键帽上蚀刻(灼烧)出字符(类似官网订制苹果商品在背面壳子上刻印个性化字符)。

由于是以物理方式灼烧,所以不会脱落,字迹清晰、有凹槽,不会对手感有劣化的影响。生产效率高、成本低、对人体无害、无污染,可算是非常成熟而有效的字符刻印方案,但它也有一个难改的缺点,就是蚀刻效果在浅色键帽更清晰,深色键帽上会比较模糊,有一定局限性。

激光填料法

激光填充法,就是为了解决激光蚀刻法在深色键帽上的应用问题而诞生。原理顾名思义,先用激光灼烧出文字字符,再用油墨进行填充,油墨渗入键帽材质,效果类似于纹身。它弥补了激光蚀刻在深色键帽上适应性差的缺点,且油墨颜色也比蚀刻效果更丰富。成本也不比激光蚀刻法高太多,目前已成为主流。

丝网印刷

简称“丝印”,其实丝印在机械键盘上并不是太常见,更多见于笔记本电脑键盘、超薄键盘,我身边的联想JME7155P和罗技WAVE pro无影手等标准尺寸薄膜键盘也采用这种方式。

原理是将一个特制丝网覆盖在键帽上,有字迹的地方被镂空,然后将油墨涂抹镂空的部分以印上字迹。并在字迹上覆盖一层塑胶对字迹进行保护,外观上看类似一层超薄的透明胶。这种工艺在机械键盘里算是一种小众化选择。机械键盘中的典型应用例子是明基KX890

镂空印字法

这种工艺主要用在背光ABS材质键帽上,这基于ABS材质良好的透光性。原理上与惯常思维反其道而行,在全透明或半透明的机械键帽上使用不透明涂料覆盖,字迹的部分保留空隙不做覆盖,成品在字迹部分保留透光性的同时,其余部分以不透明的颜色呈现,安装在轴体上的LED灯光透过透明的字符形成背光键盘效果。

值得说明的是,这种工艺的难点在按键图层上,外观美观度、手感、抗打油能力、甚至是寿命都取决于此,优质和劣质背光键盘的差异也往往在此体现。(我的技嘉奥斯曼背光键帽就采用这种原理,涂层优异,形成类肤效果,十分舒适)。

双色成形

这种工艺目前已经不常见了,最大的原因就是成本十分高昂。在上述几种工艺问世之前它曾经是最原始和最可靠的双色印刷方式,原理上看,简单来说双色成型技术的键帽有几种颜色就是有几种颜色的材质组成的(按键和键帽是两坨不同颜色的材料),非暴力几乎不可能出现掉色或脱落现象。文字效果一流、耐用持久。

但是由于工艺复杂成本昂贵,现在只在极少数旗舰级型号使用。一套键帽的成交价甚至达到500元人民币以上,即使如此却仍然水涨船高。(我的cherry G80-1869就是采用双色成型技术,除此外还有cherry60周年纪念款G80-3060也是橙-乳白双色成型)

综上所述,一般而言最有价值的字符刻印技术是双色成型,激光蚀刻法和激光填料法次之,镂空印字法持久度稍差,建议同价位选择时尽量避免。


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