Клеевые слои в мембранных клавиатурах

Клей для сборки "бутерброда" (склеивание слоев пленки)

Задача

Надежно и герметично склеить между собой верхнюю пленку, верхний проводящий слой, спейсер, нижний проводящий слой и нижнюю подложку по всей площади клавиатуры, кроме областей самих клавиш (где находится спейсер с отверстиями), индикационных окон для дисплеев и светодиодов.

Требования

• Тонкий слой. Толщина критична. Слишком толстый клей создаст ненужный зазор или бугор, мешающий работе клавиши.
• Прочность и долговечность. Соединение должно выдерживать многократные изгибы, вибрации, перепады температур в течение всего срока службы клавиатуры (годы).
• Герметичность. Защита внутренних токопроводящих дорожек от пыли, влаги, агрессивных паров (особенно важно для промышленных и медицинских клавиатур).
• Адгезия к PET. Отличное сцепление с полиэфирными пленками.
• Стабильность. Не должен течь, мигрировать, выделять летучие вещества, которые могут повредить контакты.
• Устойчивость к окружающей среде. Температура, влажность, УФ (если клавиатура не под крышкой), химикаты (чистящие средства).

Тип клея

Чаще всего используются акриловые клеи, наносимые методом трафаретной печати (шелкографии) или в виде точных рисунков из клейкой ленты (precison die-cut PSA tape). Акрилы выбраны за их баланс свойств: хорошая адгезия к PET, гибкость, долговечность, устойчивость к старению и УФ, относительная экологичность.

Толщина нанесения

Десятки микрометров.

Клей для монтажа клавиатуры на устройство

Задача

Надежно приклеить всю собранную клавиатуру к корпусу прибора (пластик, металл).

Требования

Высокая прочность сцепления (адгезия) с материалами корпуса, устойчивость к вибрации, часто — возможность аккуратного демонтажа для ремонта (не всегда выполнима).

Тип клея

Чаще всего двусторонние клейкие ленты (PSA - Pressure Sensitive Adhesive) на основе акрила или каучука, иногда термоактивируемые пленки. Выбор зависит от требуемой прочности, поверхности корпуса и температурного режима устройства. Часто используется лента, нанесенная по периметру клавиатуры и иногда дополнительными полосами по центру для предотвращения прогиба.

Клей для тактильных металлических куполов Tactile Metal Domes (если используются)

Задача

Фиксация металлических куполов, которые обеспечивают "клик" и тактильную отдачу, в нужном положении над контактными площадками нижней пленки (обычно под спейсером или на отдельном слое).

Требования

Надежная фиксация купола, сохранение позиционирования, устойчивость к ударным нагрузкам (нажатиям), совместимость с металлом купола.

Тип клея

Специальные двусторонние клейкие ленты (PSA) с точно вырезанными отверстиями под купола или термоактивируемые клеи, наносимые точечно. Лента часто имеет антистатическое покрытие.

Акриловый листовой клей

Представьте себе тонкую прозрачную (или белую, серую, черную – бывает разной) пленку. Эта пленка целиком состоит из твердого акрилового клея. Вот это и есть акриловый листовой клей.

Вид поставки

Акриловый листовой клей поставляется в рулонах или листах, часто с защитной силиконизированной подложкой с одной или двух сторон.

Процесс нанесения

• Подготовка поверхности, очистка и обезжиривание.
• Пленка клея укладывается между двумя склеиваемыми материалами.
• Под воздействием тепла (обычно от 70°C до 150°C и выше, в зависимости от типа) и давления (прижима) клей плавится, становится текучим и смачивает обе склеиваемые поверхности.
• После снятия нагрева и давления клей быстро затвердевает, образуя прочное, устойчивое соединение.
• Отверждение: хотя первичное схватывание происходит быстро, для достижения максимальной прочности соединению обычно нужно дать время (от нескольких часов до суток) для полного отверждения.

Преимущества акрилового листового клея

• Отсутствие растворителей и летучих органических соединений (ЛОС). Это одно из главнейших экологических и санитарно-гигиенических преимуществ. Нет токсичных испарений при работе, не требуется мощная вентиляция, безопаснее для персонала и окружающей среды. Соответствует самым строгим экологическим нормам (VOC-free).
• Исключительная прочность и долговечность. Акриловые клеи после отверждения образуют связи, обладающие высокой прочностью на сдвиг и на отрыв, отлично выдерживают статические и динамические нагрузки, отличной устойчивостью к УФ-излучению и погодным условиям. Не желтеет, не теряет прочности под солнцем, дождем, морозом (в зависимости от конкретной марки). Идеален для наружных работ. Стойкость к старению, соединения служат десятилетиями. Хорошая термостойкость: выдерживает высокие рабочие температуры (зависит от типа, но часто до +100°C и выше). Устойчивостью к пластификаторам: не разрушается при контакте с пластифицированными материалами (например, ПВХ).
• Быстрота процесса. Активация происходит за считанные минуты (иногда секунды) под воздействием тепла и давления. Это значительно ускоряет производственные процессы по сравнению с жидкими клеями, требующими длительной сушки или отверждения.
• Чистота и удобство применения. Нет беспорядка: никаких капель, потеков, разбрызгивания.
  Легкий учет и хранение: пленка поставляется в рулонах или листах заданной толщины и ширины, легко дозируется. Простота использования: не нужны сложные аппликаторы или смешивание компонентов. Достаточно вырезать нужный кусок, уложить и активировать. Предсказуемость: равномерная толщина клеевого слоя обеспечивает предсказуемую прочность соединения.
• Отличная адгезия к сложным поверхностям. Акриловые клей-пленки хорошо прилипают к самым разным материалам. Пластики: поликарбонат (PC), полиметилметакрилат (PMMA/оргстекло), АБС (ABS), ПВХ (PVC), полиэтилен (PE), полипропилен (PP) – часто требуют специальных модификаций или предварительной обработки (плазменной, коронным разрядом). Металлы: алюминий, нержавеющая сталь, оцинкованная сталь. Стекло. Дерево и древесные композиты. Краски и покрытия.
• Эстетика. Прозрачные пленки создают невидимый шов, что критично важно в дизайне, архитектуре, электронике. Цветные пленки могут подбираться под цвет склеиваемых материалов.
• Гибкость и демпфирующие свойства. Затвердевший акриловый клей сохраняет определенную эластичность, что позволяет соединению поглощать вибрации, термоциклические напряжения и ударные нагрузки.

Области применения акрилового листового клея

Благодаря своим преимуществам акриловый листовой клей, он нашел широчайшее применение в самых разных областях.

• Автомобилестроение. Склеивание фар, светодиодных модулей, декоративных накладок, элементов салона, шильдиков.
• Электроника. Крепление дисплеев (тачскринов к экранам, рамок), сборка корпусов приборов, изоляция, монтаж печатных плат.
• Строительство и архитектура. Монтаж сэндвич-панелей, крепление декоративных панелей (HPL, CPL), сборка стеклянных конструкций (душевые кабины, витрины), монтаж композитных материалов (алюкобонд), приклеивание табличек.
• Реклама и дизайн. Изготовление световых коробов, объемных букв, монтаж информационных табличек, декоративных элементов.
• Мебельное производство. Сборка корпусной мебели, крепление кромок (специальные кромочные пленки), декоративные накладки.
• Промышленность. Общее машиностроение, склеивание разнородных материалов, уплотнение.

Акриловый листовой клей – это высокотехнологичное решение, предлагающее уникальный набор преимуществ: экологичность, выдающуюся прочность и долговечность, скорость процесса, чистоту и удобство работы, отличную адгезию к широкому спектру материалов и эстетичный результат.

Он стал незаменимым инструментом там, где требуется надежное, быстрое и чистое склеивание, особенно в условиях массового производства и при работе с чувствительными к растворителям материалами или в условиях открытой среды. Если требуется прочное и долговечное соединение "на века", акриловая клейкая пленка определенно заслуживает внимания.

Каучуковый (резиновый) рулонный клей

Это классический клей на основе натурального или синтетического каучука, нанесенный на гибкую подложку (чаще всего бумагу или полиэтилентерефталатную (ПЭТ) пленку).

Ключевая особенность клея в том, что чувствителен к давлению (Pressure Sensitive Adhesive - PSA). Это значит, что он изначально липкий и для склеивания ему не нужны нагрев или растворители – достаточно просто прижать поверхности.

Структура клея

Подложка: бумага силиконизированная, ПЭТ-пленка, ткань, вспененные материалы.

Клеевой слой: смесь каучука, смол (для повышения липкости - адгезии), пластификаторов, наполнителей и антиоксидантов.

Вид поставки

Почти всегда рулоны (разной ширины и длины), часто с защитной антиадгезионной подложкой (лайнером).

Ключевые преимущества каучукового рулонного клея (PSA)

• Мгновенная липкость (tack). Сильно липнет к поверхности при легком прикосновении и минимальном давлении. Не требует времени для "схватывания" перед приклеиванием.
• Простота и скорость монтажа. Не требует нагрева, активации или смешивания. Просто снимите защитную подложку, приложите и прижмите. Идеально для ручного применения и быстрых операций.
• Гибкость и эластичность. Отлично работает на гибких и деформируемых материалах, не трескается.
• Хорошая адгезия к сложным поверхностям. Часто хорошо прилипает к слабоэнергетическим пластикам (ПЭ, ПП) без специальной обработки (хотя адгезия может быть не максимальной), к шероховатым, пыльным (в разумных пределах) поверхностям.
• Влагостойкость. Каучуковые клеи обычно устойчивы к воздействию влаги.
• Разнообразие форм.
  Обычные ленты: скотч, упаковочная лента, двусторонние ленты.
  Вспененные (foam tapes): имеют слой вспененного материала (полиуретан, акрил, полиэтилен) между двумя слоями клея. Обеспечивают очень высокую прочность на отрыв, отличное демпфирование и компенсацию неровностей, тепло- и звукоизоляцию.
  Трансферные клеи, пригодные только клеевой слой на лайнере, который переносится на поверхность.

Области применения каучукового рулонного клея (PSA)

• Крепление легких и средних предметов: картины, зеркала, ковры, молдинги, плинтусы, крючки, держатели, номерные знаки, элементы отделки салона авто.
• Упаковка. Скотчи, упаковочные ленты, этикетки.
• Монтаж. Двусторонние ленты (особенно вспененные!) для крепления панелей, знаков, табличек, молдингов, уплотнителей, элементов электроники (дисплеи, динамики), звукоизоляции.
• Строительство. Временная фиксация, монтаж пароизоляции, ветрозащиты, некоторых видов изоляции, герметизация стыков (вспененные ленты).
• Реклама и дизайн. Крепление постеров, баннеров, легких декоративных элементов.

Важные нюансы и ограничения каучукового клея (PSA)

• Ограниченная долговечность (особенно на открытом воздухе).
  Чувствительность к УФ. Под прямым солнцем каучук деградирует, клей высыхает, теряет липкость и прочность (желтеет, становится хрупким).
  Окисление и старение. Со временем (месяцы, годы) каучук окисляется, клей "дубеет".
  Чувствительность к повышению температуры. При нагреве (особенно выше +60..+80°C) клей размягчается, прочность резко падает, возможно сползание.
  Чувствительность к пластификаторам и маслам. Может мигрировать из ПВХ или резины, разрушая клей.
• Ограниченная прочность на сдвиг. Соединение плохо сопротивляется нагрузкам, направленным параллельно поверхности склеивания (силы, стремящиеся "сдвинуть" детали друг относительно друга).
• "Ползучесть" (creep). Под длительной статической нагрузкой клей может медленно деформироваться, соединение может "сползать".
• Требовательность к чистоте поверхности. Хотя адгезия к пыльным поверхностям лучше, чем у акрилов, для надежного долговременного соединения поверхности все равно нужно очищать.
• Не подходит для высоконагруженных конструкций из-за ограничений по температуре, УФ, прочности на сдвиг и ползучести.

Основный (армированный) листовой клей

Это не просто клей, а многослойная конструкция. Его "сердце" – армирующая основа (carrier), которая придает прочность и стабильность всему клеевому слою.

Виды арминующей основы

• Бумажная: чаще всего крепированная или плотная крафт-бумага.
• Тканевая: хлопчатобумажная, полиэстеровая, стеклотканевая сетка.
• Полимерная пленка: полиэстер, полипропилен.

Структура

На армирующую основу нанесен слой клея с обеих сторон (реже с одной).

Сам клей чаще всего бывает:

• реактивный термоплав (горячего расплава), требует нагрева для активации (как акриловая пленка, но другие свойства);
• каучуковый (резиновый) клей, может быть как термоактивируемым, так и чувствительным к давлению (PSA);
• акриловый клей, обычно термоактивируемый.

Вид поставки

Листы (разного формата) или рулоны. Часто имеет защитные силиконизированные подложки.

Преимущества основного листового клея

• Высокая прочность на отрыв (peel strength). Это главное достоинство. Армирующая основа предотвращает разрыв клеевого слоя под действием сил, стремящихся "оторвать" одну поверхность от другой (как отклеивание этикетки). Соединение получается очень "вязким" и устойчивым к расслаиванию.
• Отличная устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам. Армирующий слой работает как демпфер, поглощая энергию удара и вибрации, защищая клеевое соединение от разрушения.
• Стабильность размеров. Основа предотвращает усадку, растяжение или "сползание" клея под нагрузкой или при температурных перепадах. Соединение остается геометрически точным.
• Компенсация неровностей. Более толстый слой (по сравнению с тонкой акриловой пленкой) и эластичность основы/клея позволяют заполнять небольшие зазоры и компенсировать микронеровности склеиваемых поверхностей.
• Термо- и звукоизоляция. Особенно для основ с использованием плотной бумаги или тканей – они сами по себе создают барьер.
• Универсальность склеивания. Хорошо соединяет разнородные материалы (металл-пластик, дерево-металл и т.д.), где разные коэффициенты теплового расширения могут создавать напряжения.

Области применения основного листового клея

• Автомобилестроение. Крепление потолочной обивки, ковровых покрытий, звукоизоляционных панелей, декоративных молдингов и накладок внутри салона (где критична устойчивость к вибрации и отрыву).
• Строительство. Монтаж панелей (деревянных, пластиковых, композитных) к каркасам и стенам, крепление плинтусов, галтелей, элементов фасада.
• Мебельное производство. Сборка корпусов, приклеивание задних стенок (ДВПО), крепление декоративных элементов.
• Общее машиностроение. Склеивание деталей, подверженных вибрации и ударным нагрузкам, создание демпфирующих прокладок.
• Упаковка. Сборка прочной тары (ящики, короба).