Tastiere a membrana cosa sono e perché stamparle?

tastiere a membrana stampate in digitale con swissQprint nel Fenix Application Center

Le tastiere a membrana, chiamate anche frontalini stampati o frontalino di comando, oppure tastiere industriali sono l’alternativa primaria alle tastiere meccaniche o alle più moderne tastiere capacitive in display touch, per offrire una maggiore possibilità d’impiego industriale. La stampa tastiere a membrana è tutt’oggi realizzata sia in modo tradizionale (serigrafia e tampografia) sia e con sempre maggior efficacia in stampante digitale.

Infatti la personalizzazione tastiere a membrana è realmente possibile solo in digitale al fine di produrre in modo conveniente dalla personalizzazione alla produzione di piccoli lotti fino alla stampa di migliaia di pezzi irriproducibili in serigrafia se non con altissimi costi.

Il materiale con cui è realizzata la tastiera a membrana varia in base alla destinazione d’uso dell’apparecchiatura industriale. Anche la personalizzazione tastiera on-demand con plotter UV LED è effettuata in funzione del risultato finale e dalla strumentazione su cui saranno applicate o installate.

In generale la tastiera a membrana si differenza da altre tipologie di pulsantiere perché offre un’elevata resistenza alle aggressioni chimiche, meccaniche ed atmosferiche alla console di comando.

Grazie all’avvento della personalizzazione con stampante digitale inkjet flatbed UV e UV LED la tastiera in membrana si è largamente diffusa in numerosi mercati come: macchine per l’industria HoReCa, sugli elettrodomestici di largo consumo, nelle apparecchiature elettriche ed elettroniche industriali, domotica, automotive, elettro medicale e non solo.

Possiamo aiutarti a dare forma alla tua idea progettuale e di tastiera a membrana, mostrandoti come stamparla in digitale nelle più svariate forme, sagome e colori, che potrai successivamente imbutire o strutturare per ottenere:

  • tastiere particolari con pulsanti a membrana perfettamente stampati in rilievo
  • stampa di tastiere luminose con finestre trasparenti
  • stampare tastiere digitali per pannelli e lamina touch screen
  • tastiere a membrana retroilluminate
  • tastiere membrana stampate con cupoline metalliche integrate
  • tastiera adesiva con stampa protetta
  • tastiera alluminio con stampa digitale
  • tastiera con vetronite
  • tastiera a membrana o meccanica stampate custom

Le tastiere a membrana stampate sono diventate parte integrante anche di prodotti di design e la stampa UV digitale, anche combinata alla serigrafia ove necessario, permette di ottenere risultati unici. Ti mostreremo come ottenere il risultato che vuoi raggiungere attraverso la nostra decennale esperienza nel settore della stampa digitale volta a risolvere le problematiche produttive più complesse e sfidanti.

tastiere a membrana di diverse tipologie stampante con tecnologia swissQprint

Caratteristiche e vantaggi della tastiera a membrana con stampa digitale

Tutte le tipologie di tastiere a membrana possono ottenere grandi vantaggi dalla stampa digitale realizzata con stampanti UV a piano fisso. Queste ultime infatti non alterano in alcuna maniera il supporto che rimarrà perfettamente lavorabile nel tempo attraverso operazioni come: taglio, piega, foratura, retroilluminazione, immersione in altri materiali solidificanti, imbutitura, fresatura… Giusto per nominare quelle più note.

La stampa digitale su tastiere a membrana ha permesso di risolvere in chiave economica e tecnica le principali criticità realizzative e produttive riscontrate storicamente nella serigrafia, tra cui: la qualità fotografica del prodotto, la finezza dei testi in corpo minuto, la possibilità di creare sfumature e logotipi fedeli, in modo economico e conveniente sin dal primo pezzo prodotto.

Perciò le caratteristiche della tastiera a membrana con stampa digitale sono:

  • Forme e colori personalizzabili
  • Tastiera membrana con tasti a cupola in rilievo con stampa digitale flessibile
  • Tastiere con membrane e tasti a bolla e stampa digitale flessibile
  • Stampa in trasparenza o stampa coprente per display/LCD
  • Resistenza agli agenti chimici
  • Protezione impermeabilizzante
  • Stampa su materiali per tastiere antimicrobiche
  • Stampa su materiali metallici (alluminio) che segue le cupoline metalliche della tastiera

I vantaggi che ti offre la stampa digitale per tastiere membrana sono principalmente:

  • Assenza di costi d’impianto serigrafico
  • Possibilità di personalizzare ogni tipo di materiale per tastiere (sia per tastiera capacitiva sia tastiera analogica)
  • Nessuno spreco di materia prima
  • Produzione tastiere a membrana in continuo
  • Scalabilità della produzione in piccoli e grandi lotti
  • Personalizzazione totale del look and feel per maggiori marginalità
  • Ecosostenibilità del processo produttivo rispetto alla serigrafia
  • Nessun costo di magazzino per gli impianti e stock
  • Possibilità di creare infinite varianti colore o di versione (es: la lingua della tastiera stampata)
  • Opportunità di combinare l’inchiostro digitale con paste serigrafiche speciali ove necessario

Materiali per produzione tastiere membrana con stampa digitale e serigrafica

Le produzione tastiere membrana può essere suddivisa in tre (3) macro famiglie qualificandole a partire dal materiale di base che verrà impiegato per produrle, cioé il supporto che riceverà la stampa digitale a getto d’inchiostro UV LED e/o combinata con la stampa in serigrafia se necessaria.

I materiali di base per la produzione di tastiere membrana sono:

  1. Plastica (PVC, policarbonato, poliestere)
  2. Metallo (Alluminio e acciaio inox)
  3. Vetronite

La scelta di un materiale o dell’altro è vincolata all’attrezzatura che intendi realizzare e al suo design tecnico ed estetico. Una volta che avrai ottenuto il risultato di stampa più adatto dovrai procedere con l’applicazione e l’assemblaggio, spaziando dal prototipo alla produzione.

Il Fenix Application Center può aiutarti a definire la qualità necessaria, i parametri di stampa su ciascuna delle tre famiglie di materiale sopra esposte e a renderti totalmente autonomo spaziando dal progetto grafico alla produzione di stampa.

tastiera a membrana per elettrodomestici

Tastiere plastica e stampa digitale o serigrafica

Le tastiere pastica sono le più comuni e diffuse sul mercato mondiale. Sebbene il termine plastica sia sovente abusato, in generale è corretto perché usato per fare riferimento alla macro famiglia.

Tra le tastiere in plastica troviamo soluzioni con stampa decorativa e funzionale per controlli con stampa su PVC, poliestere e ogni tipo di tastiera di policarbonato.

Questa tipologia di tastiere o frontalini per tastiere viene anche integrata in elementi di design funzionale ottenuti con la stampa su plexiglass e che racchiude tastiere sagomate e con supporti plastici fresati o fustellati in digitale, oppure ottenuti per stampo plastico.

Sono in commercio anche nuove generazioni di plastiche che permettono la produzione di tastiera antimicrobica resistente e testata al Covid-19. In tutti i casi la stampa digitale della tastiera avviene sulla parte interna con grafica rovesciata, sia che si tratti di materiali satinati o lisci.

Tastiere di gomma stampate

Tra le tastiere di gomma o più nello specifico tastiere in gomma siliconica stampate più utilizzate vi sono quelle presenti nei telecomandi dei televisori e dei cellulari di vecchia generazione o nelle calcolatrici con tasti morbidi. La personalizzazione del tasto, in questo caso è realizzata principalmente solo sulla superficie dello stampa esattamente in adiacenza con l’area raggiungibile dal polpastrello.

Sono solitamente prodotte in tampografia o serigrafia. L’inchiostro digitale non è adatto a questa tipologia di supporto in quanto l’aspettativa di  resistenza meccanica molto alta per questo tipo di materiale non potrebbe essere rispettata. La serigrafia e la tampografia rimangono per questo tipo di tastiere gomma le soluzioni predilette.

Tastiere in metallo con stampa UV e serigrafia digitale

Le tastiere in metallo sono realizzate principalmente in alluminio leggero o spessorato in prossimità dei tasti oppure sono tastiere in acciaio inox in foglio sbalzato.

Le tastistiere in alluminio sono più resistenti delle tastiere membrana in materiale plastico e sono solitamente impiegate in apparecchiature elettroniche e dispositivi che prevedono un uso intensivo da parte di tecnici o del pubblico e che dovranno resistere anche a cicli di pulizia costanti nel tempo, per anni.

Rientrano in questa categoria anche le tastiere antivandalo (come le tastiere Bancomat) e le tastiere per elettronica alimentare che impiegano, in base alle richieste del cliente eventuali tasti antisfondamento in alluminio spessorato o in lamina in acciaio inox senza interstizi tra i tasti.

Sia la tastiera in allumino sia le tastiere touch inox risultano estremamente resistenti alla pulizia all’usura meccanica e da sfregamento, resistono a prodotti chimici, corrosivi e anche ai derivati degli idrocarburi.

Spesso più che di una grande e completa tastiera inox flessibile (o tastiera acciaio flessibile), si ricorre all’impiego di tastierini di piccole dimensioni o tastierini metallici personalizzabili che andranno a comporre piccoli pad personalizzti per dispositivi elettronici.

Per queste specifica serie di personalizzazione tastiera a membrana è estremamente importante effettuare tutte le prove di stampa e tenuta dell’inchiostro sia in caso di stampa con pasta serigrafica sia e soprattutto con sistemi digitali come plotter UV e UV LED a piano fisso o tappeto. Nel nostro caso offriamo una speciale soluzione tecnica produttiva e inchiostri altamente resistenti anche agli idrocarburi.

tastiere in metallo decorate con stampa UV

Tipologie di tastiere membrana personalizzabili con stampa digitale Flatbed UV LED

Esistono sul mercato almeno cinque (5) tipologie di tastiere membrana differenti ed ogni produttore è in grado di offrire ai propri clienti soluzioni tecnologicamente varie (attive, passive, touch, optoelettroniche, e altre), basate su una serie di materiali differenti in funzione della collocazione e destinazione d’uso.

La produzione di tastiere a membrana può avvenire con la decorazione in stampa digitale flatbed UV LED con i vantaggi sopra esposti, tenendo bene in considerazione le caratteristiche superficiali del materiale e della sua ricettività all’inchiostro UV digitale.

Le macro tipologie di tastiere membrana che possiamo aiutarti a decorare in digitale con inkjet UV sono:

Tastiere a membrana adesive con stampa digitale UV

La stampa digitale UV permette la personalizzazione di ogni tipo di tastiere a membrana adesive, un tipo di tastiere che viene applicata all’attrezzatura mediante l’impiego dei più performanti biadesivi presenti sul mercato per una elevata tenuta nel tempo e assenza di delaminazione dalla base su cui vengono incollati.

Le tastiere adesive personalizzate vengono solitamente realizzate con stampa su PVC, oppure sono con fronalino per tastiere in policarbonato e, in casi specifici anche tastiere in polipropilene. La loro caratteristica è la finezza di spessore che le rende particolarmente indicate per display che necessitano di tastiere dallo spessore minimo ed elevata flessibilità a costi contenuti.

Tastiere con supporto rigido stampato in digitale

Le tastiere con supporto rigido vengono prima stampate ed assemblate per essere fornite al cliente finale con la relativa struttura di fissaggio (perni, telai, clip) che predispongono e facilitano l’installazione e montaggio sul dispositivo di digitazione e controllo dell’apparecchitura per cui sono state progettate.

Questa tipologia di tastiere con supporto rigido prevede molto spesso la combinazione di stampa digitale e serigrafica per offrire un livello di funzionalità superiore o elevatissima coprenza per la retroilluminazione per tastiere luminose. In entrambi i casi la stampa resisterà alle successive fasi di lavorazione come la foratura, la predisposizione di perni e telai in metallo o plastica a discrezione del cliente.

Rientrano in questa tipologia dispositivi come la tastiera per industria chimica e tastiera per macchina utensile comprensive di numerosi tasti anche di piccole dimensioni da installare su grandi quadri di controllo. In questo caso la precisione di scrittura della tecnologia swissQprint che utilizzeremo per la decorazione dei singoli tasti e della finitura estetica ti aiuterà a raggiungere un superbo risultato estetico-funzionale.

tastiere a membrana stampante in digitale su supporto rigido

Tastiere membrana con circuito stampato in vetronite o FR4 e frontalino estetico-funzionale in stampa digitale

La tastiera vetronite è specificatamente sviluppata per essere installata su dispositivi attivi e passivi, per connettori, oppure su sistemi optoelettronici. Si tratta di tastiere membrana con circuito stampato che vengono realizzate con supporto in vetronite (FR4).

Ciascun produttore offre spessori differenti per adattarsi al meglio all’attrezzatura e prevedono spessori della tastiera in vetronite da: 0,3mm, 0,5mm, 1,3mm, 1,5mm e fino ad un massimo di 3,2mm.

In questo caso è bene specificare sin d’ora che non verranno stampati in digitale i contatti in argento/argento o nichel/oro per l’attivazione dei comandi, ma l’inserto superiore decorativo e funzionale a copertura della tastiera stessa. Questo tipo di tastiere è particolarmente indicato per tastiere luminose e dispositivi con elevate tensioni elettriche necessarie per il montaggio di componenti aggiuntivi (resistenze, diodi e morsettiere).

Tastiere a membrana standard e frontalini con stampa digitale o serigrafica

Vengono definite “tastiere standard” o tastiere a membrana standard quella tipologia di dispositivi che fanno riferimento ad interfacciamento polivalente riconosciuto dal mercato e adatto all’integrazione mediante computer compatibili secondo, appunto, i cinque (5) standard di riferimento: 105T, 4T, 12T, 16T e 20T e con vari gradi di impermeabilitài e protezione degli involucri dei dispositivi elettrici ed elettronici (es: IP55, IP65, ecc).

In questo caso le tastiere standard vengono stampate integralmente con possibilità selettiva della colorazione in funzione dell’area d’interesse: è possibile stampare il tastierino numerico o le frecce di spostamento di colori specifici oppure orientare il look e layout agli altri colori del design dell’attrezzatura per cui si rende necessaria la personalizzazione con stampa digitale.

Rientra in questa categoria anche la tastiera ridotta, cioè quelle tastiere di piccolo formato che rappresentano unicamente una porzione della tastiera standard completa: solo numeri, solo lettere, combinazione di simbologia speciale.

Qualsiasi sia il tipo di frontalino o di tastiera standard che vorrai produrre possiamo aiutarti a definire al meglio il layout grafico di stampa e a verificare sia per la tastiera completa che per le tastiera ridotta.

Stampa digitale e personalizzazione dei tasti su tastiera a membrana

In funzione del tipo di materiale che si intende stampare è necessario riflettere su che tipo di “clic” il pulsante a membrana dovrà avere o meno, e la sua escursione. Ciascuna tipologia di tastiera particolare capacitiva o tradizionale richiede una fase preliminare importante per validarne la funzionalità nel contesto operativo reale: se per esempio l’operatore utilizzerà dei guanti isolanti, oppure potrà lavorare a mani nude, oppure sarà munito di guanti antinfortunistici: ogni caso è differente.

Per questa ragione per esempio è possibile ottenere effetti tattili o aptici più adatti con livelli di planarità o capacità d’interazione differenti. In tutti i casi la stampa digitale e/o combinata alla serigrafia permette di ottenere risultati straordinari, colori brillanti e precisi. In particolare la stampa digitale resisterà alla piega e all’imbutitura ove necessario senza deformarsi.

Le principali tipologie di tasti per tastiere a membrana sono:

  • tasti a sbalzo (tasti a cupola o tasti a bolla)
  • tasti capacitivi (tasti a sfioro o tasti per contatto)
  • tasti true-flat per pannelli true-flat
tastiera membrana con tasti imbutiti decorati in digitale

Tastiera a membrana con tasti a cupola con decorazione stampata UV flatbed

I tasti a cupola offrono un’eccellente feedback tattile aptico, visivo e sonoro (con il classico “clic”) all’operatore: di fatto offrono un coinvolgimento sensoriale completo. La sfericità del tasto o della porzione del tasto che verrà premuto è ottenuta mediante inserti tra gli strati che compongono la membrana di speciali cupole metalliche che hanno agiranno individualmente da pulsante.

In questo caso è bene che la stampa del tasto avvenga con precisione, centratura perfetta oppure con scostamento calcolato in fase di progettazione tastiere e del loro layout.

Sono particolarmente indicate per la produzione di soluzioni ergonomiche con LED di retroilluminazione e in questo caso la stampa offrirà sempre un livello di opacità ottimale e passaggio in rifrazione o trasparenza della luce, anche con attenuatori digitali onboard.

Tastiera membrana con tasti a bolla e personalizzazione a plotter UV

I tasti a bolla delle moderne tastiere membrana hanno la caratteristica forma a “bolla” con una stondadura sinusoidale più arrotondata in adiacenza dell’attuatore e sono solitamente prodotte a partire da sottilissimi fogli di poliestere (detti film in poliestere trasparenti o opalini).

Sono create con rilievo più o meno elevato e facilmente identificabile a vista dall’operatore, con contrasti cromatici importanti. La reattività del film è per migliaia e migliaia di cicli di attuazione e la stampa dovrà resistere di conseguenza alla costante fase di allungamento e ritorno. Possono essere progettate per l’impiego con contattiere a bassa o media forza di pressione.

tastiera a membrana con tasti a bolla decorati con stampa digitale

Tastiere capacitive e tasti capacitivi stampati in digitale

Le tastiere capacitive possono o meno essere integrate e affiancate in console di comando di dispositivi tecnici, per uso commerciale e in altre nicchie ove si rende necessario oppure possono essere tasti capacitivi a sfioro o per contatti sostitutivi della tastiera a membrana più tradizionale se non sono necessari feedback tattili derivanti dalla pressione su schermo.

La capacità della stampa digitale in questo caso si riflette nell’assoluta capacità di generare aree di nero, grigio neutro, bianco opaco, o colore di tinta piatta perfetto in presenza di tasti anche minuti rappresentati da iconografie in negativo o positivo (quindi a campitura piena o totalmente vuota) che dovranno risultare estremamente precisi e dettagliati rispetto al resto del pannello.

Per rendere l’idea oltre le parole sono quei tasti che al tocco o allo sfioro prendono la retroilluminazione del LED colorato o bianco retrostante e sono poste nella cornice o in aree specifiche del frontalino touch.

tastiera capacitiva e tasti capacitivi

Tasti true-flat: planarità assoluta della tastiera e del layer di stampa inkjet

La produzione tastiere a membrana true-flat può o meno richiedere la stampa inkjet per la personalizzazione estetica del prodotto. Si tratta di tastiere super piatte di nuova concezione, con feedback al tocco o allo sfioro immediato sul tasto capacitivo e sono particolarmente richieste per apparecchiature da laboratorio, elettromedicali ed estremamente resistenti ad agenti esterni come acqua e liquidi o polveri sottili.

Si tratta di fatto di cornici di personalizzazione con minima o completa funzionalità dove la stampa gioca un ruolo di precisione nella replicazione di tinte piatte, sfumature, logotipia e dettagli di finitura.

Insomma, indipendentemente dal tipo di produzione tastiere a membrana o dalla tipologia di tasti a membrana, analogici, capacitivi per i più moderni touch-screen o display LCD retroilluminati, il Fenix Application Center attraverso la competenza acquisita al fine di soddisfare le esigenze più verticali e di nicchia ti aiuterà a dare forma ad ogni tua idea o esigenza di personalizzazione industriale. Contattaci per ricevere una consulenza mirata gratuita, insieme troveremo la soluzione più giusta per il tuo business.

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