Panele membranowe - interfejsy łączące człowieka i maszynę

Panele membranowe, inaczej zwane klawiaturami foliowymi lub membranowymi, to dziś jeden z podstawowych elementów większości maszyn czy urządzeń elektronicznych. Stosuje się je głównie jako panele operatorskie, które odpowiadają za interakcję użytkownika z maszyną. Dlaczego producenci różnego rodzaju elektroniki użytkowej korzystają z nich tak chętnie? Z powodu wysokich walorów estetycznych oraz niezawodności działania i łatwości montażu. Dzięki panelom membranowym budowa całych paneli sterujących jest „odchudzona” do minimum. Ich zaletą jest także brak ruchomych elementów, takich jak klawisze czy pokrętła.

W myśl zasady „klient nasz pan”, klawiatury membranowe powstają w odpowiedzi na potrzeby klientów w zakresie kształtu czy koloru. Samo wykończenie może być matowe lub błyszczące, z różnymi uszlachetnieniami i dodatkami. Panele mogą być całkiem płaskie, jednak obecnie najczęściej produkuje się je z różnymi rodzajami tłoczeń i uwypukleń powierzchni w miejscach przycisków. Tak, by ich obsługa była jeszcze bardziej komfortowa.

Jak powstają panele membranowe?

Panele membranowe składają się z kilku warstw. Wierzchnia jestnajczęściej wytwarzana na transparentnej folii poliestrowej lub folii PC o specjalnych właściwościach, które gwarantują wytrzymałość na wielokrotne naciskanie. Jak powstaje nadruk? - W niskich nakładach i prototypach realizuje się go za pomocą maszyn cyfrowych. Przy wysokich nakładach stosuje się maszyny sitodrukowe. – tłumaczy Tomasz Gałecki z Etisoft, technolog poligrafii z prawie 30-letnim doświadczeniem. Ponieważ zadruk wykonuje się od spodniej strony arkusza, cały panel jest zabezpieczony przed działaniem wszelkich czynników zewnętrznych. Na tej warstwie znajduje się wzór graficzny klawiatury, a także tłoczenia, lakier, transparentne fragmenty na diody SMD lub ekrany LCD. Farby stosowane do druku takich elementów muszą charakteryzować się wyższą elastycznością z uwagi na warunki, w jakich będą funkcjonować, oraz trwałością koloru - zwłaszcza w przypadku paneli wystawionych na promieniowanie słoneczne.

Druk na folii poliestrowej, ze ścieżkami przewodzącymi i polami kontaktowymi, wykonuje się metodą sitodruku, za pomocą specjalnej farby, zawierającej cząsteczki srebra. W kolejnym etapie nanosi się warstwy węglowe w miejscach kontaktowych. Ostatnim krokiem jest druk specjalnej warstwy izolacyjnej, która zabezpiecza ścieżki przed utlenianiem. Poszczególne folie łączy się ze sobą dwustronną warstwą klejącą. Z kolei do aktywacji pola kontaktowego, znajdującego się na folii ze ścieżką elektroniczną, służą metalowe styczniki. Chowa się je w miejscu przetłoczeń folii dekoracyjnej pomiędzy warstwami. Cały panel membranowy łączy się z podłożem, czyli obudową urządzenia, za pomocą spodniej warstwy klejącej.

Panele membranowe – do wyboru, do koloru

Między innymi z uwagi na to, że klienci „kupują oczami”, technologia produkcji paneli membranowych - choć znana i powszechnie stosowana od wielu lat - nieustannie się rozwija. Ma też zastosowanie w coraz większej ilości urządzeń. Jednym z ostatnio obserwowanych trendów jest rezygnacja z przetłoczeń i metalowych styczników na rzecz drukowanych pól pojemnościowych, które wykrywają dotyk palca. Co to oznacza? - Takie rozwiązanie przekłada się bezpośrednio na obniżenie kosztu produkcji całego urządzenia. – zauważa ekspert z Etisoft. Dzięki zastosowaniu paneli membranowych wielu producentów oferuje wykonanie gotowego urządzenia już od kilku sztuk lub oferuje różne modele tego samego urządzenia, zmieniając jedynie wzór samego panelu.