雙色注塑透光鍵帽工藝及設計分析

Axiom Keyboard 是一款 RGB LEB 鍵盤，所以鍵帽要設計成透光的。目前市面上大部分便宜的透光鍵帽用的是 ABS 材質，然後遮罩浸染上色把不需要透光的部分塗黑製成的。這種工藝成本低，但是手感很差。對於追求體驗的高端鍵盤玩家，PBT 材質的手感才能滿足他們的需求。可惜 PBT 本身並不透光，如果只是要非透光的 PBT 鍵帽，圖案可以用激光刻蝕的方式印上去，但是如果要透光的話就只能使用雙色注塑工藝了。

雙色注塑，又稱 Two-Shot Injection / Double-Shot Injection / Co-Injection，原理是將兩種不同的塑料依次注塑成型，使得兩種材料相互粘連。我們知道 PBT 材料不透光，所以我們必須要配合 ABS 材料進行兩者結合。首先利用 ABS 材料的透光性鑄成圖案部分，其他的表面部分再用不透光的 PBT 材料進行填充。然後要確保光線能順利通過 ABS 介質漫射到表面的圖案部分。這種工藝看似簡單，但是對雙色結構的設計要求非常高。下面我們來探討一下其中的一些設計問題。

雙色注塑需要對兩種材料的部分分別設計模具，注塑時，會先注塑內部小一些的部分。比如下面這個凸出的透明字母「A」：

注塑完字母部分後更換外層模具，注塑外部大一點的部分：

這樣兩種材料就粘合在一起了。因為文字部分連著整個底座都是透明的，所以當下方有光源的時候文字能良好地透光。但是這兩張圖展現了一個問題：觀察字母「A」的結構，它的內部有一個分離的三角形，黑色的材料在填充時是從正方形邊緣區域流入的，中間會遇到文字的阻擋，材料是無法填充到三角形區域的。

這個時候常見的一種解決方法是從下方的材料打洞：

這種填充方式一般只用於不透光鍵帽，因爲正如上圖展現的一樣，這種方案如果用在透光鍵帽上會帶來一定的弊端：黑色材料經過的部分會擋住透光文字，對透光效果造成干擾。

其次，這種方案需要設計兩套模具，下半部分注塑好後需要跟上下模具都分開來，放到一套新的模具中進行第二次填充注塑。這個流程很多時候是由人工完成的，所以成本較高。使用這種工藝的代表是 Signature Plastic，比如這是他們注塑好的下半部分：

上面這張圖不是很清楚，仔細看的話可以看到文字的閉合區域或比較接近閉合的區域都在下方留有開口。下面這張圖右邊的也是一個半成品，可以看到整個平面鋪滿了孔洞，這樣第二次注塑的材料才能比較均勻地滲透到表層各處。

然後他們會像這樣把這半成品部分放到一組新的模具裏面進行第二次注塑：

這個過程可以看這個視頻感受一下(請把音量關小)。下面兩張圖展示了第二次注塑中間時候的內部狀態：

這種工藝做出來的鍵帽底部都是兩色相間的：

鑑於這種方案不利於透光，且人工成本較高，人們又想出了另一種解決辦法：設計一套沒有閉合空間的專用字體！於是就有了這樣的鍵帽設計：

可以看到很多原本要閉合的文字區域都設置了開口，這種字形沒有閉合空間，只要注塑時塑料流動的方向和壓力適合就能不留空隙地鋪滿整個空間，而且由於沒有下方開孔的設計，第一次注塑後半成品不需要從第一組模具中完全取出來，只要把上層模具替換掉就能直接進行第二次注塑了，可以完全運用機械化操作。這種工藝做出來的鍵帽底部都是單色的：