"Кастомные" клавиши для клавиатуры

Здравствуйте, товарищи!
Пару лет назад, я собирал механическую клавиатуру. В том посте мною упоминался вопрос выбора кейкапов для клавиатуры. Под не стандартную раскладку это задача не простая. Кроме того всегда привлекала возможность изготовить кастомные кейкапы. Сегодня немного поговорим про это.

Если не касаться вопроса изготовления кейкапов с ноля, как то литьё или печать колпачков, а рассматривать лишь вопрос нанесения на готовые кейкапы текста и рисунков — вариантов на первый взгляд не так много (из того что можно относительно не сложно сделать дома самому). Первое что приходит в голову это термоперенос картинки на клавишу. В интернетах куча примеров, все получается не плохо.
Но нужно где-то печатать на специальной бумаге для переноса специальными чернилами то что нужно переносить на клавиши, потом придумывать нагреватель. Можно конечно стащить у супруги утюжок для волос, но это может быть чревато )))

После некоторого гугления, я наткнулся на интересный вариант — запекание тонера для лазерных принтеров на клавишах при помощи лазера. Да, лазера у меня тоже нет и его нужно купить/построить самому, но в отличии от утюжка для волос лазерный гравер я всегда хотел ))

После изучения али я слегка удивился ценам, большая рабочая зона мне не нужна но даже мелкие гравёры стоят каких-то невменяемых денег. В итоге решил собирать сам. Каких-то популярных проектов не искал, собрал из того что было под рукой. Получился какой-то микродрыгостол очень похожий на пресвятой ендОр, но со своей задачей оно справляется )



Купить пришлось сам лазерный модуль. И про него у меня таки есть что сказать ))
1. Цена на момент покупки была 3 534,67 руб., сейчас же какая-то дикая…
2. Линза регулировки фокуса люфтит, решилось не большим количеством ФУМ-ленты.
3. Комплектный провод подачи питания оказался не рабочим, обрыв где-то в районе штекера.
4. Цвет проводов в кабеле ттл перепутан. Хотя это уже мелочи ))
5. При подаче питания на контроллер и подключенный к нему лазерный модуль происходит кратковременный запуск лазера на всю дурь. Но возможно в этом виновата прошивка GRBL, пока не разбирался с этим. Просто подаю на лазер питание после того как стартует контроллер.


Как это все работает.
1. Заготовку (клавишу) нужно как-то закрепить на столе/рабочей зоне гравёра. Для этого я напечатал «кондуктор», обрабатывать предполагается кейкапы с CHERRY MX креплением и кейкапы будут XDA профиля так что учитывать угол наклона не нужно. (клавиши других профилей имеют уклон и фокус лазера будет «уходить») Кондуктор выставлял на столе по угольнику, что бы хоть примерно попадать в геометрию. Вроде получилось, заметных глазу искажений нет.



2. На клавишу нужно нанести максимально равномерный слой тонера. Практика показала, что наиболее годный способ это тупо макнуть клавишу в тонер. Сам же тонер брал в отработавших свое картриджах. Много его не нужно.


3. Осталось приготовить шаблон будущей клавиши и прожечь тонер на заготовке. Шаблон можно рисовать в графическом редакторе и потом импортировать его в софт управляющий лазером, либо сразу в самом софте если он такое умеет. Я пробовал оба варианта, оба рабочие. Но если рисовать в редакторе то лучше разрешение картинки сделать повыше, 600 DPI работает нормально. Для управления лазером я остановился на LightBurn т.к. для Mac особых вариантов как бы и нет. Тот же laserweb уже давно не обновлялся, а имеющаяся сборка для Mac не работает с последней версией GRBL.


Последнее что осталось это подобрать настройки прожига. Задача не спалить заготовку и запечь тонер. Решается экспериментальным подбором двух параметров: скорости прожига и мощности лазера. Оба они сильно зависят от используемого лазерного модуля и механики гравёра. У меня нормально работают 500 мм/мин при 10% мощности для черного тонера и 20% для красного.


Алгоритм у меня получился следующий:
0. Надеваем защитные очки!
1. Настройка фокуса лазера. В общем случае нужно расположить лазерный модуль на фокусном расстоянии от заготовки и добиться наименьшей точки на заготовке поворотом линзы на лазерном модуле. Фокусное расстояние линзы модуля не было указано в описании модуля, экспериментально определил что оно минимум 40мм. Склеил между собой два калибровочных кубика и получился шаблон для выставления высоты модуля ))
Лазер для регулировки фокуса можно зажигать командой в терминал (для GRBL «M3 Sxxxх», где хххх — мощность лазера в диапазоне от 0 до 1000) или кнопкой в управляющем софте (если она есть), мощность ставить нужно минимальную дабы не испортить заготовку но что бы было видно точку. В моем модуле есть кнопка на ТТЛ контроллере зажигающая лазер на малой мощности, что очень удобно.
2. Макаем клавишу в тонер.
3. Сажаем клавишу на кондуктор.
4. Устанавливаем лазер на нулевую точку. Точка начала обработки указывается в софте управляющем гравёром. У меня это левый нижний угол. (зеленая точка на картинке с шаблоном клавиши)
5. Запускаем прожиг с параметрами для используемого тонера.

Если на клавише один цвет — все готово. Клавишу можно снимать со стола и мыть. Если цвета два и более то:
6. Не трогая стол и лазерную голову снимаем заготовку с кондуктора.
7. Моем/очищаем влажной салфеткой клавишу от тонера и протираем насухо.
8. Макаем клавишу в тонер нужного цвета.
далее повторяются 3 и 5 шаги до достижения нужного результата (4й шаг не нужен т.к. лазер уже в нулевой точке, если нет то разбирайтесь как в Вашей прошивке/софте возвращать голову в начальную точку по окончании управляющей программы).

Пример того что получается:




Разрешение гравировки 600 DPI, в живую результат выглядит контрастно, границы текста четкие. Тонер не стирается ногтем и думаю будет нормально держаться. Тестовые клавиши увы закончились а набор который буду разукрашивать пока не приехал. Так что добавлю фото результатов когда приедет.
На этом у меня все, спасибо за внимание.
— UPD 23.03.2021
Приехали пустые клавиши. Нанес на две легенды, начинаю ресурсные испытания ))

H — под тонким слоем лака. F просто тонер.