В начале 2024 я собрал свою первую сплит клавиатуру (слегка модифицированная corne с корпусом своего дизайна).

Почти сразу я понял что не хочу возвращаться к традиционной клавиатуре. Разнесение рук и смещение столбцов вместо строк делают процесс печати намного комфортнее.
Я использовал достаточно тугие полноразмерные свитчи (boba u4), и как результат клавиатура занимала достаточно много места в рюкзаке. Также, при проектировании корпуса были сделаны плохие решения, основные из которых - несъемные стенки из непрочной смолы. После нескольких неудачных доставаний из сумки корпус имел несколько трещин.

Пока я размышлял о доработках, я решил что хочу попробовать низкопрофильные свитчи с меньшим расстоянием между клавишами. Исправлять первую клавиутуру на этот момент уже не хотелось, так как несмотря на недостатки конструкции и незаконченный внешний вид она работала. Решив оставить ее в исходном виде, я разработал новую печатную плату для choc v1/v2 клавиш. Расстояние между клавишами выбрал, 18x17мм, и увеличил смещение столбцов под мезинцем, так как на corne оно довольно небольшое. Половинки используют одну плату с разных сторон. Благодаря поверхностно монтируемому разъему для микроконтроллера (на удивление редкое решение в мире DIY клавиатур, насколько я могу судить) его положение будет зеркальным и не потребует разного корпуса для правой и левой частей. Для заказной сборки одна плата напр обе половины скорее всего плохое решение, но я изначально рассчитывал на ручной монтаж.

Сборка

Первым делом монтируются свитчи и диоды. Так как нижняя поверхносить данной клавиатуры будет заливаться силиконом, отверстия сокетов необходимо заклеить, например, кусочками изоленты.

Оглаядываясь назад, на данном этапе стоило бы проверить монтаж. Остальные компоненты будут мешать дальшейней сборке, а без микроконтроллера проверка соединений - это довольно муторный процесс, но намного более простой чем починка непропаянного соединения на более позднем этапе.

Затем монтируется каркас для крепления силикона. Я использовал цианоакрилатный клей, но сейчас я думаю что это - не лучшее решение, так как он очень быстро сохнет на такой большой поверхности склеивания. Эпоксидный клей должен подойти лучше.

Каркас напечатан из инженерной смолы, имеет общую толщину 1.5мм. Каркас пронизан отверстиями паралельными плоскости платы толщиной 0.6мм на расстоянии 0.6мм от внешней поверхности. Внутренняя поверхность почти сплошная, для простоты приклеивания. Моделирование каркаса - трудоемкая задача, поэтому он проектировался для использования с обеими половинами клавиаутуры путем отзеркаливания. Отверстия для силикона расположены для печати под углом 45° без дополнительных поддержек.

Для работы с обеими версиями свитчей choc нужен имитатор позиционирующих стоек, так как они отличаются у v1 и v2. Первая версия имитатора была цельной, она имела тенденцию изгибаться при печати и поломка даже одной стойки требовала новой детали.

Сборный имитатор с возможностью замены отдельных элементов оказался гораздо удобнее.

На изображении можно видеть слегка надломленную стойку и подготовленную замену.

Имитатор устанавливается на плату и заливается первый слой силикона. Задача первого слоя - заполнить все сквозные отверстия в плате и запечатать сокеты. Так как в каркасе много отверстий, то для успешной полной заливки необходима вакуумация. Если не запечатать все отверстия, то при вакуумации жидкий силикон затянет в них, и при установке клавиш затекший силикон будет выпирать из сокетов.

Так как первый слой заливается очень тонким, без крышки, и только на открытые участки платы, то воздух почти нигде не остается запертым, а пузырьки можно лопнуть иголкой.

Для формирования нижней поверхности используется крышка. Было несколько итераций оснастки для формирования низа, первая из которых - "ванна" сломалась при втором использовании из-за сложности извлечения. Крышка оказалась намного удобнее, но приводит к вытекшому силикону в процессе установки.

Крышка также показала недостатки каркаса. В печатную плату было заложено недостаточно отверстий для позиционирования каркаса, а сам каркас из-за тонких соединений оказался довольно гибким в некоторых местах. В результате, некоторые платы не идеально совпадали с крышкой, и она немного съезжала.

Поселе застывания силикона, заливается второй слой. Чтобы силикон не вытек во время вакуумации, надеваются временные стенки.

Плата со стенками заливается силиконом и помещается в вакуумную камеру до момента, когда пузыри прекращают появляться.

После этого деталь извлекается из камеры, устанавливается крышка и прижимается канцелярскими прищепками.

Прищепки имеют большую силу сжатия. Из-за неидеального совпадения крышки и каркаса это иногда приводило к изгибанию поверхности крышки, неравномерному слою силикона и качающейся на поверхности стола плате. Как оказалось, силикон можно извлечь не повердив каркас, поэтому в случае неудачной заливки не все было потеряно. В самом сложном случае пришлось наращивать на каркасе небольшие бугорки из смолы для точного позиционирования крышки.

Далее монтируются сокеты для микроконтроллера, кнопка сброса, переключатель батарейки и сама батарейка.

Осталось совсем немного :-)

Корпус держится исключительно на клавишах. Я не смог придумать нормальный способ разборного крепления корпуса в таких габаритах. После двух месяцев пользования данными клавиатурами, не могу сказать что вижу необходимость в дополнительном креплении. Клавиши - Kailh Black Cloud.

Корпус напечатан на MSLA принтере. В самых тонких местах над микроконтроллером толщина всего 0.5 мм и аккумулятор хорошо видно. Это не было изначально заложено, но мне понравилось и я не стал скрывать аккумулятор. На микроконтроллере есть светодиоды и их тоже прекрасно видно сквозь полупрозрачный корпус когда они работают.

Для минимальной толщины кикапы имеют толщину 1мм над креплением. Первая версия (теперь используется только для крайнего столбца) оказалась невероятно слепой, пальцы не могли различать клавиши. Во второй версии я добавил вырез по периметру и круглое углубление. Случайно вместо 0.3 мм углубления было сделано 0.7 мм, но клавиши напечатались и отлично ощущались тактильно, поэтому решено было оставить 0.7мм. Это решение немного укусило меня позднее, при печати клавиш для большых палцев, так как там вырез вытянутый, и тонкий участок значительно длиннее. Много клавиш потрескалось напитавшись изопропиловым спиртом в ходе постобработки после печати.

На самом деле данный корпус рисовался после кикапов. Первая версия была проще, но мне очень понравился получившийся дизайн клавиш и я переделал корпус. Высота корпуса равна высоте клавиш. К этому пришлось привыкать, так как из-за пермиметра на крайние клавиши нельзя нажимать не по центру. Если палец попадает на клавишу со смещением, то копрус мешает нажать на нее. Спустя неделю я перестроился и это больше не вызывало дискомфорта.

В толщину итоговая клавиатура получилась всего 14 мм

Чехол

Первую клавиатуру я всегда носил с собой. На этот раз я сделал отдельную рабочую, но все-таки решил сделать простенький чехол для переноса.

Для удобства извлечения добавляется ленточка. На одной половине она приклеена дихлорметаном.

Внутренности чехла обклеиваются фетром, также на дихлорметан.

Во второй половинке ленточка должна двигаться. Чтобы она не отгибала и не ратягивала ткань, летночка прикрыта пластинкой пластика.

Между собой половинки скреплены эпоксидным клеем. Дихлорметан очень легко портит внешний вид детали, и слишком быстро высыхает при такой большой поверхности склеивания.

Послесловие

Вот такая получилась клавиатура.
Низкопрофильные свитчи мне понравились больше полноценных, но звучат они заметно громче. На момент их покупки тихих низкопрофильных решений не было в доступе. На данный моент они появились, и возможно я опробую их в будущем.
Смолу я использовал HARZ Labs Industrial Rigid Black. Она немного капризная в печати, но механически значительно превосходит модельные смолы. За два месяца использования напечатные из нее детали показали себя хорошо, посмотрим на длительном промежутке.
Принтер Anycubic Mono M5s pro почему-то производил детали с немного странной поверхностью, мойка в ультрозвуке не очищала ее до конца и даже после ручной чистки поверхность оставлась более глянцевой по сравнению с Anycubic Mono 4k. Но так как корпус не помещался на Mono 4k, для единства все видимые детали печаталось именно на M5s.
Не думаю что это лучшая клавиатура для домашнего изготовления, но я выложил файлы на гитхаб.

Конечно еще в процессе изготовления стали появляться идеи как сделать лучше, но на ближайшее время я доволен тем что получилось :-).