Mariusz Duczek o trendach i nowościach w przyciskach oraz przełącznikach wandaloodpornych
Zacznijmy od różnicy między określeniami przycisk a przełącznik. Choć w potocznym języku te terminy są często używane zamiennie to różnica wynika głównie z ich funkcji oraz sposobu działania.
Przycisk ma zazwyczaj działanie chwilowe (zmienia stan obwodu elektrycznego tylko wtedy, gdy jest naciskany, po zwolnieniu wraca do swojego pierwotnego stanu). Przykładem są dzwonki do drzwi, klawisze klawiatury czy przyciski do uruchamiania urządzeń. Ich główna funkcja to inicjowanie jednorazowych akcji, takich jak włączanie urządzenia lub uruchamianie procesu.
Przełącznik zmienia stan obwodu elektrycznego w sposób stały i utrzymuje go do momentu ponownej zmiany. Przełączniki mogą mieć więcej niż dwa stany (np. włączony/wyłączony), które zmieniają się dopiero po fizycznej interakcji. Głowna funkcja to trwała zmiana stanu urządzenia lub systemu, na przykład włączania lub wyłączania oświetlenia. Producenci jednak, nadążając za oczekiwaniami, stosują obecnie bardziej umowny podział, ponieważ spotkamy np. wiele przycisków posiadających funkcję zatrzymania stanu (latching). Powszechnie oba terminy są w użyciu.
Nowe rozwiązania wandaloodporne
W ciągu ostatniego roku pojawiło się kilka nowych, innowacyjnych rozwiązań w zakresie przycisków wandaloodpornych, jak przyciski bezdotykowe, piezoelektryczne. Stosowane są też nowoczesne materiały i personalizacja rozwiązań. Jest to odpowiedź na rosnące zapotrzebowanie na odporne, niezawodne i higieniczne systemy w przestrzeniach publicznych, przemysłowych i medycznych.
Z raportów branżowych (np. semiconductorinsight.com) wynika kilka kluczowych wniosków dotyczących rynku przycisków wandaloodpornych. To ich rosnąca popularność w wyżej wymienionych sektorach. Integracja z technologią IoT (głównie przez zdalne monitorowanie i kontrolę oraz przesyłanie danych w czasie rzeczywistym). Wyzwania z wdrożeniem i konserwacją (głównie zwiększone koszty w projektach o dużej skali ze względu na ich konstrukcję; oraz różnice w adaptacji rynkowej – starsze technologie). Personalizacja i wyzwania produkcyjne (np. różne rozmiary, podświetlenie LED, wodoodporność), co zmusza producentów do innowacji i wymaga wzrostu kosztów produkcji.
Wszystko to pokazuje, że rynek przycisków wandaloodpornych rozwija się dynamicznie, ale jednocześnie napotyka na wyzwania związane z kosztami i złożonością wdrożeń oraz potrzebą dalszej personalizacji produktów. Warto zwrócić uwagę na następujące rozwiązania:
-
Escha – Bezdotykowy przycisk wandaloodporny – CK Touchless.
Firma Escha wprowadziła nową serię bezdotykowych przycisków wandaloodpornych, które działają na zasadzie detekcji zbliżeniowej, eliminując potrzebę fizycznego kontaktu z przyciskiem. Technologia ta nie tylko poprawia higienę, ale także zmniejsza ryzyko uszkodzeń mechanicznych, ponieważ przyciski nie mają ruchomych części. Są idealne do zastosowań w miejscach o dużym natężeniu ruchu, takich jak transport publiczny, windy czy automaty sprzedażowe. Co ciekawe podobne rozwiązanie (przycisk TTS) zostało ogłoszone wcześniej przez firmę Schurter, która jednak nie rozwinęła produktu w tym kierunku.
-
Przyciski piezoelektryczne
Trend w kierunku piezoelektrycznych przycisków także nabiera tempa. Prym wiedzie tu kilka firm, które rozwijają swoje produkty w różnych kierunkach. Seria PSE Schurter to wandaloodporne, wyjątkowo trwałe przyciski piezoelektryczne, odporne na wandalizm dzięki brakowi ruchomych części. Seria Piezo AV od APEM używana jest w automatyce, systemach bezpieczeństwa i transportu. Przyciski PZ z poliwęglanu w ofercie firmy Langir mają długą żywotność i znajdują zastosowanie w aplikacjach transportowych oraz automatyce budynkowej. Seria MPZ od Bulgin ma przełączniki zaprojektowane do pracy w ekstremalnych warunkach, z wysokim stopniem ochrony IP oraz IK. Natomiast przyciski C&K z serii ATP19/ATP22 używane są w aplikacjach przemysłowych i militarnych.
-
Przyciski metalowe
Tutaj jest największa konkurencja pośród producentów. Mamy przyciski firmy APEM (seria AV), wandaloodporne, wykonane z aluminium lub stali nierdzewnej, z opcją podświetlenia. Przełączniki Bulgin (seria MP0045) z obudową ze stali nierdzewnej, zaprojektowane do pracy w ekstremalnych warunkach oraz z podświetleniem (seria MP0040), stosowane w automatach i systemach kontroli dostępu. Co ciekawe, Bulgin oferuje odmienny zakres średnic przycisków niż inni dostawcy (np. 12, 18, 32 mm). C&K (seria ATP19/ATP22) to przełączniki o wysokiej odporności na uderzenia (IK10), oferowane w wersjach podświetlanych i z różnymi opcjami interfejsów oraz przyciski o długiej żywotności i wysokiej wytrzymałości (seria K12). Warto pamiętać, że ta część biznesu C&K Switches została przejęta przez Littelfuse Inc. w 2022 roku. E-Switch (seria PV7 i PV7) ze stali nierdzewnej i o wysokiej odporności na zniszczenia, dostępne z opcją podświetlenia LED i uszczelnieniem IP67. Grayhill (seria 87) to przełączniki często stosowane w przemyśle i urządzeniach zewnętrznych. Lorlin (seria WRL) wykonane sa z materiałów odpornych na korozję i wilgoć, idealne do zastosowań w trudnych warunkach. NKK Switches stosowane w aplikacjach przemysłowych i transportowych. Otto Controls (seria P9 i P7) to podświetlane przyciski ze stali nierdzewnej i wodoodporne (IP69K) do aplikacji wojskowych i medycznych. Schurter natomiast ma w ofercie serię MSM II, czyli mechaniczne przyciski, używane często w automatach biletowych i systemach dostępu.
-
Hybrydowe przyciski z podświetleniem i technologią dotykową
C&K i inni producenci (np. Schurter) rozwijają także przyciski hybrydowe, łączące tradycyjne mechanizmy z nowoczesną technologią podświetlania i dotykową (capacitive touch). Te przełączniki mogą być używane w miejscach, gdzie konieczne jest intuicyjne sterowanie i zwiększona widoczność, np. w aplikacjach transportowych lub medycznych.
-
Materiały odporne na korozję i nowoczesne powłoki
Innowacje w zakresie materiałów to także nowy trend w 2024 roku. Producent Grayhill oferuje przyciski wykonane z zaawansowanych tworzyw sztucznych, które nie tylko są odporne na wandalizm, ale także na trudne warunki środowiskowe, takie jak ekstremalne temperatury i korozja.
-
Personalizowane interfejsy
Wzrost popytu na personalizowane przyciski wandaloodporne widoczny jest u większości wymienionych firm. Użytkownicy mogą teraz zamawiać egzemplarze z unikalnym podświetleniem LED, grafikami, a nawet specjalnymi funkcjami dźwiękowymi, co zwiększa interaktywność i estetykę urządzeń, szczególnie w przestrzeniach publicznych i obiektach rozrywkowych.
-
Przyciski programowalne
Można je zaprogramować do wykonywania różnych funkcji, w zależności od potrzeb użytkownika lub systemu. W przeciwieństwie do tradycyjnych przycisków mechanicznych, które mają jedno stałe działanie (np. włącz/wyłącz), przyciski programowalne mogą zmieniać swoje zachowanie według wcześniej zdefiniowanych ustawień.
Cechy przycisków programowalnych:
- Konfigurowalność: Można je zaprogramować, aby wykonywały różne operacje, takie jak włączanie/wyłączanie urządzeń, sterowanie oświetleniem, przełączanie między trybami pracy urządzenia czy wykonywanie sekwencji zadań;
- Wielofunkcyjność: Ten sam przycisk może pełnić różne role, w zależności od kontekstu lub trybu pracy. Przykładowo, przycisk może działać jako kontrola głośności w jednym trybie, a w innym jako przełącznik kanałów;
- Interaktywność: Mogą reagować na różne akcje użytkownika, takie jak pojedyncze kliknięcia, podwójne kliknięcia, długie przytrzymanie, a także na złożone gesty w przypadku przycisków dotykowych;
- Podświetlenie i wskaźniki LED: Często wyposażone są w podświetlenie LED, które może sygnalizować status urządzenia lub zmiany trybu, co ułatwia ich używanie w różnych sytuacjach;
- Integracja z systemami automatyki: Przyciski programowalne są często stosowane w systemach inteligentnego domu, automatyzacji budynków, przemysłowych panelach sterowania oraz zaawansowanych systemach audio-wizualnych.
Przykłady zastosowań:
- Systemy automatyki budynkowej: Mogą kontrolować oświetlenie, temperaturę czy żaluzje, a ich działanie można zmieniać w zależności od pory dnia lub scenariuszy użytkownika;
- Pulpity sterowania: W przemysłowych lub zaawansowanych technologicznie urządzeniach, gdzie potrzebna jest szybka reakcja na różne operacje;
- Gaming: Programowalne przyciski w kontrolerach gier lub na klawiaturach gamingowych mogą być przypisane do wykonywania różnych funkcji w grze, dostosowując interfejs do preferencji użytkownika.
Podsumowując, przyciski programowalne oferują dużą elastyczność i są wykorzystywane w aplikacjach, które wymagają wielu funkcji sterowania za pomocą jednego, wielozadaniowego interfejsu.
-
Przyciski programowalne – topowi światowi producenci:
Schurter (seria MSM CS) na w ofercie przyciski programowalne, z możliwością dostosowywania różnych funkcji. Są wyposażone w podświetlenie LED, a ich działanie może być programowane w zależności od potrzeb użytkownika, np. sygnalizowanie różnych stanów systemu za pomocą kolorów. Dedykowane aplikacje: automatyka budynkowa, systemy bezpieczeństwa, sprzęt przemysłowy.
APEM (seria QH) – przyciski dotykowe dostępne z różnymi opcjami podświetlenia. Można je skonfigurować tak, aby reagowały na różne rodzaje interakcji (np. pojedyncze kliknięcia, długie naciśnięcia) i przypisywać im różne funkcje. Aplikacje: systemy kontroli przemysłowej, aplikacje medyczne, wojsko.
E-Switch (seria TL1105)) – programowalne przyciski z dotykowym interfejsem, które można skonfigurować do pełnienia wielu funkcji. Charakteryzują się małymi wymiarami, co sprawia, że są idealne do kompaktowych urządzeń. Zastosowania: elektronika użytkowa, urządzenia medyczne, panele sterowania.
Grayhill (seria 62A) działają jako enkodery z wbudowaną funkcją przycisku, co pozwala na ich programowanie w zależności od kontekstu aplikacji. Są często używane w zaawansowanych systemach sterowania. Aplikacje dedykowane: lotnictwo, motoryzacja, automatyka przemysłowa.
C&K (seria K12S) – programowalne przełączniki mechaniczne z możliwością dostosowywania funkcji. Są niezwykle trwałe i oferują programowalne działanie w zależności od aplikacji. Zastosowania: motoryzacja, sprzęt przemysłowy, urządzenia komunikacyjne.
Bulgin (seria MPZ) – przyciski piezoelektryczne z programowalnymi różnymi funkcjami, takimi jak detekcja zbliżeniowa i konfigurowalne podświetlenie LED. Popularne aplikacje: systemy transportowe, automaty sprzedażowe, kioski informacyjne.
Przyciski programowalne od wiodących producentów oferują zaawansowane funkcje, takie jak personalizacja zachowania, podświetlenie LED oraz wielofunkcyjność, co sprawia, że znajdują zastosowanie w wielu branżach: od automatyki przemysłowej po urządzenia medyczne i systemy bezpieczeństwa.
Główne wymagania stawiane przyciskom wandaloodpornym:
Niby każdy wie, że przyciski wandaloodporne muszą spełniać surowe wymagania dotyczące odporności na wodę, pył, uszkodzenia mechaniczne oraz akty wandalizmu. Dlatego warto sobie zdawać sprawę z kluczowych norm i wymagań:
- Stopień ochrony IP (Ingress Protection). Norma IP opisuje odporność urządzeń na pył i wodę. Dla przycisków wandaloodpornych często wymagane są klasy IP, takie jak:
IP67: Ochrona przed pyłem oraz zanurzeniem w wodzie do głębokości 1 metra przez maksymalnie 30 minut.
IP68: Całkowita ochrona przed pyłem oraz długotrwałe zanurzenie w wodzie, co zapewnia niezawodność w ekstremalnych warunkach zewnętrznych.
P69K: Ochrona przed pyłem i wodą pod wysokim ciśnieniem oraz w wysokiej temperaturze, co jest ważne w zastosowaniach przemysłowych i sanitarnych.
- Odporność na uderzenia mechaniczne (IK). Stopień ochrony IK określa odporność na uszkodzenia mechaniczne spowodowane uderzeniami. W przypadku przycisków wandaloodpornych dwie klasy są kluczowe:
IK08: Odporność na uderzenia o energii 5 J, co odpowiada uderzeniu ciężaru 1,7 kg z wysokości 300 mm.
IK10: Najwyższy poziom ochrony, co oznacza odporność na uderzenia o energii 20 J (uderzenie ciężaru 5 kg z wysokości 400 mm). Ten poziom ochrony jest wymagany w miejscach narażonych na akty wandalizmu
- Odporność na warunki środowiskowe. Szczególnie na:
Ekstremalne temperatury: Zakres pracy od -40°C do +85°C zapewnia ich funkcjonalność w różnorodnych warunkach atmosferycznych, co jest szczególnie istotne w zastosowaniach zewnętrznych.
Korozję: Materiały takie jak stal nierdzewna i specjalne powłoki ochronne są wymagane, aby zapewnić długą żywotność w wilgotnych i zasolonych środowiskach
- Długowieczność (liczba cykli pracy).
Przyciski wandaloodporne muszą charakteryzować się długą żywotnością, często wynoszącą nawet do 1 miliona cykli pracy dla przycisków mechanicznych oraz znacznie więcej (nawet do 50 milionów cykli) dla przycisków piezoelektrycznych
Przyciski wandaloodporne są niezbędne w każdej branży, gdzie z jednej strony wymagana jest niezawodność i odporność na trudne warunki użytkowania. Natomiast z drugiej możliwość zminimalizowania kosztów serwisowych związanych z uszkodzeniami mechanicznymi lub aktami wandalizmu. Dlatego spełnienie tych norm jest kluczowe dla zapewnienia ich trwałości i niezawodności. Typowe aplikacje i branże to:
- Transport publiczny: kioski biletowe, terminale płatnicze oraz systemy dostępu na stacjach kolejowych, lotniskach i w komunikacji miejskiej. Czyli muszą wytrzymać intensywne użytkowanie i akty wandalizmu w miejscach o dużym natężeniu ruchu;
- Automatyka przemysłowa: Panele sterowania, systemy sterowania maszynami i instalacje przemysłowe; Główne wymagania odporność na kurz, wstrząsy i uszkodzenia spowodowane trudnymi warunkami pracy oraz nieumyślnymi uderzeniami;
- Infrastruktura miejska: Oświetlenie drogowe, przyciski na przejściach dla pieszych oraz punkty informacyjne w przestrzeni publicznej. Głównie są narażone na wandalizm;
- Automaty sprzedażowe i kioski samoobsługowe: Automaty z jedzeniem i napojami, bankomaty, kioski informacyjne oraz stacje ładowania pojazdów elektrycznych. Muszą być odporne na akty wandalizmu i intensywne użytkowanie;
- Automotive (Motoryzacja): pojazdy specjalistyczne, t.j. autobusy, pociągi czy pojazdy wojskowe, gdzie wymagana jest odporność na trudne warunki eksploatacyjne i intensywne użytkowanie;
- Urządzenia medyczne w szpitalach oraz laboratoriach, gdzie przyciski muszą być odporne na intensywną dezynfekcję, kontakt z chemikaliami i trudne warunki pracy;
- Systemy bezpieczeństwa i kontroli dostępu: Drzwi zabezpieczone kodem PIN, systemy kontroli dostępu do budynków oraz alarmy bezpieczeństwa;
- Przemysł morski: Systemy sterowania na statkach i instalacje portowe, narażone na działanie słonej wody, korozję oraz ekstremalne warunki pogodowe
Obecnie producenci przycisków wandaloodpornych kładą nacisk na zwiększoną wytrzymałość oraz zrównoważony rozwój, co wpływa na wybór materiałów. Coraz częściej w produkcji takich przełączników stosuje się twarde tworzywa sztuczne, takie jak poliwęglan czy nylon, zamiast tradycyjnych materiałów metalowych (stal, mosiądz, aluminium). Materiały te są lżejsze, odporne na uderzenia, promieniowanie UV, a także trudne do zarysowania, co sprawia, że idealnie nadają się do zastosowań w miejscach publicznych narażonych na wandalizm. Ale to temat na kolejny artykuł.