Пружини в світчах, особливості та нюанси

Предисловие

Сегодня поговорим о теме, до которой большинство новичков даже не добираются, а некоторые опытные энтузиасты всё ещё путаются в терминах и нюансах.

Ведь в клавиатурах, как и в жизни, всё взаимосвязано:
Замена маленькой пружинки в свитче способна заметно изменить как ощущения от нажатия, так и характер звука.

Звучит слегка драматично? Возможно.
Но давайте разбираться, а вдруг эта маленькая деталь окажется куда важнее, чем кажется на первый взгляд.

Вес пружин: что он значит и как выбрать

Если вы хоть раз читали описание свитчей или самих пружин в магазинах, наверняка замечали, что иногда указывают два параметра веса, а иногда только один.

• Один параметр - Bottom-out force - сила, необходимая для полного нажатия клавиши.
  Это главный критерий веса, на который стоит ориентироваться при выборе.
• Иногда указывают и Actuation force - силу, при которой срабатывает сам свитч (то есть фиксируется нажатие).

Вес пружины - самый важный параметр при выборе, и я бы условно поделил вес на три категории:

• Лёгкие (30–45 г)
  ‍Чаще всего встречаются в "геймерских" свитчах. Обеспечивают низкую нагрузку на пальцы и позволяют быстро доводить клавишу до точки срабатывания. Минус - частые ложные срабатывания (миссклики) из-за почти отсутствующего сопротивления.
  Иногда такие пружины не справляются с тяжёлыми кнопками со стабилизаторами и толстыми PBT-кейкапами - им просто не хватает силы полностью вернуть клавишу в исходное положение.
• Средние (50–65 г)
  ‍Наиболее распространённый вариант. Баланс между комфортом набора текста, играми и обычной работой. Именно такую жёсткость чаще всего ставят в современные свитчи "с завода".
• Тяжёлые (70–85 г)
  ‍Более нишевый вариант, редко встречается в стоковых свитчах. Подходит для любителей ощутимого сопротивления при нажатии и тех, кто любит просто класть руки на клавиатуру, и не получать случайных срабатываний.

Размер имеет значение

В магазинах нередко можно встретить пружины с одинаковым весом, но разной длиной.
Отличный пример — линейка TX springs, где при весе в 65 г доступны варианты:

• Short – 14 мм
• Medium – 15 мм
• Long – 16 мм
• XL – 18 мм
• UXL – 22 мм

И тут закономерно возникает вопрос: а в чем разница?

Для начала разберёмся с термином преднатяг.
Когда вы одеваете стем на пружину и закрываете свитч, пружина уже частично сжата. Соответственно - чем длиннее пружина, тем сильнее она предсжата внутри корпуса.

Преднатяг пружины в свитче - это изначальное сжатие, которое происходит ещё до того, как вы начинаете нажимать на клавишу.

Сила сопротивления при нажатии растёт постепенно, при этом, наиболее чувствительная (мягкая) часть хода - первые 20% пути.
В этот момент пружина сжимается быстрее всего и оказывает минимальное сопротивление.

14–15 мм пружины имеют небольшой преднатяг, поэтому начало нажатия ощущается значительно легче, чем у длинных (18–22 мм), которые уже предсжаты.

Если брать условные цифры:

• 14 мм пружина с 60 г bottom-out даёт стартовое усилие около 35–40 г
• 22 мм при тех же параметрах - около 47–50 г.

‍*цифры примерные, т.к. дизайн пружины у разных производителей (расстояние между витками, толщина проволоки и материал) также влияет на итоговые результаты.

Вывод №1: Даже при одинаковом bottom-out весе, более длинные пружины ощущаются тяжелее в начале нажатия.

На первый взгляд лёгкий старт кажется плюсом. Но из-за того, что первые 20% сжатия у пружин проходят слишком быстро, на более коротких (14-15мм) пружинах появляется эффект "ямы": клавиша будто проваливается, а сопротивление ощущается только начиная с 30–40% пути.

Вывод №2: Длинные пружины обеспечивают более равномерную кривую сопротивления по всему ходу клавиши, так как самая мягкая часть нажатия уже “съедена” преднатягом.

Не будем забывать и про процесс возврата.

• Короткие пружины имеют меньшее давление в полностью сжатом состоянии, поэтому возвращаются медленнее и мягче.
• Длинные - напротив, обеспечивают более резкий и энергичный возврат, который ощущается “живее” и создаёт более громкий апстроук (об этом - в отдельном разделе).

P.S.
Минус длинных пружин - их повышенная склонность к изгибам и деформации из-за большой длины. В результате может появляться звон (ping) или хруст (crunch).
Не все длинные пружины страдают от этого, но чем больше их длина, тем сложнее и дороже производство, а количество бракованных экземпляров растёт экспоненциально.
Оптимальной длиной среди длинных пружин (простите за тавтологию) обычно считают 18–20 мм. Уже на 22 мм заметно возрастает риск деформаций и появления паразитных призвуков, а пружины длиннее 22 мм встречаются крайне редко и почти всегда страдают от проблем с геометрией.

Типы пружин

А теперь внесём ещё немного смуты в неокрепшие умы юных любителей пружин.
Третьим важным критерием при выборе пружины является её тип:

Regular (Linear)

Классика жанра – линейные пружины с предсказуемым, равномерным нарастанием усилия.Самый распространённый вариант, встречается в длинах от 14 до 23 мм

Slow

Slow-пружины требуют большего стартового усилия по сравнению с обычными (Regular), но при этом финальное усилие при полном нажатии (bottom-out) остаётся таким же.

Фактически, единственным брендом, достойным упоминания здесь, является SPRiT.
В их линейке Slow есть градации Extreme I, II, III и т.д. – с каждым уровнем начальное усилие постепенно увеличивается.

Progressive

Прогрессивные пружины (они же "с переменной жёсткостью") имеют неравномерный шаг витков – сверху витки сжаты плотнее, снизу – свободнее. В результате нажатие начинается мягче, а сопротивление постепенно растёт по мере сжатия.

Да, часть этой "прогрессии" съедается преднатягом, но даже так прогрессивные пружины имеют узнаваемый тайп-филл: мягкий старт и более плавный bottom-out.

Мои любимые прогрессивные – от Prevail (к сожалению, уже сняты с производства, из-за закрытия магазина, но всё ещё встречаются в свитчах Epsilon V2, Nebula V2, а также Emogogo Linear & Tactile).
У SPRiT тоже есть прогрессивные модели, но я лично почти не ощущал там заявленной "прогрессии", поэтому не могу их рекомендовать.

Multi Stage (2-stage, 3-stage)

Многоступенчатые пружины, ставшие популярными в 2023–2024 годах и массово устанавливаемые во многие новые свитчи (особенно отличился Tecsee).

Многоступенчатые пружины лучше всего описать как две или три пружины, установленные друг на друга, но сделанные из одной проволоки. Секции разделены между собой несколькими плотными витками.

Главное преимущество – они менее подвержены деформациям и паразитным звукам.
Поэтому их чаще выпускали в длинах 20–22 мм – оптимальный вариант для любителей длинных и сверхдлинных пружин.

По ощущениям, такие пружины имеют резкое нарастание усилия во второй половине хода.

• У 2-stage "скачок" менее выраженный.
• У 3-stage – ощутимая ступенька, после которой сопротивление резко растёт.

Некоторые пользователи отмечают, что в 3-stage пружинах можно поймать "ложную тактильность" – в момент прохождения этой "ступеньки" чувствуется толчок, напоминающий ощущения легкого тактильного свитча.
Лично я не заметил такого эффекта на 3-stage от Geon, но хорошо ощутил на более массивных версиях от Prevail.

Ещё одной характерной чертой многоступенчатых пружин можно назвать значительно более резкий и агрессивный возврат в исходное положение.
За счёт этого апстроук у них звучит заметно ярче и отчётливее, даже по сравнению с Regular-пружинами той же длины.

Всё вышесказанное можно представить в виде условного графика:

Кривые на нём не показывают точные цифры, но в целом довольно наглядно отражают различия и характер нажатий.
Этот график будет справедлив при условии, что все пружины имеют одинаковый боттом-аут и произведены одним производителем.

Влияние пружин на звук свитчей

Я бы выделил три основных критерия, на которые пружины влияют с точки зрения звука:

1. Звук апстроука

(момент, когда пружина возвращает стем в исходное положение и тот ударяется о топ свитча)

• Чем длиннее и тяжелее пружина, тем более резким и отчётливым будет этот звук.
• Многоступенчатые пружины усиливают эффект за счёт ещё более агрессивного возврата.

Закономерность:
Хотите более тихий и мягкий звук удара о верхнюю крышку — ставьте короткую и лёгкую пружину.
Хотите подчеркнуть апстроук (как это сделано, например, в Zaku с длинной 2-stage пружиной и PC-топом) - выбирайте длинные или многоступенчатые варианты.
Прогрессивные и slow-пружины обычно занимают промежуточное положение между обычными и multi-stage по громкости апстроука (больше зависит от длины, чем от типа).

2. Звук боттом-аута

(удар стема о дно корпуса при полном нажатии)

Здесь ситуация обратная:

• Лёгкие и короткие пружины позволяют быстрее достичь нижней точки и не смягчают удар, поэтому звук боттом-аута получается максимально ярким и выразительным.
• Прогрессивные и многоступенчатые пружины добавляют сопротивление ближе к нижней точке, что немного смягчает удар и делает его тише.

Но важно учитывать и стиль печати:
Если вы "heavy-typer" и любите впечатывать кнопки в клавиатуру, то даже на прогрессивных и мультисекционных пружинах звук боттом аута будет достаточно громким и ярковыраженным.

3. Паразитные призвуки

Пружины могут издавать дополнительные звуки (звона или хруста), если они:

• искривлены или имеют плохую геометрию
• сделаны из некачественных материалов
• слишком длинные и склонны к деформации

Смазка пружин обычно решает проблему, но бывают экземпляры, которым она не поможет.

Смазка пружин

Оптимальным и универсальным вариантом остаётся смазка пружин маслом Krytox 105.

Метод простой, быстрый и экономичный:

• Берём баночку или зип-пакет
• Капаем 13-15 капель масла (для первой смазки; повторная - 7–8 капель)
• Закидываем пружины и хорошенько трясём 2–4 минуты

Так можно быстро и равномерно смазать сразу всю партию пружин. Расход тоже минимальный - 3 мл (около 5,8 г) хватает на 400-500 пружин, а при использовании уже «пропитанной» тары – до 600-700.

Альтернативным вариантом смазки является индивидуальная смазка каждой пружины кисточкой.
Для этого как правило используют Tribosys 3203, Tribosys 3204, Krytox 205g0.

Минусы:

• очень долго
• большой расход смазки
• преимущества над маслом отсутствуют

Плюсы:

• Не нужно отдельно покупать масло
  Но плюс сомнительный, ибо на дистанции расход смазки намного больше чем расход масла. Про потраченные человеко-часы я вообще молчу)

Третий вариант называют “Метод Gazzew”, по имени одноименного производителя популярных тактильных свитчей Boba U4T.
Макаем только концы пружины в смазку, оставляя тело сухим.

Это относительно быстрый и рабочий вариант, который убирает большую часть хруста, но почти не помогает с звоном, который характерен для более длинных пружин. Так что применять такое стоит только на коротких (14-15мм пружинах).

Но я все еще рекомендую не изобретать велосипед а просто пользоваться 105 Krytox.

Послесловие

Подбор пружин – штука максимально индивидуальная, можно даже сказать интимная.
Тактильные ощущения у людей разные: кто-то чувствует разницу даже в +/−5 г веса, а кому-то и 10-15 г покажутся едва заметными.

Пружины - ещё один пласт кастомизации, который может вам вообще не пригодиться… а может, наоборот, стать одним из любимых направлений.

Обычно люди начинают задумываться о замене пружин по разным причинам:

• Нравятся определённые свитчи, но усилие нажатия слишком лёгкое или слишком тяжёлое.
• Раньше производители часто экономили на пружинах, ставя дешёвые варианты, которые не спасала даже смазка.
• Хочется слегка разнообразить ощущения от уже полюбившихся свитчей.
• Франкенсвитчинг - когда собираешь идеальный свитч из разных деталей.

Главный совет, как обычно – не бойтесь экспериментировать, потому что только вы сможете понять, какие ощущения и звук вам действительно нравятся. Считайте это ещё одной развилкой на пути в нашем клавиатурном хобби.

Что касается лично меня, то я остановился на трёх любимых вариантах пружин:

1. Regular TX 16–18 мм 57–60 г
   ‍Идеальны для свитчей с ходом 4 мм. Обеспечивают более выраженный звук боттом-аута (в отличии от лонг-поллов, у 4мм свитчей есть определенные проблемы с этим), быстрый возврат стема и ровное нажатие без "ям" и просадок.
2. Prevail Progressive 20 мм 68 г
   ‍Если бы пришлось выбрать одну пружину на всю жизнь - выбрал бы её. Самая сбалансированная пружина на мой вкус, альтернативу которой я не могу найти с момента закрытия магазина Prevail. Очень мягкий старт (~40 г), плавно переходящий в боттом-аут 68 г, обеспечивает очень мягкий и комфортный тайпинг как в самом начале нажатия, так и ближе к концу.
   Ради этих пружин я пару раз даже “каннибалил” Epsilon V2, чтобы переставить пружину в другие свитчи.
3. Tecsee / Wuque 2-Stage 63.5 г
   ‍Лучший вариант для long-pole франкен-свитчей на мой вкус. Это может быть как более дорогой вариант от Teсsee (Double Gold-Plated 63.5g), так и более доступные Wuque 2-Stage 63.5g (DL635). Оба варианта отлично себя показывают и обеспечивают приятный звук и тайп-филл.