很多結構設計師都還不清楚CMF是什么？CMF設計跟我們結構又有什么關系？結構設計對CMF又會帶來哪些影響？

 

這期為大家分解一下產品結構設計對CMF設計的影響，以下為正文：

【一】、CMF是什么？

CMF就是顏色Colour，材料Material，工藝Finishing的英文簡稱。當產品造型設計完成以后，需要將它涂裝上色，穿上外衣，至于外衣用什么樣的色彩，選什么樣的布料，表面用那種質感的工藝，這些都需要CMF設計師去完成。

【二】、ID/MD/CMF本質區別有哪些？

那么ID/MD/CMF又有什么本質區別呢？

 

1，ID設計重點在于產品的骨架與形體輪廓的設計，用何種造型更能符合產品風格，怎樣拆分才能滿足制造要求，那種比例更加適合人機工程關系。當然這期間也包含一些市場調研，結構大體拆件方式與CMF初步表現。

 

2，MD設計重點在于產品的構架組合方式，用那種構架組合方式最合理，更適合于量產，能做到最佳的成本。期間也會牽扯到ID造型的合理性優化與CMF設計合理性優化。

 

3，CMF設計重點在于產品的表面功夫，用那種色彩涂裝最容易讓消費者接受，用何種材質與工藝更能體現產品的質感，滿足成本與量產標準，如何更好的設計滿足消費者心理需求。開發期間同樣需要與ID、MD協調、溝通才能造就無瑕疵的產品。

 

說白了ID與MD就是兩座橋墩，CMF則是橋梁，然后將他們串聯起來形成一體，都是密不可分的角色。

【三】、產品設計中CMF常用材質有哪些？

搞清楚了CMF是什么，并且與ID、MD又是什么關系了，那么接下來解讀CMF設計就比較容易了。

 

首先來看產品設計中CMF常用材質有哪些？

 

分五大類，有金屬，塑膠，木材，玻璃，皮布，這些在電子產品中是最常用，常見的，重點來闡述他們的CMF與結構設計關系。

 

那么為什么沒有把陶瓷，石材，碳纖維等其他材料劃分進去？

 

這些材料在產品中運用還是比較少，并且都是屬于個性市場，不具備電子產品廣大消費者常用的材料，所以就不詳解了，畢竟這五大類信息量已經非常大了。

【四】CMF常用材質以及表面處理對結構設計的影響有哪些？

那么接下來，我們詳解一下CMF常用材質以及表面處理對結構設計的影響，來看看不同的材質能做哪些表面處理，他們的工藝效果是怎樣的，最終對結構設計會帶來哪些影響？

首先來看金屬材料有哪些？

 

01，不銹鋼：

 

非常常見也常用的，手機上可以用作裝飾件，也可以用作結構支撐支架。音響上可以用作喇叭網，也可以用作外殼。手表上可以用作表鏈，表殼，表芯等。家電TV上也常用作內部結構支撐或外殼。

 

不銹鋼又分為板材類與液體金屬類，板材類通常成型工藝以沖壓、拉伸、折彎為主，板材厚度從0.05到8.0mm都有，可以根據設計要求選擇。

 

而液體金屬常用工藝采用的是MIM粉末冶金的方式，一般最薄的地方可以做到0.3mm。

 

那么除了以上2種加工工藝，還有兩種成型方式，分別叫熱成型與冷軋，都是用板材為基材成型的，像表殼，表鏈通常用此2種工藝制作，然后后期采用CNC加工細節處理，達到最終外形效果。

 

02，鋁：

 

一樣也是非常普及的常用的金屬材料，手機，家電，音響，手板等都有用到，覆蓋面非常廣，由于鋁的材料特性，可塑性也高，價格適中，所以備受設計師喜愛。

 

鋁材又分為板材類與鋁型材類與鋁合金壓鑄類，板材類與不銹鋼一樣，通常成型工藝以沖壓、拉伸、折彎為主，板材厚度從0.05到8.0mm都有，可以根據設計要求選擇。

 

鋁合金型材則以擠壓成型為主，通過加熱鋁棒經過模具擠壓成型，鋁型材最薄擠壓厚度可以做到0.2mm，當然越薄，工藝制作越難，產品強度也就越弱。

 

而鋁合金壓鑄成型方式與塑膠模具成型方式類似，都是通過模具成型，當然壓鑄模具是通過澆注成型，不同塑膠是注塑成型，但是成品可塑性方式與塑膠還是有很多共同點的，鋁合金最薄壁厚可以做到0.5mm，當然0.4mm也可以做，當然越薄，工藝制作越難，產品強度也就越弱。設計的時候盡量避開極限設計尺寸。

 

03，鎳

 

鎳以鎳片電鑄為主，最常用在產品的LOGO銘牌上，或者手機上的喇叭網，聽筒網上，設計上常用于產品的亮點點綴，有畫龍點睛同工之妙用，也是備受設計師青睞。

 

鎳片常以電鑄成型為主，屬于電鍍類的物理沉積，好比一片磁鐵表面慢慢吸附一層薄薄的鐵灰一樣，形成一層均勻的沉積層，然后再去鍍上一層鉻形成一層高亮亮銀的效果。

 

鎳片LOGO最薄可以做到0.05mm，當然越薄也就越脆，容易碎，常用厚度在0.1-0.2mm之間，可以根據設計要求進行定義。

 

04，鋅

 

鋅以鋅合金壓鑄為主，常用于手機外殼，門把手，顯示器金屬支架等，由于可塑性高，強度好，并且表面可以電鍍，所以不但可以用作外觀還可以用作結構支撐，可用性很高。

 

鋅合金壓鑄與鋁合金壓鑄成型方式一樣，通過模具壓鑄成型，但是鋅合金要比鋁合金的密度高，所以剛性要強，也要重，鋅合金最薄壁厚與鋁合金一樣，都可以做到0.5mm，并且強度要好，如果對強度有要求，則可以選擇用鋅合金材料，如果表面要求高，強度還要好，則最好選擇用液態金屬不銹鋼MIM工藝制作，設計選擇的時候根據產品實際情況做選擇。

 

05，銅

 

銅用作消費電子產品外觀上還是非常少見的，因為銅要比鋁合金，鋅合金貴，而且軟，強度不好，所以一般用作電子器件類，結構器件類比較多。不過工藝品，或者造型復查的產品常常用到銅合金，或者純銅CNC加工。

 

銅也分板材類與銅合金類，板材類通常成型工藝以沖壓、拉伸、折彎為主，板材厚度從0.05到8.0mm都有，最常見的是元器件彈片，銅箔等用于電子應用類。銅合金則以壓鑄成型，或者熱鍛壓，冷軋等方式成型，也可擠壓成型，比如銅管，用于后期的銅螺母制作等。

 

所以在很多做高端奢侈品消費電子行業，會見到純銅鍍金用于裝飾用，則大眾消費電子很少見。

 

06，鍍鋅板

 

鍍鋅板在汽車行業、家電行業、TV、顯示器行業最為常見，由于材料價格適中且不受高低溫變形影響，普片用于大面積外殼上，比如微波爐外殼，洗衣機外殼，冰箱外殼，汽車外殼等。

 

鍍鋅板目前最常用的牌號有SGCC沉侵式鍍鋅板與SECC電解鍍鋅板兩種，SECC要比SGCC機械性能穩定，不易反彈，不易變形，所以價格也高。通常他們的成型工藝以沖壓、拉伸、折彎為主，板材厚度從0.1到8.0mm都有，可以根據設計要求進行選擇。

 

07，網

 

網以純鋼網與成型鋼網為主，常用在音響的外殼或者手機等帶有喇叭的外殼上，用于防塵、透氣、出聲之用。

 

網的材料通常以不銹鋼網，鐵網，鋁網為主，材料的厚度最薄可以做到0.2mm，當然越薄，強度也就越差，網孔的目數可以根據要求進行選擇，重點還是以產品適用性選擇厚度與目數。

1、不銹鋼常用表面處理效果有哪些？

那么接下來我們來看看不銹鋼材質表面處理可以做到哪些效果？

 

01，物理效果（機械效果）

 

物理效果則是人為或者機械通過物理手段使其表面損傷后所獲得的效果，如機械拋光、機械拉絲、噴砂、激光鐳雕等方式，處理后的不銹鋼表面可以呈現出高亮效果、霧面效果、拉絲效果、CD紋效果、并且處理后的效果可以根據設計要求做到亮度可選擇，粗細可選擇，深淺可選擇。

 

02，化學效果

 

化學效果則是通過化學藥水，改變產品表面性能后所獲得的效果，通常有蝕刻，電鍍，電鑄電泳等方式。表面可以呈現出高亮效果、霧面效果、深淺層次等化學處理效果，并且可以根據設計要求制作不同表面色彩。

 

03，涂裝效果

 

涂裝效果則是在產品表面附上一層其它材質效果，比如油墨、油漆、薄膜、膠水等材料，處理工藝又分為表面印刷，表面噴漆，表面噴粉，表面腹膜，表面滴膠等處理工藝，通過外部材料改變產品表面效果的方式。表面可以呈現出不同的色彩效果與質感。

2、不銹鋼與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

再來看不銹鋼與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

 

01，板材成型方式

 

A，對于鈑金件做外觀面來說，首先是拉伸成型的高度與斜度，通常拉伸的越高，轉角R角越大，要不就將拉伸直升面斜度做大，否則轉角會拉傷，破口，影響外觀效果。轉角R角≥拉伸的高度，比如拉伸高度2mm，轉角的R角最少要設計為2mm。

 

B，其次是沖壓成型產品的長寬尺寸控制，比如寬度只有2mm，長度超過了15mm，那么產品在后期拋光處理的時候容易變形，要想控制好，則需要加寬寬度來增加它的強度，要不就縮短長度，減少它的形變空間，否則在大批量量產的時候很難控制平整度。（外觀件注意點）

 

C，最后就是孔徑的大小與孔間距，孔徑設計的越小，產品材料厚度則越薄，孔徑的直徑要是材料厚度2倍料厚以上，比如材料厚度0.5mm，那么開孔則需要開到1.0mm，如果小不適合大批量量產，所以孔越大越好，太小容易模具斷沖針。然后就是孔徑排列的間距，孔與孔直徑最少要留2倍以上的料厚，否則也容易把孔拉塌，造成外觀看上去不平整，不完美，而且模具加工也不好加工。

 

02，液態金屬成型方式

 

液態金屬成型后產品最終效果與壓鑄模成型方式類似，那么設計要求也是接近的。

 

A，產品的最細長寬，越小產品表面處理越難做，因為在拋光的時候，會產生高溫，會讓產品塌陷變形，如果表面采用噴砂或者拉絲會有所改善。

 

B，產品的表面造型的高低落差，凹槽的深度，轉角的R角大小，都會影響產品表面處理，重點是拋光處理，由于不在同一平面，會有些轉角面拋光不到，影響產品亮度效果。

 

C，產品的孔徑大小，有設計喇叭孔，或者造型孔的產品，孔徑不能小于0.6mm，當然越大越好，否則在成型的時候模具容易斷針，并且容易跑毛邊，披風，影響產品后期處理，否則就需要CNC切削處理，并且有孔的外觀面必須拔模7度以上，斜度越大越好。

 

產品的進膠點位置，進膠點位置一點不能在外觀面上，否則就需要模具沖切，然后拋光處理，增加了產品加工成本，特別是小件外觀件，更加不允許進膠口在外觀面上，因為小件的處理起來難度增加，而且容易變形斷裂。

3、鋁常用表面處理效果有哪些？

接下來來看看鋁材質表面處理可以做到哪些效果？

 

發現是不是與不銹鋼有很多類似之處？

 

是的，因為都是金屬材料，難免有很多工藝類似，但是它們又有很多細節區分，所以還是需要認真的細看。

 

01，物理效果（機械效果）

 

物理效果則是人為或者機械通過物理手段使其表面損傷后所獲得的效果，如機械拋光、機械拉絲、噴砂、極速高光機、激光鐳雕等方式，處理后的鋁材料表面可以呈現出高亮效果、霧面效果、拉絲效果、CD紋效果、機械紋效果，并且處理后的效果可以根據設計要求做到亮度可選擇，粗細可選擇，深淺可選擇。

 

02，化學效果

 

化學效果則是通過化學藥水，改變產品表面性能后所獲得的效果，通常有蝕刻、電鍍、電鑄、電泳、電解氧化等方式。表面可以呈現出高亮效果、霧面效果、深淺層次等化學處理效果，并且可以根據設計要求制作不同表面色彩，也可多色同時體現，也就是多次氧化。

 

03，涂裝效果

 

涂裝效果則是在產品表面附上一層其它材質效果，比如油墨、油漆、薄膜、膠水等材料，處理工藝又分為表面印刷，表面噴漆，表面噴粉，表面腹膜，表面滴膠等處理工藝，通過外部材料改變產品表面效果的方式，表面可以呈現出不同的色彩效果與質感。

4、鋁與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

再來看鋁材與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

 

01，鋁板材成型方式

 

鋁板材與不銹鋼板材成型方式一樣，但是鋁板材要比不銹鋼易成型很多，因為鋁密度低，材料軟，易拉伸成型。

 

A，首先是拉伸成型的高度與斜度最為重要，通常拉伸的越高，轉角R角越大，要不就將拉伸直升面斜度做大，否則轉角會拉傷，破口，影響外觀效果，轉角R角≥拉伸的高度，比如拉伸高度2mm，轉角的R角最少要設計為2mm。如果要拉伸更小，則需要分幾次拉伸才行，增加成本，量產性不高。

 

B，其次是沖壓成型產品的長寬尺寸控制，比如寬度只有2mm，長度超過了20mm，那么產品在后期拋光處理的時候容易變形，要想控制好，則需要加寬寬度來增加它的強度，要不就縮短長度，減少它的形變空間，否則在大批量量產的時候很難控制平整度。（外觀件注意點）

 

C，最后就是孔徑的大小與孔間距，孔徑設計的越小，產品材料厚度則越薄，孔徑的直徑要是材料厚度1.5倍料厚以上，比如材料厚度0.5mm，那么開孔則需要開到0.75mm，越大越好，太小容易模具斷沖針。然后就是孔徑排列的間距，孔與孔直徑最少要留2倍以上的料厚，否則也容易把孔拉塌，造成外觀看上去不平整，不完美，而且模具加工也不好加工。

 

02，鋁合金擠壓成型方式

 

A，首先是擠壓成型的壁厚，根據產品的大小來選擇，承受的強度越強，厚度則要越厚。擠壓厚度最薄可以做到0.2mm，當然越薄也就越軟。

 

B，其次是內孔的大小，回字形的內孔不能太小，太小模具強度承受不住，會斷，也會變形，偏位，造成一邊厚一邊薄問題，最小尺寸根據產品大小定義。

 

C，最后是型材切割的角度與道具，要想切割后表面沒有刀紋，則用高速機或者CNC切割，否則表面會有刀紋，需要后期拋光噴砂處理，然后就是切割的角度，角度越小，產品越尖，尖角部分容易損壞，產品裝配的時候容易傷人，也容易碰傷。

 

03，鋁合金壓鑄成型方式

 

A，產品的最細長寬，越小產品表面處理越難做，因為在拋光的時候，會產生高溫，會讓產品塌陷變形，如果表面采用噴砂或者拉絲會有所改善，而且越小的產品強度也就越差，由于鋁本來就偏軟，容易承受不住外部撞擊造成碰傷。

 

B，產品的表面造型的高低落差，凹槽的深度，轉角的R角大小，都會影響產品表面處理，重點是拋光處理，由于不在同一平面，會有些轉角面拋光不到，影響產品亮度效果。

 

C，產品的孔徑大小，有設計喇叭孔，或者造型孔的產品，孔徑不能小于0.6mm，當然越大越好，否則在成型的時候模具容易斷針，并且容易跑毛邊，披風，影響產品后期處理，否則就需要CNC切削處理，并且有孔的外觀面必須拔模7度以上，斜度越大越好。

 

D，產品的進膠點位置，進膠點位置必須沖切干凈，不能有缺口或者殘留，否則影響外觀效果，當然進膠口不在外觀面上是最佳選擇。

5、鋅合金常用表面處理有哪些？

再來看看鋅合金表面處理可以做到哪些效果？

 

鋅合金跟鋁合金表面處理效果也很類似，也只有部分細節不一樣。

 

01，物理效果（機械效果）

 

物理效果則是人為或者機械通過物理手段使其表面損傷后所獲得的效果，如機械拋光、機械拉絲、噴砂、激光鐳雕等方式，處理后的鋅合金材料表面可以呈現出高亮效果、霧面效果、拉絲效果、CD紋效果，并且處理后的效果可以根據設計要求做到亮度可選擇，粗細可選擇，深淺可選擇。

 

02，化學效果

 

化學效果則是通過化學藥水，改變產品表面性能后所獲得的效果，通常有蝕刻、電鍍、電鑄、電泳、等方式。表面可以呈現出高亮效果、霧面效果、深淺層次等化學處理效果，并且可以根據設計要求制作不同表面色彩。

 

03，涂裝效果

 

涂裝效果則是在產品表面附上一層其它材質效果，比如油墨、油漆、薄膜、膠水等材料，處理工藝又分為表面印刷，表面噴漆，表面噴粉，表面腹膜，表面滴膠等處理工藝，通過外部材料改變產品表面效果的方式，表面可以呈現出不同的色彩效果與質感。

6、鋅合金與外觀相關到結構設計注意要點有哪些？

再來看鋅合金與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

 

鋅合金與鋁合金壓鑄成型相同點基本類似，也沒有太大的區別，只是鋅合金要比鋁合金密度高，要硬，也要重，所以設計上有細微的尺寸要求差別。

 

A，產品的最細長寬與鋁合金設計要求一樣，不過鋅合金局部最薄可以做到0.3mm，而鋁合金則要做到0.4mm以上，但是在設計的時候最好還是確保0.5mm以上，太薄很容易變形。

 

B，產品的表面造型的高低落差，凹槽的深度，轉角的R角大小，都會影響產品表面處理，由于不在同一平面，會有些轉角面拋光不到，影響產品亮度效果。

 

C，產品的孔徑大小，有設計喇叭孔，或者造型孔的產品，孔徑不能小于0.6mm，有孔的外觀面必須拔模7度以上，斜度越大越好。

 

D，產品的進膠點位置，進膠點位置必須沖切干凈，不能有缺口或者殘留，否則影響外觀效果，當然進膠口不在外觀面上是最佳選擇。

7、銅常用表面處理有哪些？

再來看看銅的表面處理可以做到哪些效果？

 

表面處理效果跟鋁板都差不多，沒有什么太大的變法，唯一的是銅不能電解氧化，但是可以電鍍，此處就不詳解了。

8、銅與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

那么銅材與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

 

銅材與鋁材注意要點也類似，要求一樣，所以此處也不詳解了。

9、鍍鋅板常用表面處理效果有哪些？

再來看看鍍鋅板表面處理可以做到哪些效果？

 

01，物理效果（機械效果）

 

物理效果有激光鐳雕，雖然表面也可以做機械拉絲，噴砂等，但是這樣會破壞表面的鍍鋅層，會造成保護層破壞，易生銹，鹽霧測試等過不了風險。

 

02，化學效果

 

化學效果則是通過化學藥水改變產品表面性能后所獲得的效果，最常用的則是蝕刻，至于電鍍、電鑄、電泳、等方式也可以做，但是需要預處理，然后再進行，不常用。

 

03，涂裝效果

 

涂裝效果與其它板材類一樣，可以表面印刷，表面噴漆，表面噴粉，表面腹膜，表面滴膠等處理工藝，表面可以呈現出不同的色彩效果與質感。鍍鋅板常用表面處理工藝多半選擇噴漆或者噴粉。

10、鍍鋅板與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

再來看鍍鋅板與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

 

此處與鋁板材一樣，需要注意的地方同樣需要注意，就不詳解了。

11、鎳片常用表面處理效果有哪些？

再來看看鎳片表面處理可以做到哪些效果？

 

這里就不需要分物理與化學處理效果了，因為都是化學處理效果，是通過電鑄完成最終效果的。

 

那么除了最常見的電鍍亮霧面效果，CD紋效果以外，還有噴漆后再打磨效果，可以呈現不多層次的色彩，并且還可以滴膠填油，做不同風格的銘牌效果。

12、鎳片與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

A，鎳片制作厚度可以從0.05-3.0mm都可以制作，只是越厚越貴，因為要的材料與時間也就越久，并且厚了以后，可以采用鋁基材或者銅基材做一部分厚度，再在表面電鑄，這樣即節約成本，也能達到想要的效果。

 

B，鎳片LOG制作最重要的是字符的粗細，最細的局部不能低于0.05mm，字符寬度最好做到1mm以上，太小刷膠以后也粘不住，所以在設計的時候盡量將字體做寬。

 

C，如果產品做的是手機聽筒鎳片網，那么孔徑也很重要，最小的孔不要低于0.2mm，太細出音也會有問題。

 

D，最后就是有造型，有凹凸面的鎳片，凹面的槽最窄不能低于0.3，太窄制胚很難加工。

13、鐵網、鋼網常用表面處理效果有哪些？

鐵網/鋼網表面處理最常用只有兩種，電鍍跟噴漆，可以做亮霧面選擇。

14、鐵網、鋼網與外觀相關的結構設計注意要點有哪些？

鐵網/鋼網加工方式只有2種，一種是現成，可以選擇的網孔，另一種就是模具加工沖切的網孔，可以根據設計要求定制。

 

需要注意的是，現成的網孔只需注意產品的厚度即可，不能太薄，裝起來太軟變形，而沖壓的孔，則最小孔徑為板材的1.5倍，也就是說，材料選擇0.2mm的鐵片，它的孔最小是只能做到0.3mm。如果是0.5mm的材料，想做到0.5mm的孔，難度非常大，除非采用蝕刻，或者激光切割。

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