
表面装饰是指在产品表面以不同的色彩、材质、表面处理工艺(CMF: Color, Material, Finishing)和各种组合形式进行加饰,使产品以独特和个性化的方式吸引不同的消费人群。CMF是产品从单纯造型与概念提升到实际量产与现实生活的 重要因素。没有好的CMF定义,好的想法与造型只是流于形式与概念。
加饰可以提升工业制品和商品的价值,产品表面装饰涉及机械性能(如硬度、滑动性等),电气性能(如导电性、电磁波制御、半导体特性),涂装(金属色泽可使产品具有高级感),色彩、纹路处理等。

在5月14-15日的2015表面装饰创新技术论坛中,日本MTO技术研究所所长桝井捷平先生将分享日本加饰技术的最新动向,包括免喷涂(paint- less)、功能性加饰(decoration with function),以及柔软触感(soft feel decoration)、3D数字纹理咬花(3D digital texture)、薄膜装饰(film decoration)、无表皮(no skin)、色彩仿生(structural color decoration)等工艺。
随着全球对环保的重视,喷涂、电镀等工艺因为生产过程中对环境的污染,被越来越多绿色、且加工灵活的生产工艺所取代。同时,装饰同时具有更多功能性的工艺也更加受到青睐。
下图列出了不同装饰工艺的成本和品质比较,,其中X轴代表成本,Y轴代表品质。

加饰薄膜的功能越来越提高,许多厂商推出具有多元化、多功能的薄膜
设计表现多样化,如印刷、着色、蒸镀、涂装、多层构造及组合IML/IMD成型技术得到进一步发展,开发2种贴合、双面贴合等TOM工法得到大幅运用,可满足不同形状及少量多样化的需求。
与此同时,根据富士经济公布的数据表明,装饰薄膜应用于智能手机、平板设备、汽车零部件、消费类电子产品的规模进一步扩张。装饰薄膜的全球市场规模如下表:

加饰薄膜不同类别的市场应用如下表:

在活动中,桝井捷平先生将就不同薄膜的创意表现,以及在不同领域的应用做详细的分析展示说明。

3D数字纹理咬花(3D digital texture)
传统的模具咬花的主流制作方法是在已经完成的模具上,通过蚀刻形成花纹。不过,让模具局部腐蚀从而形成凹凸的传统咬花方法,无法制作出较深的凹凸。另外,还 存在最终形成何种压花取决于工匠的直觉和技能,难以预测最终完成情况的问题。而如果将咬花加工外包出去的话,在设计自由度方面会存在很多限制,比如多数情 况下都是以咬花加工厂商已经备好的模型为基础,因此难以制作出具有创新性的花纹。

D3纹理不仅能在平面上,还能在曲面上形成任意高度的立体纹理。该技术利用3D扫描仪和3D模型制作软件“Freeform ”等数字工具制作纹理数据,然后将其追加到产品的CAD/CAM数据中制作模具. 由于纹理直接雕刻在模具上,因此仅一次树脂成型便可形成质感丰富的3D纹理。


D3纹理技术用于制造iPhone保护壳。下图为“次元”系列

在这种情况下,D3纹理提供的是通过数字数据开发出新的花纹,并将其应用于树脂成型品的一系列工序。
不仅是注塑成型,吹塑成型的包装开发也可轻松实现此前没有的复杂纹理。如下图采用D3纹理技术制作的样品,除了可以只更换纹理表面的模具,为客户提供在现有形状的瓶子上以低成本添加丰富纹理的服务。

通过与树脂材料以及模内成型等其他加工技术组合使用,D3纹理技术将带来更出色的表现力,包括着色和质感等在内。
色彩仿生(structural color)
色彩仿生是人类产品模仿自然界生物的色彩,如大自然的甲虫,肥皂泡沫,石头等。色彩仿生基于人类眼睛可见光的光谱范围,材料表面因对光的反射而为人眼感知。与质感仿生类似,色彩仿生生理上有赖于人体感官的感知,但其本质在于心理感知的符号意义。

1、纳米多层膜:金属感、蝴蝶、及其他颜色表示法,如东丽的PICASUS。

PICASUS 与采用电镀和蒸镀方式的薄膜不同,完全没有使用金属,因此不用担心生锈或剥落。不但方便回收利用,还解决了电镀工厂的环保问题。另外,从内侧进行光照射 时,光线能够穿过,因此可以显示文字和图形。平时呈金属光泽状,可用于只在必要时显示文字的门把手、开关板及仪表板等。商品名为“闪光不锈钢”。
薄膜交替重叠折射率较高的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和较低的PET,形成约1000层的层叠结构。整体厚度为200μm。单纯计算1000层的话,每 层厚度约为0.2μm。不过,层的厚度并不相同,而是一端薄一端厚,采用连续的等间隔交替分布。层达到一定厚度时会由于光线的干涉现象而出现颜色,采用等 间隔分布时,所有的可视光均可均匀反射,因此呈现出金属光泽。


从像梳子一样分布的500个喷嘴中挤出材料。高折射率PET的喷嘴和低折射率PET的喷嘴交错排列组成“梳子”状。两种树脂以交错的形式挤出,形成1张厚薄膜。不采用两色成形,而是采用“千色成形”。延展后减薄至200μm。
将上面制成的薄膜放在模具中使之成形,最终制成产品。可以进行一定程度的拉伸,在预备成形阶段制成曲面。不过,拉伸超过150%时,各层会变薄,反射波长产生偏差,出现淡绿色。
2、多层薄膜沉积:薄壁的真空镀膜产生彩虹的颜色,从不同方向观看,颜色也随之改变。如津田工业等。

3、随机粗糙面的花纹装饰

(以上资讯来源于模内装饰)
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肇庆市振华真空机械有限公司
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成立于1992年,是一家专业研发制造真空镀膜设备的技术型企业。拥有华南最大的真空设备制造基地,不仅致力为客户提供核心的真空设备和技术支持,更为客户提供整体解决方案及快捷优质的售后服务。



