5分钟，让你了解CMF设计！

产品设计是一门涵盖众多要素的学科，旨在创造出不仅功能实用，而且能在美学和情感层面引起消费者共鸣的产品。CMF设计是产品设计中最重要的方面之一，它专注于将产品转化为令人难忘和吸引用户的细节。CMF代表色彩 (Colour)、材料 (Material )和表面处理 (Finish)，这三个要素是任何物品（无论是科技产品、医疗产品、家具还是汽车）设计过程中不可或缺的组成部分。

 本期提纲：

·CMF是什么？

·CMF设计为何如此重要？

·色彩、材料和表面处理工艺

（CMF是什么？）

CMF是工业设计领域的一个专门方向，它着重于设计实体产品的材料特性，是色彩（Color）、材料（Material）、表面处理（Finishing） 的集成设计学科，通过三者协同控制产品的视觉、触觉与功能性表达。CMF设计是驱动产品从设计图纸走向市场成功的实践性力量，通过深入研究和应用色彩、材料与表面处理工艺，CMF设计解决了概念落地的可行性问题，包括可制造性、成本控制、供应链匹配等，并在此基础上，赋予产品独特的市场辨识度、卓越的用户体验以及强大的品牌表达力。无论何种产品，都需要指定颜色、材料和表面处理工艺，以创造适合该产品特性或最终用户期望的体验。

（CMF设计为何如此重要？）

Q:在当今数字化零售和线上优先体验的时代，CMF 设计还重要吗?

A：重要。以下是设计良好的CMF（色彩、材质、外观和纹理）可以为产品带来的一些好处：

1. 市场差异化

在竞争激烈的市场中，色彩、材质和表面处理（CMF）设计能够使产品在众多竞争对手中脱颖而出。恰当的色彩、材质和工艺选择，能够让产品更具辨识度，更受消费者青睐。在科技或时尚等行业，CMF设计更是影响购买决策的关键因素，因为它直接关系到品牌认知度和价值。 

例如， 因美纳（ Illumina, Inc.）在其设备上对色彩、材质和工艺的运用上占据主导地位。 金属质感的饰面、时尚的色彩和高品质的材料营造出一种奢华体验，使其在众多医疗制造商中脱颖而出。这清晰地展现了色彩、材质和表面处理（CMF）设计如何影响品牌形象。

2. 影响用户体验

用户与产品的互动远不止于其基本功能。消费者不仅追求实用性，也渴望获得愉悦的感官体验。色彩、材质和表面处理（CMF）设计直接影响产品在用户手中的触感以及用户的视觉感知。 

例如，在家用医疗产品设计中，柔软的材质和自然的纹理相结合，可以营造出舒适温暖的感觉。相反，表面冰冷光滑的医疗产品则可能带来简洁直观和专业化的体验。 颜色、材质和表面处理这三个要素也会影响人体工程学，因为纹理或表面处理可以改善产品的抓握感或使用舒适度。

3. 成本优化和可持续性

颜色、材质或表面处理的选择直接影响生产和成本。有时，特定的表面处理可以让价格较低的材质看起来更显档次，从而使品牌能够在不影响用户感知的前提下优化生产成本。

此外，越来越多的公司将可持续发展理念融入到其运营模式中，选择可回收材料或环保型饰面。市场对可持续产品的需求显著增长，许多品牌现在将CMF设计视为提供创新且环保解决方案的契机。

4. 与消费者建立情感联系

消费者往往会基于情感做出购买决定，而色彩、纹理和材质设计（CMF设计）正是建立这种情感联系的有力工具。色彩、纹理和材质能够唤起情感和记忆，创造出超越产品功能的感性体验。 

汽车行业就是一个鲜明的例子，设计师们致力于确保汽车内饰能够传达奢华、舒适或运动感。高品质皮革、赏心悦目的色彩搭配和触感极佳的饰面， 都会影响消费者在车内的感受，从而建立起与品牌的情感联系。

（色彩、材质和表面处理工艺）

CMF 设计侧重于产品的视觉和触觉元素。功能和工程设计等因素决定了产品的使用方式， 而CMF设计则定义了产品的外观、触感以及用户对其的感知。我们将逐一分析CMF设计中每个元素。

·色彩关键规范

色彩不只是感官表达，更是可量化、可控制的！色彩是CMF设计中最直观的元素，为了确保从设计到生产的颜色准确性，行业普遍采用标准化的色彩系统作为沟通语言。色彩模型系统帮助我们用一组数字或字母来指定或定义颜色。例如，RGB 色彩模型在数字设计中非常流行。RGB 色彩模型与许多其他色彩模型系统一样，都基于色彩理论。

以下简要概述几种产品颜色定义色彩模型系统：1.基础色彩模型系统（数字定义与测量）

（1）RGB 色彩模型（加色模型）

原理：红 (Red)、绿 (Green)、蓝 (Blue) 三色光叠加产生颜色，叠加强度越高越接近白色，黑色为 0 强度。

标准范围：8 位色中各通道取值0-255，表示为十六进制（如 #FF0000 为纯红）或十进制（如 R=255, G=0, B=0）。

CMF 应用：数字设计阶段（UI/UX、3D 渲染、产品可视化）、屏幕显示类产品的色彩定义。

（2） CMYK 色彩模型（减色模型）

原理：青 (Cyan)、品红 (Magenta)、黄 (Yellow)、黑 (Black) 四色油墨混合产生颜色，油墨浓度越高颜色越深，白色为无油墨。

标准范围：各通道取值0%-100%，表示油墨网点覆盖率。

CMF 应用：产品包装印刷、平面宣传物料、部分涂装工艺的色彩沟通。

（3）CIELAB 色彩模型（感知均匀模型）

原理：由国际照明委员会 (CIE) 于 1976 年发布，基于人眼视觉特性设计，L*a*b*三个维度描述颜色：

L*：明度（0 = 黑色，100 = 白色）

a*：红绿轴（正值为红，负值为绿）

b*：黄蓝轴（正值为黄，负值为蓝）

CMF 应用：色彩测量与品质管控的核心标准，跨材质、跨工艺的色彩一致性评估，如塑料、金属、涂料等不同材料间的颜色匹配。

2.行业标准色卡系统（实物参考标准）

（1）PANTONE（潘通）色彩系统

起源：1963 年美国 PANTONE 公司推出，最初用于印刷，现已扩展至全行业。

PANTONE MATCHING SYSTEM (PMS): 专色体系，每个色号对应唯一颜料配方。

PANTONE C/U: C=Coated（亮光），U=Uncoated（哑光），适配不同表面处理。

PANTONE Connect: 数字与实物色卡的联动平台，支持 CMF 数字化工作流。

CMF 应用：消费品设计、汽车内外饰、包装印刷，全球通用的色彩沟通标准。

（2） RAL 色彩系统

起源：1927 年德国国家材料与商品检验局制定，是欧洲工业领域最权威的色彩标准。

RAL Classic: 213 种基础颜色，4 位数字编码（如 RAL 3000 为火焰红）。

RAL Design: 1,825 种颜色，基于 CIELAB 色彩空间，提供更丰富的色彩选择。

RAL Effect: 金属色、珠光色等特殊效果色彩标准。

CMF 应用：工业设备、建筑材料、汽车零部件、工程机械，欧洲市场产品首选色彩标准。

（3） NCS（自然色彩系统）

起源：瑞典色彩研究所开发，基于人眼对颜色的自然感知而非颜料混合原理。

颜色描述三要素：黑度 (S)、彩度 (C)、色相 (H)，表示为 SXXCX-HXX，如 S1050-Y90R。

色样覆盖人眼可见色彩范围的 90% 以上，提供从浅到深、从灰到艳的完整色彩梯度。

CMF 应用：北欧设计风格产品、家居、纺织、汽车内饰，强调色彩自然表达的设计领域。

色差容忍值（Delta E, ΔE）

ΔE ＜ 1：几乎肉眼不可察觉

ΔE ＜ 3：工业可接受

ΔE ＞ 3：建议重新调色

打样时务必统一光源，如D65、TL84等，需明确光源条件（D65、TL84）、观察角度（2°/10°），避免同色异谱。

工艺适配：普通塑料（PP/ABS）宜中低饱和度，深色易显划痕；工程塑料（PC/PA）可做高饱和色，双色注塑边界缝隙≤0.1mm。

·材料（Material）关键规范

材料直接定义产品的基础触感与视觉重量，它承载核心功能属性，例如铝合金实现轻量化与高效导热，硅胶提供抗震与密封性能；材料更是用户价值感知的标尺，胡桃木桌面传递温润高级感，再生塑料则体现环保亲和力。材料选择是功能与美学的平衡艺术，碳纤维的竞技感纹理需匹配高昂成本，软触感涂层提升舒适度却可能牺牲耐磨性，设计师必须在用户期待、成本控制与技术可行性三角中寻找最优解。

金属材料的规格

目前已知的金属合金超过190种，可用于各种应用。简单来说，金属合金是由两种或两种以上金属在特定条件下混合而成的混合物。虽然“纯”金属也可以进行机械加工，但更有可能接触到的是合金。 

以下是最常进行机械加工（或数控加工）的金属合金系列： 

1.不锈钢

2.钛合金

3.钢合金

4.铝合金

5.其他软金属（C360黄铜、C101铜）

通常来说，为设计项目选择最合适的材料是最重要的选择。为了确保设计成功且持久耐用，设计师选择强度、韧性、刚度和成分都合适的材料。但是，选择正确的材料并非万事大吉；还需要正确地传达材料的选择。为了确保正确指定所需的金属，应该在材料清单或工程图纸中注明以下内容： 

具体材料等级：如 GB/T（中国）、ASTM（美国）、JIS（日本） 等国别标准，明确了铝、钢、不锈钢的强度、等级等。例如，6063铝合金或360黄铜

材料状态：例如，热处理、淬火、退火等。

材料规格：如果希望材料的制造、测试或认证符合某个规格，则必须明确说明该规格，包括任何修订。

特殊要求：这包括可追溯性、记录保存、来料检验、合格供应商等。特殊要求可能包含在其他工程文件中，例如询价单 (RFQ) 或工程需求文件 (ERD)。

塑料材料的规格

塑料材料的选择与金属材料的选择类似，但塑料的选择更为复杂。例如，不能用相同的方法制造每种塑料部件。这与塑料材料本身的结构以及塑料熔点低于大多数金属有关。 

塑料选型标准（Plastic Standards）

UL 94：阻燃等级，如PC V0常用于电子产品

ISO 1043：塑料材质标识

ASTM D系列：性能测试标准

环保合规认证（Environmental Compliance）

RoHS指令：限制铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等 6 种有害物质。

REACH法规：更全面，适用于出口欧洲

UL GreenGuard / Blauer Engel：室内环保认证

·表面处理关键规范

表面处理是指对产品表面进行的一系列加工，以改变其外观和质感，包括喷漆、阳极氧化、电镀、抛光、磨砂、激光雕刻等。在色彩、材质和表面处理（CMF）设计中，表面处理是画龙点睛之笔。它可以是亮面、哑光、纹理或这些效果的组合。表面处理可以增强或减弱色彩，增加层次感，并影响产品在手中的触感。CMF设计师精心挑选并应用符合品牌美学理念的表面处理，打造出兼具精致感和吸引力的产品。

塑料表面处理

VDI 3400（德国）：数值越大，表面越粗糙。

MT（Mold-Tech）系列：美式纹理，A-D 系列标准化模具纹理，MT-11000/MT-12000 等编号系统，全球通用。    

Yick Sang：亚洲常见纹理库。

SPI 标准规定了成品塑料零件表面的视觉和触觉特征，采用字母和数字组合的命名系统。下表列出了 SPI 规范：

SPI 标准（美国塑料工业协会）

建议收藏实体纹理样本册，沟通打样更高效。

SPI Finish 主要用于模具抛光，但 VDI 3400 标准主要用作表面粗糙度的参考。

产品表面处理要求：确定产品的精确表面光洁度。如果需要一定的粗糙度，VDI 标准能提供更好的选择；如果需要更精细的表面处理，SPI 标准可能更有帮助。

粗糙度（Surface Roughness, Ra）

Ra 表示平均粗糙度，单位 μm。Ra是描述典型表面粗糙度要求的最常用表面光洁度单位。显然，“R”代表粗糙度，“a”代表平均值。换句话说，Ra 描述的是零件的平均表面粗糙度。Ra 是图纸要求、表面光洁度图表和标准中的标准值。当看到“125 表面光洁度”或“63 表面光洁度”时，该数字指的是 Ra 值。

μ是代表微米的希腊字母，1微米等于0.000001米。这是表面粗糙度测量的典型分辨率。

如 Ra 0.2 μm 很细腻，Ra 1.6 μm 较粗糙

金属表面处理

阳极氧化：GB/T 19509-2004（铝及铝合金），膜厚≥10μm，硬度≥300HV

电镀质量标准：

ASTM B456（多层镀层）

GB/T 9798：国内常用标准，如GB/T 12334（钢铁镀锌），GB/T 17721（铜及铜合金），孔隙率≤1 个 /cm²

喷涂厚度：

常用标准有ISO 2808 / ASTM D6132，如粉末喷涂厚度一般为 50–80 μm

GB/T 1720（附着力），GB/T 1732（耐冲击），柔韧性≤2mm

（结语）

CMF（色彩、材料和表面处理）设计是一种强大的工具，它超越了单纯的美学范畴，深入到情感连接和用户体验的领域。随着品牌不断寻求差异化，力求使产品在竞争中脱颖而出，CMF设计的重要性只会与日俱增。通过拥抱创新、可持续性和个性化，CMF设计师将塑造产品设计的未来，创造出能够与消费者产生更深层次、更有意义的共鸣的体验。

未来，万有引力设计将持续深耕CMF设计领域，紧跟国际国内标准更新迭代，结合行业实践经验，为客户提供“标准合规、创意落地、成本可控”的CMF设计解决方案，助力产品在市场竞争中脱颖而出。

欢迎关注点赞，我们下期再见！