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如何轻车熟路地谈论表面纹理?

作为一名产品设计师,您可能已经知道自己对表面纹理的选择,会影响和决定产品外观、触感和性能。

但您可能没有意识到,制造商在制作和描述表面纹理时使用的都是专业词汇。如果您熟悉这些术语和它们的用法,那么就能帮您避免沟通引起的误解,同时在产品开发过程中会更省时省钱。首先,下文将探讨表面纹理为何如此重要。

为什么要关注表面纹理?

固态塑料或金属产品的纹理与其机械性能和功能有很大关系。纹理会影响摩擦、腐蚀、热传递、磨损和许多其他因素。例如,非常粗糙的表面有助于为需要手持的产品提升抓握力,但这种粗糙表面根本不适合用作承载表面。

纹理的使用往往很有创意,比如用来隐藏制造缺陷,例如塑料注塑成型外壳上的分模线。其他纹理用于装饰目的,模仿木材、石材或皮革。最后,如果制备表面纹理是为了后续喷漆或阳极化,那么表面纹理非常重要。

什么是表面纹理?

从制造的观点来看,表面纹理是指固体的三维形貌。因为非常平坦且无特征的表面形貌是不可能的,所以所有的表面都具有某种纹理。

这些纹理中有一些纹理在肉眼看来是规则重复的图案,而另一些则更加随意或分散,因此要以普遍认同的方式来描述这些图案可能比较困难。

如何描述表面纹理?

有几个专业术语可用来从技术上描述表面纹理。工程师和产品设计师应该熟知这些术语,以便在开发新产品时与制造商有效沟通。

平铺

这是表面纹理的大致方向。平铺被视为制造表面的工艺(比如铣削、磨削、砂磨等)所产生的大幅或全局图案。

Sand Dunes
这里清楚地显示了平铺

波纹

与平铺一样,波纹是由机床在大面积上的移动所引起的。在这种情况下,波形是传递到工件的周期性反复振动的函数。

波可呈现由于振动而产生的短周期图案

例如,插图上工件的纹理特征,既有旋转刀头,又有铣床切削的光刀痕迹

粗糙度

在我们与客户合作项目的经验中,粗糙度这个术语以及对粗糙度描述是最容易产生误解的地方。粗糙度是最精细的测量尺度,是用切削工具或磨料在表面上进行更随机、更无序的相互作用而产生的。

粗糙度通常用一个称为Ra的值来表示。该值是用名为“表面光度仪”的细探针或针头测量给定样品长度来计算的。在垂直于纹理平铺的方向上,将表面光度仪的敏感尖端拖曳经过特征表面。针头能够记录非常微小的变化,由此计算出与标称平坦线的平均高度偏差。Ra值越低,表面越平坦或越精细。您可以点击此处,了解更多关于Ra的工作原理。

只需要知道Ra就够了吗?

记住,Ra只能显示表面的平均平面上的随机局部点。有许多方法可以制造出价值相同、但表面效果截然不同的产品。

Diagram of surface texture patterns
制造过程中的样品图案。图片由Wikiwand提供,保留所有权利。

如果您要在产品上制作一个明确的纹理,最好提交一份样品以供测试,我们可以帮助您对其进行匹配。我们希望这些信息对您有所帮助,如果您愿意,我们可以针对您的未来项目,提供更多关于如何选择合适的表面效果的建议。

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