产品设计与材料选择

塑料的应用
工程塑料及其加工技术塑料
轻巧、艳丽、优雅
塑料材质的创新应用
手风琴式太阳眼镜 设计师Boaz Cohen和 Sayaka Yamamoto设 计的手风琴式太阳眼镜，灵感来
源于折纸。其透明塑料薄片经过多次的折叠 和挤压最后就形成了该形状，
够特别够拉风吧~
铝合金框架结构皮椅。
不锈钢操作台。
金属材质的创新应用
SILK电子卷尺 很小巧的一款卷 尺，它不同于常 规的扁平型卷带， 而是抽出如同丝 线一般的带， 使得整个卷尺摆 脱了笨重的感觉 显得很轻薄，电 子显示读数屏幕 非常清晰准确 同时，这种设计 也使它可以做为 铅垂来使用。 Anna Maria设计的精美珠宝
2 色泽悦目，纹理美观
3 具有平衡和调节空气湿气的功 能
由管状细胞组成；当空气中的蒸汽 压力大于木材表面水分的蒸汽压 时，木材向内吸收水分，反之其 水分向外蒸发；纤维结构和细胞 内留有空气，受温度变化不明显， 热膨胀系数低，受热时不软化
4 具有可塑性
蒸煮后可切片，热压下可弯曲成型5 易于加工成型和涂饰
塑料的特点 比重小，比强度大； 耐腐蚀，耐磨，绝缘，减磨，消声，减 震； 易成型，易复合等优良的综合性能。 易老化 耐热性差 刚性差 尺寸稳定性差

塑料成型容易、加工方便,能大批量生产
塑料制品的简单生产流程
原料 树脂 塑料生产 塑料 塑料制品 塑料制品生产
塑料制品生产系统组成 成型、机械加工、修饰三个过程组成。
2.浮法玻璃 3.磨光玻璃
一、深加工平板玻璃
常用深加工平板玻 璃有:钢化玻璃、夹层 玻璃、热反射玻璃、隔 热玻璃、光致变色玻璃、 夹丝玻璃、太阳能玻璃、 中空玻璃、镀膜玻璃、 微晶玻璃、玻璃砖。 1.钢化玻璃：热处 理钢化玻璃、化学钢化 玻璃 热钢化玻璃一旦形 成，就不能形成任何冷 加工处理如切割、磨削、 打孔、边角不能抨击板 牙
多功能剪刀 这把剪刀有很丰富的功能，分别包 括用于切割轻绳、绞丝、麻线的刀 口和开瓶器，拆下半边后可以像小 刀一样使用，锥形的末端很容易划 开纸箱。
一辆高性能的竞赛用概念自行车设计， 取名Pluma为葡萄牙语中羽毛的意思， 它的材料是碳纤维和凯夫拉（Kevlar） 高性能纤维，使它更轻更耐冲击。结合 空气动力学的车身设计减小了风力对 使用者的阻碍，小部件的包裹也极大地 减少对使用者的损伤。要想驾驭Pluma 这辆专业竞轮自行车，还是需要相当的 技术含量的。
有机高分子材料
高分子材料分两类： 天然高分子材料 蚕丝、羊毛、纤维素、油脂、天然 橡胶、淀粉、蛋白质等 人工合成高分子材料 塑料、合成橡胶、合成纤维、胶粘 剂、涂料等 工程上使用的主要是人工合成的高分子 材料。
• 塑料属高分子材料，高分子材料又称 高分子化合物或高分子聚合物（高聚 物），是以高分子化合物为主要成份 的有机材料。
工业产品造型设计 中，应用最广泛的金属 材料是钢铁材料，其次 是有色金属材料。近年 来性能优异、用途广泛 的合金材料成为工业设 计更丰富的选择之一。
金属的成型方法可区分为铸造、塑性加工、切削加工、焊接与粉末冶金五类。 常用的金属材料 钢铁 钢的分类 (1)碳素钢 (2)合金钢
常用钢材的用途 钢材由钢坯或钢锭加工而成的产品。通常分为型 钢、钢板、钢 管、钢丝等4大类。可采用轧制、挤压、拉拔、焊 接、冷弯等工艺 加工，广泛用于各工业部门。
易锯、易刨、易切、易组合加工；木材的管状细胞易 吸湿受潮，对涂料的附着力强
6 具有良好的绝缘性能
热导率、电导率小，随含水率增大，绝缘性降低
7 易变形、易燃
干缩湿胀，形状和强度发生变化；着火点低。
8 各向异性
木材的应用
木材的创新应用
一把神奇的椅子 能“金鸡独立”的平衡创意椅 设计师Pascal Anson的椅子作品， 其外表普通，但拥有平衡的内在 使其可以一只脚站立，这是一个 让人印象深刻的作品 ArdúConsole桌子 Martin Gallagher设计的Ardú Console桌子， 也可以说是一件雕塑作品，桌子的支架像人 体骨骼一样，韵律感很强，由枫木制成。
铝合金是以铝为基加入其他合金元素(铜、 硅、镁、锌、锰、镍等)而 组成的合金。铝合金质轻、强度高，比 强度值接近或超过钢，具有优良的 导电、导热性和抗蚀性，易加工，耐冲 压，并且可阳极氧化成各种颜色。
金属材料在 设计中的应 用
镁合金手机外壳
猫鱼”剪子(图6—20) 由意大利设计师富兰西斯科· 菲 利匹(Francesco Fillippi）设计的 剪子， 将猫和鱼的形象组合成一把剪刀。它 由：两片不锈钢绞合而 成。不锈钢表面镀钛，坚固耐用。
铝及铝合金
铝及铝合金是工业用量最大的 有色金属，是一种常用的现代 材料。 特点： a. 纯铝密度小，约为2.7g ／cm3，相当于铜的三分之一 ，属轻金属。 b. 熔点660℃。 c. 铝的导电、导热性优良 ，仅次于铜，其导电率约为铜 的64％。 d. 铝具有很高的塑性，可 进行各种塑性加工。 e. 纯铝为银白色，大气中 有良好的抗氧性，但氯离子和 碱离子能破坏铝 的氧化膜，不耐酸、碱 、盐的腐蚀。
骨架座椅
非金属材料
• 非金属材料
– 独特性能；成形方法多样 化
• 低温成形工艺简便 • 成形工艺与材料的制备 工艺有机结合
– 原料来源丰富，制造加工 容易，节约能源
• 主要介绍陶瓷，玻璃， 和木材。
陶瓷
• 陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型 和煅烧制得的材料以及各种制品。陶瓷的传统概念是指所有以粘 土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含 有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。由最粗 糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要 原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等) 。
玻璃的创新应用
关于测量，我们一丝不苟—SmartMeasure 智能测量杯 J. Ryan Eder 和 Chris Daniels设计的一款 智能测量杯，色彩搭配时尚。它的侧面和传 统测量杯一样是测量的刻度，最大的区别在 它的手柄上面。手柄上面有一个LCD显示屏， 可以将杯中的液体的容量通过数字直观的显 示出来。
你的挑剔我来满足—鸳鸯茶壶 看到这种茶壶设计，相信大家一定会联想到 “鸳鸯火锅”，只需一炉，双味同锅，南北 皆宜。此茶壶的设计也是如此，喜红茶、喜 绿茶，一壶即可搞定。设计师：Ewa Sendecka
木材
特性
1 质轻而坚韧，富有弹性
由疏松多孔的纤维素和木质素构成；密 度在0.3~0.8之间，小于金属、玻璃 等；在纵向（生长方向）的强度大， 抗压、抗弯强度差 具有天然悦目的色泽和花纹纹理；
塑料概念 以天然树脂或合成树脂（也称合成高分子化合物，因外观似天然树脂 如琥珀、松香、虫胶等而得名）为原料，在一定温度和压力条件下， 可以用模具使其成型为具有一定形状和尺寸的塑料制件，当外力解除 后，在常温下其形状保持不变。多数以合成树脂为基本成分，一般含 有添加剂如：填料、稳定剂，增塑剂、色料或润化剂等。
玻璃
• 玻璃：一种较为透明的固体物质， 在熔融时形成连续网络结构，冷 却过程中粘度逐渐增大并硬化而 不结晶的硅酸盐类非金属材料。
分情况而言：不占地方、轻便、透 明、使用面大、易碎
平板玻璃
• 作用：其透光、挡风雨、隔声、防尘 等作用 • 具有一定的机械强度，但性易碎，紫 外线通过率低，主要用于普通门窗、 隔断。 • 分类:1.传统平板玻璃
夹层玻璃 夹丝玻璃 压花玻璃 玻璃砖 泡沫玻璃
其他玻璃材料 彩色玻璃、镭射玻璃、丝网印刷玻璃、水晶 玻璃、微晶玻璃、磨、喷砂玻璃、瓷质玻璃、 玻璃马赛克 玻璃马赛克 性能特征：坚硬、耐热、抗冻、耐酸碱、耐 气候性好、光泽持久不变、施工方便，有乳 白色、会、蓝、绿、红、黑等多用于建筑物 墙面，尤其适用于外墙，厨房和卫生间，与 现代橱柜进行搭配更有现代感。
普通陶瓷
普通日用陶瓷 一、普通日用陶瓷的用途和特点
• 用粘土、石灰石、 长石、石英等天然 硅酸盐类矿物制成。 制造日用器皿和瓷 器。 • 一般具有良好 的光泽度、透明度， 热稳定性和机械强 日用器皿 度较高
艺术陶瓷
化学化工瓷 和电工瓷
• 用于化工、制药、 食品等工业及实验室 中的管道设备、耐蚀 容器及实验器皿等。 • 通常要求耐各种 化学介质腐蚀的能力 要强。 • 主要指电器绝缘用 瓷，也叫高压陶瓷。 • 要求机械性能高、 介电性能和热稳定性 好
热反射玻璃
• 具有较高的热反射性能、又保持良好的浮光性能的浮法平板 玻璃、钢玻璃、夹层玻璃 • 颜色：灰色、金色、银色、古铜色、茶色、棕色、褐色、深 蓝色、等等具有良好的遮光性和隔热性能，对太阳反射热具 有较高的反射能力。 • 主要用于门窗。挂镜、天蓬及幕墙
中空玻璃
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特点：隔热、保温、防结露、透光
绝缘瓷瓶
特种陶瓷
• • 特种陶瓷也叫现代陶瓷、精细陶瓷。 特种陶瓷包括特种结构陶瓷和功能陶瓷两 大类，如压电陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷、 高温陶瓷等。 • 按陶瓷的主要组成分： • 氧化物陶瓷、硼化物陶瓷、 • 氮化物陶瓷、碳化物陶瓷。
氧化铝陶瓷密封环
氧化铝陶瓷喷咀
陶瓷的创新应用
陶瓷滑板 陶瓷存储罐 很有意思的取硬币方式，不和常规的储蓄罐 一样打开小开口取钱，而是像 倒茶一样把硬币从储蓄罐里“倒”出来，壶 嘴的大小仅能倒出少量的硬币
产品造型设计材料 与工艺
金属材料来自百度文库
金属材料 是金属及其合金的总祢。 高强度,高硬度；一定塑性韧性 难以达到满足一些特殊性能的要求（耐 高温性、耐腐蚀性）
金属材料是金属及其合 的特性是由金属结合键性质 所决定的。不锈钢 铝 铝合金 镁合金 锌合金 铝镁合金 钛合金.......都是 属于常见的金属材料。
• ●概述 • 陶瓷材料：各种无 机非金属材料的通称。 包括：. 玻璃陶瓷
. 工程陶瓷
• 一般分为普通陶瓷和特种陶瓷 两大类。 按应用分为结构陶瓷材料与 功能陶瓷材料
耐热陶瓷
●陶瓷的生产过程 （1）原料制备 矿物原料经拣选、粉粹后配料、混合、磨细得到坯料。 （2）坯料成形 将坯料加工成一定形状和尺寸并有一定机械强度和致密度的半成品。包括可 塑成形、注浆成形、压制成形。 （3）烧成与烧结 干燥后的坯料加热到高温，进行一系列的物理、化学变化而成瓷的过程。 烧成是使坯件瓷化的工艺（1250℃～1450℃）； 烧结是指烧成的制品开口气孔率极低、致密度很高的瓷化过程。