工业设计的新材料与新工艺应用分析

工业设计的新材料与新工艺应用分析

摘要：新材料和新工艺的应用水平是体现工业设计发展先进性的重要标志，

据研究，在人类工业发展历史过程中，每一次新材料和新工艺的出现都将会在一

定程度上推动工业设计的前进，而随着工业设计水平的不断发展，也必将会伴随

着更多新材料与新工艺的出现。因此对新材料与新工艺在现代工业设计中的应用

进行研究和分析，希望能够为工业设计水平发展带来一些可行性的建议。

关键词：工业设计；新材料；新工艺；应用

1工业设计的概念

工业设计是一门综合性的学科和实践，涉及到产品的外观、功能、用户体验、制造过程等方方面面。它的目标是通过创新和优化，为用户提供功能性、美观性

和可持续性的产品解决方案。在工业设计中，设计师通过研究市场需求、用户行

为和技术发展等方面的信息，与制造商、工程师和其他相关人员进行合作，共同

开发出具有竞争力的产品。

2常见的新材料和新工艺类型

2.1新材料类型

2.1.1新金属材料

新型金属材料是现代工业中不可或缺的材料之一。其中，铝合金材料在设计

领域中备受青睐，因为它可以通过表面处理和色彩搭配呈现出多样化的工艺产品。例如，通过表面拉丝、抛光、钻切和喷砂等方式加工后，再配合阳极染色，铝合

金材料可以呈现出各种设计者想要的色彩，并且保持金属的光泽性，给人美的直

观感受。新型金属材料具有较强的灵活性，可以随意地弯折和变换外观形状，满

足工业设计的多样化需求。不仅外观亮丽，新型金属材料的性能也相对较好，具

有较高的强度和耐腐蚀性能，因此深受设计者喜爱。此外，新型金属材料还融入

了非晶体结构的材料和聚合物塑料等元素，提升了材料的热稳定性能。这使得新

型金属材料具有更强的功能性，可以快速塑造外观造型，提高生产效率。

2.1.2新型高分子材料

新型高分子材料在现代工业设计中发挥着重要的作用。与传统材料相比，新

型高分子材料不仅具备相关性能，还可以根据实际需求呈现出不同的功能性能。

这种材料具有优异的分子性能，可以存储和传递信息，并具有较强的力学性能。

因此，新型高分子材料在工业设计中有着广阔的应用前景。其中，Ecoflx和Ecovio是两种常见的新型高分子材料。Ecoflx是一种可降解材料，具有较强的

耐候性和弹性。它常用于产品包装设计中，可以满足环境友好的需求。另一种材

料Ecovio中含有凝胶剂物质，给人以良好的质感。它在工业形态与外观设计中

经常应用，能够实现设计师的需求。此外，Ecovio材料具有多变的色彩，无毒无害，给人们带来良好的触感体验。

2.1.3新型玻璃材料

新型玻璃材料包括三种类型：超薄玻璃、纳米金刚玻璃、视觉控制玻璃。其中，超薄玻璃是一种十分轻薄的材料，经常被应用于电子设备的屏幕设计中。纳

米金刚玻璃材料表面涂有碳层，硬度较高，具有很好的质感，常被应用于小型电

子设备设计中。纳米金刚玻璃材料使用时不会留下明显痕迹，外观较新颖，具有

时尚感。视觉控制玻璃材料可以有效给予人们较好的视觉感受，调节视觉呈现效果，该材料结构较复杂，层次较多，含有透明玻璃、彩色玻璃等，可以调节视觉

效果。

2.1.4新型复合材料

新型复合材料指通过两种或两种以上的材料混合后形成的新型工业设计材料，如长纤维融入树脂基后成为高分子复合材料，该复合材料特点是具有较强的硬性，被广泛应用于工业设计中。纤维可以承载较强负荷，复合成分可以保护纤维，提

升纤维韧性，但树脂材料合成过程中具有一定的刺激性，当生产加热时所散发的

蒸汽也具有一定毒性。

2.1.5新型塑料

生物塑料是一种新型塑料。近年来，随着我国市场经济的不断发展，生物塑

料得到广泛关注。生物塑料由聚乳酸和淀粉制作而成，也可以从垃圾中提炼出来，性价比很高。生物塑料分为遇热变软的热塑性材料和遇热变硬的热固性材料，可

以满足不同的设计需求。

2.2新工艺类型

2.2.1新加工工艺

（1）仿生电火花加工工艺。仿生电火花加工工艺可将设计产品零件加工的

弯孔或直孔转变为复杂形状的曲向孔，配合机器人技术，可使加工出的产品曲线

孔变得光滑，且可按照需求制作形状，不仅降低了产品结构的难度，还可以提升

灵活性。（2）二氧化碳激光切割工艺。二氧化碳激光切割工艺主要应用激光切

割方式来实现工业设计产品的功能需求，该工艺可以有效降低切割中的破损程度，保持材料的完整性。

2.2.2新表面处理工艺

新表面处理工艺指的是对成型材料表面进行设计和处理，在处理过程中需考

虑环保需求，秉承生态平衡理念，确保使用的材料安全无毒、干净不刺激，该工

艺常被用于工业产品的设计中。

2.2.3新成型工艺

新成型工艺分为快速成型和动态成型两种。其中，快速成型需要应用可塑性

较强的材料，且具备一定柔韧性，一般被应用于绘图设计和工业材料设计中；动

态成型工艺主要用于生产塑料制品，可以实现各种高精度、复杂零部件的快速制造。

3新材料和新工艺在工业设计中的具体应用

3.1新材料的具体应用

在工业设计中，新型材料的有效应用是将其巧妙地融入产品结构中，通过利

用材料的不同性能来实现产品的功能性。一般来说，新型材料被广泛应用于交通

工具如飞机和汽车的微型芯片制造中。通过有效控制薄膜厚度，并对软磁相和硬

磁相晶粒进行排序，实现功能的转换，从而使设计出的产品符合工业设计的要求。此外，新型材料的应用还可以体现在服装制造业中。例如，聚乙烯薄膜具有较强

的亲水性和疏水性，在温度变化时可以满足不同需求。在制作服装时使用这种材

料可以发挥调节体表温度的作用，提高穿着的舒适性。

3.2新工艺的具体应用

工业设计中，应用新工艺的设计项目较多。现阶段，工业设计趋向于智能仿

生和小型轻便，对密集材料开发也较多。在加工传统材料时，由于材料本身结构

单一，无法满足智能产品的制作需求。但随着现代技术的发展，产品加工工艺更

加多元化，工业设计产品更加智能化、现代化。未来，工业设计必然以新工艺为

核心，对产品的设计要求也更加多样。以新表面处理工艺为例，产品表面处理效

果会影响产品外观。例如，丝网印刷在陶瓷行业中的应用，将科学和艺术融为一体，广泛应用于餐具和瓷砖等设计中，制作出的产品能够充分表达设计者的想法，充满生活情趣。另外，非晶态金属材料的处理工艺，通过化学沉积方法，科学选

择镀液的参数，严格控制工艺，可以形成单相体结构的表面镀层，显著提升镀层

性能。此工艺具有低耗能、低成本的特点，比传统电镀工艺效果更好，对环境的

污染也较小。处理后的零部件具有避光避磁、增强耐腐蚀性和耐摩擦性能的特点，广泛应用于铜、铝、钢等基体镀层中。该工艺已在化工、石油、航空航天、热力、造船和制药机械等多个领域得到广泛应用，并具有广阔的应用前景。

4结语

综上所述，随着我国工业设计领域的不断发展，在不久的将来，更多新材料

与新工艺会被开发和应用。因此，深入探究新材料与新工艺的特点和应用方法十

分必要。技术人员需对材料性能进行全面的了解，对工艺的操作方法熟练掌握，

充分发挥材料与工艺优势，推进市场经济的不断发展。

参考文献