设计材料与加工工艺概述

设计材料与加工工艺概述

设计材料与加工工艺概述1、学习材料的重要性：

1.1材料是设计的物质基础和载体。是科学技术研究的重要方面，设计材料由比较单一的木材，陶瓷，玻璃，金属到越来越丰富的塑料、复合材料为产品设计展开了一个广阔的天地。基本功能相同的产品，由于采用了不同的材料和加工工艺，就可以带来巨大的形态变化，随后带来的是使用变化和精神功能的变化。例如电视机外壳，用木质层板来做，因为受到材料特性和加工工艺的制约，一般会做成方形。如果后壳要做成弧度就有一定的难度。但是如果用工程塑料来做电视机外壳的话，就很容易用压注成型的方法实现曲面的造型。

以椅子的设计为例，椅子的基本功能是“座”，另外它还具有很强的象征和装饰功能，木材、金属、皮革玻璃、塑料等材料随着成型技术的发展进步，并结合设计师的创意，展现出了不同的形态和风貌，这些典型的形态也成为时代技术发展水平和人们社会生活的象征。

早期的椅子大都以实木为材料，坚硬的材料使得精密的榫卯结构得以实现，使得椅子在造型上线条更加挺拔、秀丽、流畅，其形体严谨合理的结构、精致的制作工艺和天然靓丽的枝干，无疑为明式家具的典范。（明式太师椅）

20世纪三四十年代以后，由于合成树脂的迅速发展和高频胶核技术的应用，产生了一种新的椅子形态——胶合板椅。它改变了原有木材的特性，其结构、强度等均发生了变化，形成了一种新的造型风格。例如下面的LCM椅子。1941年，设计师查而斯和伊姆斯在家具设计中用胶合板为材料进行

椅子设计，引起了评委的注意，并因此拿了比赛的第一名。由马歇尔.布劳耶设计的瓦西里椅是世界上第一个以标准件

构成的钢管椅，突破了木质椅子造型的范围，压弯成型机和管材弯曲技术的出现，使得钢管本身的特性得以发挥，钢管有弹性、强度高，一致的弯曲半径给人一种有序和统一的美感。

塑料的发明给产品带来了前所未有的变化，如图所示，得S 形的堆叠椅，是由威乐.潘顿设计的，采用塑料一次成型技术，造型优美，色彩艳丽，技术完善，让塑料制品拥有了更完美的品质。

1987年，意大利菲亚姆公司设计了一个幽灵椅。该款椅子时由水晶玻璃制成的，设计师对玻璃的成型可能性进行了研究，在一块玻璃板上用每秒钟1000米的混合磨料的高压水柱制造了一道缝隙，然后用玻璃弯曲技术加以弯曲，使它获得了连续、透明、优雅的造型。它是复杂现代技术和简单造

型方法的完美结合。

材料和工艺是产品设计的物质技术条件，是实现产品设计的必要条件。设计通过材料和工艺转化为实体产品，材料和工艺又通过设计实现自己的价值。任何一个产品设计，只有选用材料的性能特点及其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求。1.2 材料总是能够为设计师带来很多新的思路。新材料对设计的影响不仅限于技术性应用的范畴，而是包含了整体质感。一直对设计流行趋势所形成起着激发作用。在材料日益丰富、材料技术不断发展的今天，“材料设计”成为了设计创新的重要手段。设计师不必受到材料的限制，或者被动的接收材料科学的研究成果。而是积极的评价和探索各种材料在设计中的应用价值，发掘材料在设计造型中的潜力。

ＥｍｉｌｉｏＡｍｂａｓｚ在20世纪90十年代提出了“软技术材料”的观念，并基于微型化技术设计了一款手帕电视。他打破了一般电视机的外观面貌和使用方式，让人感到异常的柔软和亲切。

“人与机器”设计公司设计的软件盘是用柔软的、易弯曲的聚氨酯泡沫制成。聚氨酯被公认为有高度的隔

热性和绝缘性。既可以坚硬的形式，也可以柔软的形式进行生产。应用领域十分宽广。键盘由镭射蚀刻而成，省去了不同的语言版本的模具修改成本。赤陶土（一种声学陶瓷）在高温烘烤后再施釉，完全能达到音响的硬度要求，并能强化声音的频率。在这个基础上，意大利的设计师设计了一款陶瓷音响。它不仅延伸乐材料的使用空间，也使得原来藏在房间角落里面得黑箱子音响，被赋予了全新的美学价值。2、设计专业学习材料课程的特点：

2.1与工科院校课程的区别

作为设计类院校对于材料的教学应该和其他工科类院校教

学有所不同。在学习和掌握的重点等方面都有所区别。这种不同正是由两类院校的学生的思维特点、接受能力和知识架构来决定的。当前市面上的绝大多数材料并不适合艺术设计类院校的学生使用。因为教材的内容包括很多抽象，概念性很强的材料学知识。他们的研究是偏向于对机械设计和工程设计方面的介绍。从艺术设计的角度对材料和加工工艺的研究阐述则很少。对设计类院校的学生进行产品设计没有直接的指导意义。这些内容对于我们的学生来说，既难懂又难学。从下表上分析，两者在内容也是有不同的：

工科的材料学（微观方面）工程力学，物理学，机械，电子，分子间距，应力等

设计类材料学（宏观方面）材料和工艺，材料的美感，材

料的肌理应用（工科类材料学主要涉及到材料的微观方面）（设计类院校的材料课程主要涉及到圆圈的右半边——宏观方面多一些）

2.2 我们要掌握的知识点：具备相关的材料和工艺的知识，了解材料的基本性能，会应用材料工艺学知识解决设计的问题。在设计中选择恰当的材料和工艺，能运用材料的自然美使产品具有美感，使加工工艺符合材料的性能。

3设计材料的分类

就工业设计的范畴内，材料是指用于工业设计并且不依赖于人的意识而客观存在的所有物质。从不同的角度，我们可以对材料进行不同的分类。

按照材料来源天然材料、加工材料、合成材料、复合材料等

按照材料的物质结构金属材料、无机材料、有机材料、复合材料

按照材料的形态分类现状材料、板状材料、块状材料、

其它金属，塑料，木材，玻璃和陶瓷等

在这里，我们主要介绍在设计生活中经常用到的材料主要有：

当然，在实际的产品设计中，非常多的是材料之间的搭配和

组合，共同来实现产品的功能。但是我们要注意的是：材料的品种越多，材料之间的连接方式就会随之增加，设计的成本也会提高，设计师在产品设计时候，要达到一个协调。4.材料的特性：

任何材料都有自己的属性。设计材料的的特性包括：

固有特性力学特性、热性能、电磁性能、防腐性能等

派生特性加工特性，感觉特性和经济特性

这其中牵涉到了材料的密度，强度，弹性，耐磨性，导电性，磁性等各个方面的多种特性。了解它们是设计师进行设计的前提，了解它们是产品能够成功实现功能的保证。而且很多设计就是利用了材料的某一些特性。比如法国设计师马萨德设计的一个“TOHOT”盐和胡椒摇罐。在这一个产品中主要就是运用到了产品材料本身的特性或者零部

件的特性。磁铁的磁性和它产生的瞬时的固定连接性。

5、材料的感觉特性

感觉特性是人的感觉系统因为胜利刺激对材料作出的反应

或者由人的知觉系统从材料的表面特征得出的信息，是人对材料的胜利和心理活动，它建立在生理基础上，是人们通过感觉器官对材料作出的综合印象。

（通过视觉和触觉，我们可以感受到很多材料的特性，不论它是透明还是不透明，柔软还是坚硬）