工业设计材料概述

null材料的现力材料的设计表现力 前言 前言 材料是设计的物质基础，任何产品功能目标的实现是通过可感知的材料等体现出来，设计的重要原则之一就是正确的掌握材料，赋予材料以生命。材料对设计师而言就如同文学家手中的笔 。 对于一个设计师所需要的材料知识而言，或者是对一个由材料所构成的人造物而言，材料本身仅是一种形态的基础，是一种原始构成元素，通俗的称谓是原材料 。null 第一章 设计材料与工艺概述 本章主要内容：本章主要内容：1.1 设计中的材料要素 1.2 设计中的工艺要素 1.3 设计与材料的关系 1.4 材料与工艺的关系 1.5 设计材料教学的发展 1.1 设计中的材料要素 1.1 设计中的材料要素 设计是人类的造物行为，是人类为了实现一定意图的创造性活动。所谓造物，即指人工性的物态化的劳动产品，是使用一定的材料，为一定的使用目的而制成的物体和物品。任何人造物都是信息的载体，是特定时代、民族、地域的社会观念及经济基础的体现，既有人们对材料、结构、加工工艺的理解（自然科学的信息凝聚），也有人们对生活方式、社会结构的反馈（社会科学信息的）。 什么是材料？ 什么是材料？ “迈克新百科全书”是这样解释的：“材料是从原料中取得的，为生产半成品、工件、部件和成品的初始原料，如金属、石块、木材、皮革、塑料、纸、陶瓷、天然纤维和化学纤维等。 null 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。 null查尔斯·埃姆斯和蕾·埃姆斯夫妇 （Charles and Ray Eames） 1946年设计的胶合板椅 马歇尔•布劳耶，受到自行 车把手的启示，设计了第一张 以件合成的钢管椅子 null乔•科伦坡设计的纯塑料椅 1907年，一位叫莱奥·贝 克兰的人从酚醛树胶里分解 出了人类历史上第一种人造 物质——塑料。从那时起， 塑料开始被广泛应用在各个 领域。 null维奈•潘顿设计的“潘顿椅” 第一把纯塑料椅子“Universale” 是由乔·科伦坡于1965年制造出来的 （图1–4）。两年之后，维奈·潘顿 （Verner•Panton）设计出了“潘顿 椅” （图1–5），它是首次使用单 块模塑技术制作出来的塑料椅。 null菲亚姆公司设计的幽灵椅 意大利菲亚姆公司设计了一 个幽灵椅（图1–6）。该款椅子 是由水晶玻璃制成的，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。nullＥｍｉｌｉｏ Ａｍｂａｓｚ在20世纪90年代提出了“软技术材料”的观念 null米兰设计师设计的喇叭kirikabu 1.2 设计中的工艺因素1.2 设计中的工艺因素1.2.1何谓“工艺” 《说文解字》中讲：“工，巧也，匠也，善其事也。凡执艺事成器物以利用，皆谓之工”。又“工，巧饰也”。“艺”即技艺。字典中对工艺是这样解释的：劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理（如量测、切削、热处理、检验等），最后使之成为产品的方法。是人类在劳动积累起来并经过的操作技术经验 null双层金属水杯 材料的工艺技术创造的“型性、构性、 工艺性”来弥补“材性”的局限。这正是人 类主动适应自然的表现，体现了“设计”的 作用。 1.2 工业设计中的工艺因素1.2 工业设计中的工艺因素1.2.2以“型性”弥补“材性”的局限STEPHEN REED设计的不烫手杯子 null“骑”在阳台上的塑料花盆 1.2 设计中的工艺因素1.2 设计中的工艺因素1.2.3以“构性”弥补“材性”的局限 构性是指结构对受力的抵抗形式和能力，它也是结构中起决定作用的因素。在设计中以“构性”弥补“材性”的局限，主要是指以某种稳定的结构弥补材料机械性能的不足。 设计中利用构型弥补材性不足的方式主要表现在两个方面： 设计中利用构型弥补材性不足的方式主要表现在两个方面： （1）利用结构抵抗重力的作用 （2） 利用结构抵抗荷载力的作用nullChun-Chia Hsu设计的杯垫与防烫套 塑料材料制作的酸奶杯， 简单轻巧、经济实惠，经过在 杯壁上加入凹凸的加强筋结构 能使杯体的强度和韧性增大， 使其足以抵抗其重力与荷载力， 弥补了塑料薄膜质软、强度低 的缺陷。 null星形结构的椅子1.2 设计中的工艺因素1.2 设计中的工艺因素1.2.4 以“工艺性”弥补“材性”的局限 工艺性是指加工工艺的特点、条件、限制、禁忌等。在设计实践过程中，人类要发挥设计的主动性，积极地以工艺、技术改造材料，以适应多种成型工艺的需求，创造出更多、更好的实用品。 null表面采用电镀工艺的爱国者MP3 null表面采用金属表面拉丝工艺华硕笔记本 1.3 设计与材料的关系1.3 设计与材料的关系从材料的角度来划分我国古代设计史的几个高峰 :陶器 （原始社会）----青铜器 （商周）----漆器 （汉代）----金银器（唐代）----瓷器 〔宋、明）。 null勒﹒柯布西耶设计的朗香教堂 null巴黎的蓬皮杜艺术中心 null贝律铭设计的卢浮宫入口1.3 设计与材料的关系1.3 设计与材料的关系1.3.1 艺术性 设计是一个整体，艺术性是设计不可或缺的一部分。 菲利浦·斯达克设计的榨汁器 1.3 设计与材料的关系1.3 设计与材料的关系1.3.2 技术性 材料和设计的另一个特征是技术性。材料的技术性就是上文提到的材料的内在特征，这些特征又取决于化学和物理结构 null阿尔比尼设计的核桃木扶手椅 悉尼歌剧院 null古根海姆博物馆 1.3 设计与材料的关系1.3 设计与材料的关系1.3.3 人性化 新世纪的材料向高、精的方向发展，为设计艺术提供了广阔天地。然而，我们不能仅仅停留在其物理属性上，还应该注重其“人性”——材料与人的情感交流，以满足人的精神需求。null 超薄苹果笔记本 1.4 材料与工艺的关系1.4 材料与工艺的关系 材料的内部结构决定了其材料特性。不同的内在结构决定着材料不同的物理与化学性能，如金属的分子结构决定着金属的刚性和延展性，生漆的内在结构决定着它的液体质和覆盖性。工艺是在各种材料自身特性的基础上发展成的一整套与之相应的处置技术。 null注模成型制作的ABS塑料台灯 木工艺中的锯、刨、凿、铐、 钉、榫接等；纤维工艺中的编、织 、绣、纺、捻、揉、搓等一系列与 之相应的工艺技术，都建立在不同 材料客观性能的基础上。 1.5 设计材料教学的发展1.5 设计材料教学的发展 在设计过程中，材料的选择和组合是贯穿于设计的始终，具有很强的功能性、艺术性和技术性，它是设计的一个重要内容。如果说设计包含了材料，那么可以说材料成就了设计。如何使学生正确掌握材料的基本知识，并能在设计中合理、充分地运用，是设计专业材料学课程教学的重要任务。 null各种木质装饰贴面夹板