产品设计材料与工艺概述
产品设计工程学基础-材料及成型工艺基础-概述
2、材料的分类
材料及成型工艺基础
材料 概述
二、材料认知
学会用材料去思考、去设计.
2、材料的分类
按化学结构分
金属材料: 化学结构为金属键 的钢铁、铜、金等. 无机材料: 化学结构为离子键 的石、玻璃、陶瓷等. 有机材料: 化学结构为共价键, 主要有塑料、橡胶、有机纤维 (皮、木材)等高分子材料 复合材料: 有多相材料复合而 成,如玻璃纤维增强塑料(玻璃 钢).
材料及成型工艺基础
材料 概述
一、设计与材料
形态需求 功能需求
1、材料:设计的物质基础
材料（Material）是产品功能和形态的物质载 体, 一件完美的 产品必定是功能、形态(结构)和材 料(工艺)的和谐统一.
感知特性
形态美感
物质性能
产品功能
设计
材料
材料及成型工艺基础
产品
材料 概述
一、设计与材料
2、材料发展与设计变革
材料 概述
一、设计与材料
• 材料使用与时代划分
人们在研究中国历史时 依据对材料的使用将人
类历史划分旧石器时 代、新石器时代、 陶器时代 、青铜器 时代、铁器时代…而
如今随着新材料的不断 涌现和多种材料的综合 使用, 已很难依据材料来 进行历史的划分.
材料的开发、使用和发展贯穿着人类历史发展的 始终, 拓展着人类的生产能力, 推动着人类文明 的进步和发展, 改变着人类的生活,也深深地影响 着设计的创新与发展.
3 新材料的开发
是指基于全新概念和 方法所开发的材料.如 纳米材料与纳米加工 技术的的开发等……
材料及成型工艺基础
材料 概述
练习:材料感觉特性的测定
依据每组感觉特性，将玻璃、陶瓷、木材、金属、 塑料、橡胶、皮革等7种材料进行有序排列。
产品造型设计材料与工艺木材
产品造型设计材料与工艺木材1. 引言在产品设计中，材料选择和工艺木材的使用对于产品的造型设计具有决定性的影响。
合理的材料选择和工艺木材的应用可以有效地提升产品的视觉效果、质感和实用性。
本文将介绍常见的产品造型设计材料以及适用于造型设计的工艺木材，并分析它们的特点和应用场景。
2. 产品造型设计材料2.1 金属材料金属材料是产品造型设计中常用的材料之一，具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能。
常见的金属材料包括不锈钢、铝合金、铜等。
不锈钢具有高强度、耐腐蚀和耐磨损等特点，适用于制作高质感、现代感的产品造型。
铝合金具有较低的密度，重量轻且易于加工，适用于制作外形复杂、轻盈的产品。
铜具有良好的导电性和导热性，适合用于制作电子产品的外壳。
2.2 塑料材料塑料材料是产品造型设计中广泛使用的材料之一，具有良好的可塑性和韧性。
常见的塑料材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。
聚乙烯具有优良的韧性，适用于制作柔软、易于折叠的产品，如塑料袋、塑料瓶等。
聚丙烯具有较低的密度、优良的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制作耐用、实用的产品，如家具、容器等。
聚氯乙烯具有良好的透明性和耐候性，适用于制作透明、耐用的产品，如窗框、水管等。
2.3 木材材料木材材料是传统的产品造型设计材料，具有天然的纹理和温暖的触感。
常见的木材材料包括实木、人造板和刨花板等。
实木具有天然的纹理和色彩，适合用于制作高档、自然的产品，如家具、地板等。
人造板由木质纤维和胶合剂制成，具有平整的表面，适用于制作外观要求较高的产品，如家具、装饰板等。
刨花板由木屑和胶合剂制成，具有较好的吸音性能，适用于制作音箱、隔音板等产品。
3. 工艺木材3.1 胶合板胶合板是一种由薄木板通过胶水粘合而成的板材，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性。
胶合板根据胶水的不同可以分为尿素醛胶合板、酚醛胶合板和三聚氰胺胶合板等。
胶合板广泛应用于家具、建筑和车辆制造等领域，具有良好的加工性能和稳定性。
1设计材料与加工工艺-概论
抗压、抗拉强度的计算式为
R=P／F
材料破坏时的最大载荷
材料的分类及特征
第一章
五、材料的分 类 六、材料的一 般性质 七、材料的工 艺特性 八、设计材料 的特性
7. 弹性与塑性Βιβλιοθήκη 在外力作用下材料产生变形，当外力除去后材料能 恢复原来形状的性能称为材料的弹性，这一变形称为弹 性变形。
在外力作用下材料产生变形，当外力除去后仍保持 变形后的形状和尺寸，但不产生裂缝，这一变形称为永 久变形，材料所能承受永久变形的能力称为材料的塑性。 材料的塑性通常用断面抗缩率和延伸率表示。
广义地说材料是指包括人们思想意识之外的所有物质。
狭义地讲材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器 或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质 都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食 物和药物，一般都不算是材料。
四、材料设计
概念及重要性
第一章
一、材料的定 义 二、设计与材 料 三、材料及工 艺的重 要性
概念及重要性
第一章
一、材料的定 义 二、设计与材 料 三、材料及工 艺的重 要性 20世纪三四十年代以后， 由于合成树脂的迅速发 展和高频胶合技术的应 用，产生了一种新的椅 子形态——胶合板椅， 赋予椅子新的造型风格。 如芬兰设计师阿尔瓦· 阿 尔托(Alvar Aalto)设计的 弯曲胶合板椅。
块状材料——石材、铸铁、石膏。
材料的分类及特征
第一讲
五、材料的分 类 六、材料的一 般性质 七、材料的工 艺特性 八、设计材料 的特性
1. 密度
材料在绝对密室状态下单位体积的质量
2. 熔点
材料由固态转变为液态时的温度
3. 比热容
将1克质量的材料温度升高1℃所需要的热 量
产品材料与工艺
苹果手机
苹果手机一般指iPhone，是苹果公司研发的智能时尚 手机，它搭载苹果公司研发的iOS操作系统。第一代 iPhone于2007年1月9日由苹果公司前首席执行官史蒂夫· 乔布斯发布，并在同年6月29日正式发售 。第七代的 iPhone 5S和iPhone 5C于2013年9月10日发布，同年9月 20日正式发售。第八代的iPhone 6和iPhone6 Plus于 2014年9月10日发布，大陆地区销售时间定为10月17日。
体膨胀系数——材料由于温度变化出现膨胀或收 缩按体积计算时，称体膨胀系数。一般可概略看作 线膨胀系数的3倍。
六。强度
材料在静载荷(外力)作用 下抵抗塑性变形和破坏作 用的能力，包括抗压强度 、抗拉强度、抗弯强度、 抗剪强度等。
刚度：材料抵抗变形的能力
七。弹性与塑性
弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后仍 能完全恢复其原来形状的性能
三。比热容 将1kg重的材料温度升高1℃所需要的热量。
四。热导率（热导系数）
材料将热量从一侧表面传递到另一侧表面的性质称 为导热性。由热导率或导热系数表示。
五。热胀系数 材料由于温度上升或下降会出现膨胀或收缩。
线膨胀系数—— 材料上两点之间的单位距离在温 度升高1℃时的变化称为线膨胀系数
线膨胀系数的比较：高分子材料﹥金属材料﹥ 陶瓷材料
以椅子为例看产品与材料的关系
古希腊时期，采用天然石材制作的石椅子 ，由于石材承受的压力远远高于承受拉力 ，且不易加工装配，通常整体落地．因而 形成一个基座式椅子的造型风格。
以椅子为例看产品与材料的关系
我国明式家具在家具发展中 占有十分重要的地位，明式 家具除其完美简洁的造型、 严谨合理的结构、精致的制 作工艺外，自然亮丽的材料 质感是明式家具的重要特征 。
产品和工艺介绍
产品和工艺介绍
产品和工艺介绍是向他人展示和说明产品的制作过程和技术方法的重要方式。
以下是一个示例，用于介绍产品和工艺：
产品名称：[具体产品名称]
产品概述：
我们的产品是一款[产品类型]，它具有[产品特点和功能]。
该产品经过精心设计和研发，以满足[目标客户群体]的需求。
工艺介绍：
1. 原材料选择：我们只选择高质量的原材料，以确保产品的稳定性和可靠性。
2. 加工工艺：采用先进的[加工技术名称]，确保产品的精细和优良品质。
3. 质量控制：在整个生产过程中，我们实施严格的质量控制措施，包括[列举一些质量控制的具体方法]。
4. 测试与验证：每一件产品都经过全面的测试和验证，以确保其符合相关的标准和规格。
5. 包装与交付：产品采用精心设计的包装，以保护其在运输过程中的安全。
我们还提供及时的交付服务，以满足客户的需求。
通过以上的产品和工艺介绍，我们致力于为客户提供高品质、高性能的产品。
我们不断改进和创新，以满足不断变化的市场需求，并确保客户对我们的产品感到满意。
希望以上内容对你有所帮助！如果你需要更详细或特定的产品和工艺介绍，请提供更多信息，我将尽力为你提供帮助。
产品设计材料与工艺
产品设计材料与工艺在产品设计过程中，材料与工艺的选择对产品的品质和性能起着至关重要的作用。
合理的材料选择和工艺设计能够提高产品的竞争力，降低生产成本，同时也能够满足客户的需求，提升产品的市场占有率。
因此，产品设计师需要在设计过程中充分考虑材料与工艺的选择，以确保产品的成功设计与生产。
首先，材料的选择是产品设计中的关键环节。
不同的产品对材料的要求也不尽相同，因此设计师需要根据产品的具体特性和用途来选择合适的材料。
例如，对于需要承受高温的产品，设计师需要选择耐高温的材料，如陶瓷、金属合金等；对于需要具有一定弹性的产品，设计师则需要选择弹性良好的材料，如橡胶、塑料等。
此外，材料的成本、可加工性、环保性等因素也需要被充分考虑。
因此，设计师需要对不同材料的特性有深入的了解，以便做出合理的选择。
其次，工艺的选择也是产品设计中的重要环节。
不同的工艺能够为产品赋予不同的外观和性能特点，因此设计师需要根据产品的设计要求和材料的特性来选择合适的工艺。
例如，对于需要具有精细纹理的产品，设计师可以选择注塑工艺或者喷涂工艺；对于需要具有高强度的产品，设计师则可以选择压铸工艺或者锻造工艺。
在选择工艺的同时，设计师还需要考虑到工艺的成本、生产效率、环保性等因素，以确保产品的生产能够顺利进行。
最后，材料与工艺的选择需要充分考虑产品的整体设计理念和市场需求。
产品设计师需要将材料与工艺的选择与产品的功能、外观、成本等方面进行综合考量，以确保产品能够在市场上获得成功。
此外，设计师还需要不断关注新材料和新工艺的发展趋势，以便为产品的设计和生产提供更多的选择和可能性。
总之，产品设计材料与工艺的选择是产品设计中至关重要的环节。
合理的材料选择和工艺设计能够提高产品的竞争力，降低生产成本，同时也能够满足客户的需求，提升产品的市场占有率。
因此，产品设计师需要在设计过程中充分考虑材料与工艺的选择，以确保产品的成功设计与生产。
第二章 产品设计材料与工艺
镀层被覆
涂层被覆
珐琅被覆：公元前3世纪在埃及有了在铜器表面的珐琅技术，
此后发展为景泰蓝工艺美术品，这种技术在工业上被称为搪瓷。
2.表面层改质
通过化学处理或氧化技术改变原有材料表面的性质。
3.表面精加工
通过切割、研磨、喷砂、抛光等技术对表面进行精加 工，改变表面的质感，以达到设计的目的。
3 五彩斑斓的黑，时尚元素融入手机背板
17世纪发明的铜板画，凃蜡-硝酸液浸蚀 金属刻蚀画
2.5 有机涂装
有机涂装即利用有机涂料对金属、塑料、木材等材 料加工成的制品，表面覆盖保护层或装饰层，有机涂装 是一种重要的产品表面处理工艺。涂装质量的优劣直接 反映了产品的外观质量，涂装不仅起到了产品防护、装 饰的功能，而且也是构成产品价值的重要因素之一。
热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836 年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有140年的历史了。 近30年来伴随冷轧带钢的飞速发展热镀锌得到了大规模 发展，成为了现在钢板表面镀锌的主要方法。
镀锌铁板作屋顶
镀镍 镍是一种微黄色的金属，电镀镍层在空气中的稳定性很高，
由于镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的 钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。电镀镍结晶细致， 具有优良的抛光性能。经抛光的镀镍层可得到镜面般的光泽 外表，同时在大气中可长期保持其光泽。所以，镀镍是非常 好的装饰方法。
优点：效率高，处理质量好。 常用方法：干法喷砂、湿法喷砂、无尘喷砂和高压水喷砂。
5. 表面精整 有些制品在表面进行修饰以前需清除表面的粗糙状
态，如：去除毛刺、沙眼、划痕、砂眼等，以获得平坦、 光滑、光亮的表面，这就需要表面精整工序来完成。表 面精整的方法有如下两种：
抛光：抛光是利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面 粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。
产品设计材料与工艺
产品设计材料与工艺产品设计是一项综合性的工作，它需要考虑到产品的功能、美观、成本和制造工艺等多个方面。
而在产品设计中，材料与工艺的选择是至关重要的，它直接影响着产品的质量、成本和生产效率。
因此，在进行产品设计时，设计师需要充分了解各种材料和工艺的特性，以便做出正确的选择。
首先，材料的选择对产品的性能和外观有着重要影响。
不同的材料具有不同的物理和化学特性，比如金属材料通常具有较高的强度和硬度，适合用于制造机械零件；而塑料材料具有较好的塑性和成型性，适合用于制造外壳和包装。
因此，在产品设计中，设计师需要根据产品的使用环境和功能要求，选择合适的材料来满足产品的性能需求。
其次，工艺的选择也对产品的质量和成本有着重要影响。
不同的工艺具有不同的加工精度和生产效率，比如CNC加工具有较高的加工精度和自动化程度，适合用于生产精密零部件；而注塑成型具有较高的生产效率和低成本，适合用于大批量生产塑料制品。
因此，在产品设计中，设计师需要根据产品的生产规模和质量要求，选择合适的工艺来实现产品的生产。
最后，材料与工艺的选择需要综合考虑产品的整体要求。
在实际的产品设计中，往往需要权衡各种因素，比如产品的性能、成本、生产周期和环保要求等。
因此，设计师需要充分了解各种材料和工艺的特性，以便做出全面的考虑和权衡，从而选择出最合适的材料和工艺来实现产品设计的要求。
综上所述，产品设计材料与工艺的选择是至关重要的，它直接影响着产品的质量、成本和生产效率。
在产品设计中，设计师需要充分了解各种材料和工艺的特性，以便做出正确的选择。
只有在充分了解和权衡各种因素的基础上，设计师才能选择出最合适的材料和工艺来实现产品设计的要求。
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产品设计材料与工艺概述
产品设计是将创意和理念转化为实际产品的过程，其中材料选择和工艺应用是非常重要的环节。
本文将对产品设计中的材料与工艺进行概述。
一、材料选择
材料选择是产品设计的基础，直接关系到产品的性能、外观、质量等方面。
在选择材料时，需要考虑以下几个因素：
1.1 功能性
材料的功能性是产品设计中最重要的因素之一。
不同的产品对材料的功能要求不同，如耐热、耐腐蚀、耐磨损等。
设计师需要根据产品的具体功能需求选择合适的材料。
1.2 可加工性
材料的可加工性是指材料在生产加工过程中的可塑性、可变形性、可切割性等。
设计师需要选择易于加工的材料，以便在制造过程中实现设计的要求。
1.3 成本
成本是产品设计中不可忽视的因素之一。
不同的材料价格差异很大，设计师需要在满足产品要求的前提下，选择成本适中的材料，以确保产品的竞争力。
1.4 环境友好性
环境友好性是现代产品设计中越来越重要的考虑因素。
设计师需要选择对环境影响较小的材料，如可回收利用的材料、低污染的材料等。
二、工艺应用
工艺应用是将设计理念转化为实际产品的过程，通过不同的工艺方法对材料进行加工，实现产品的制造。
以下是常见的工艺应用：2.1 注塑成型
注塑成型是将熔融的塑料注入模具中，通过冷却固化得到所需形状的产品。
注塑成型工艺广泛应用于塑料制品的生产，具有生产效率高、产品质量稳定等优点。
2.2 铸造
铸造是将熔融金属注入到铸型中，通过冷却凝固得到所需形状的产品。
铸造工艺适用于金属制品的生产，具有生产周期短、成本相对较低等优势。
2.3 焊接
焊接是将两个或多个材料通过加热或施加压力使其熔合在一起的工艺。
焊接工艺广泛应用于金属制品的加工和制造，具有连接牢固、成本较低等特点。
2.4 喷涂
喷涂是将涂料喷洒在产品表面的工艺，用于提供产品的外观装饰和保护。
喷涂工艺应用广泛，可实现丰富多样的外观效果，并能提供产品的耐腐蚀和耐磨损性能。
2.5 机械加工
机械加工是通过机床对材料进行切削、成型等加工过程，实现产品的制造。
机械加工工艺适用于各种材料的加工，具有高精度、高效率等特点。
产品设计中的材料选择和工艺应用是相互关联、相互影响的。
通过合理选择材料和工艺，能够实现设计理念，并最终制造出满足用户需求的优质产品。
设计师应根据产品的功能要求、成本限制和环境友好性等因素，综合考虑选择合适的材料和工艺，以提高产品的竞争力和市场价值。