工业设计材料木材
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。
木板材料种类
木板材料种类
木板是一种常见的建筑和家具制作材料，它有许多不同种类，每一种都有自己的特点和用途。
在选择木板材料时，了解不同种类的特点和优缺点非常重要。
下面将介绍几种常见的木板材料种类。
首先，我们来谈谈胶合板。
胶合板是由薄木片经过胶粘剂粘合而成的板材，具有均匀的结构和较高的强度。
它的优点是耐磨、耐腐蚀、不易变形，适用于家具、建筑和包装行业。
然而，胶合板的表面质地较差，需要做好表面处理，以及防潮防晒的保护工作。
其次，是刨花板。
刨花板是由木屑经过高温和压力加工而成的板材，具有较好的防潮性和保温性能。
它的成本较低，适用于家具制作、地板铺设和建筑模板等领域。
但刨花板也有一些缺点，比如容易吸湿膨胀，不耐磨损，需要做好防潮和防腐处理。
另外，还有中密度纤维板（MDF）。
中密度纤维板是由木纤维和胶粘剂混合压制而成的板材，密度均匀，表面光滑。
它易于加工和涂装，适用于家具制作和室内装修。
但是，中密度纤维板不耐潮湿，易吸湿变形，需要在使用过程中做好防潮处理。
最后，我们来说说多层板。
多层板是由多层薄木片交叉胶合而成的板材，具有较高的强度和稳定性。
它适用于高档家具、地板和装饰材料制作，但价格较高。
多层板的优点是结构均匀、不易变形，但是对环境要求较高，需要在室内干燥通风的环境中使用。
总的来说，不同种类的木板材料各有特点，选择合适的木板材料需要考虑到使用环境、预算和实际需求。
在使用木板材料时，还需要做好防潮、防晒和防腐等保护工作，以延长木板的使用寿命。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
各种常用木材简介
海棠木/红色/Bintangor/ST2901、海棠木/柚木色/Bintangor/ST2902、雨花梨木材名称：海棠木国外名称：Bintangor产地：东南亚材性及用途：气干密度0.54~0.81g/cm3，木材表面有大小不等的波纹；无特殊气味；纹理通常交错；结构均匀；心材红色至深红色。
广泛用于家具、床、地板、沙发以及胶合板等。
坤甸铁樟木/Ulin/ST0903铁木木材名称：坤甸铁樟木国外名称：Ulin产地：印度尼西亚材性及用途：气干密度0.86~1.18g/cm3,材质重硬厚密，抗冲击，变形能力强，有“铁木”之称，耐微生细菌侵害及蚁虫腐蚀，色彩幽雅清致有古典风味。
适用于所有大型工程，海水桩木，码头结构及高级家俱。
栎木/本色/Oak/ST3701、栎木/柚木色/Oak/ST3702橡木木材名称：栎木国外名称：Oak产地：欧洲材性及用途：气干密度0.63-0.79 g/cm3 重、硬、生长缓慢，心边材区分明显。
纹理直或斜，耐水耐腐蚀性强，耐磨损，多作为家具用材和高档室内装修用材、地板用材。
白蜡木/本色/Ash/ST4102、白蜡木/柚木色/Ash/ST4103白蜡木木材名称：白蜡木国外名称：Ash产地：欧洲材性及用途：气干密度0.6-0.72 g/cm3，木材光泽强，略具蜡质感。
木材无特殊气味和滋味，材质重硬，强度高，坚韧而富有弹性。
这种木材通常平直,纹理粗犷清晰，变化丰富，弦面具美丽山形花纹。
用途广泛，适宜做地板，适宜做地板、家具、细木工制品等。
榄仁木/Rok-fa/ST2701、苏门答腊柚木木材名称：榄仁木国外名称：Rok-fa产地：东南亚材性及用途：气干密度0.60-0.80g/cm3，根据木材颜色不同，常分为褐榄仁、黄榄仁及红褐榄仁三类。
重量重而硬，纹理通直而不规则，结构略粗，稳定耐用，耐腐抗虫蚁；砂光、油漆、胶黏及钉钉性能好。
适用于地板、细木工制品、家具、室内装修等。
维蜡木/Vera/SS5101玉檀香木材名称：维腊木国外名称：Vera产地：南美洲材性及用途：气干密度大于1.0 g/cm3，木材甚重，密度高，强度大，防腐性好，纹理交错，结构细腻均匀，略有香味，是用于高档家具、地板及工艺品等。
产品设计材料与工艺木材 ppt课件
2020/11/29
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阔叶树（硬木）
枫木
特点：枫木质地坚硬，呈 奶白色，年轮不明显，官 孔多而小，分布均匀；纹 里交错，结构肾细而均匀， 质轻而较硬，花纹图案优 良。
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阔叶树（硬木）
枫木
特点：容易加工，切面欠 光滑，干燥时易翘曲。油 漆涂装性能好，胶合性强。 主要用于板材类贴薄面。
（1）木材的特性、分类与结构
• 木材的分类
– 按树木成长状况分类
• 外长树，内长树(如热带树)
– 按材质分类
• 软木材和硬木材；软硬程度可分六级。
– 按树叶外观形状分类
• 针叶、阔叶；
（1）木材的特性、分类与结构
• 针叶树（软材）：
– 树干高大，且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。
• 阔叶树（硬材）：
• 根据产品造型的需要，合理利用木材的切面 • 1 横切面
– 硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削
• 2 径切面
– 通过髓心，与年轮垂直。径切面板材收缩小，不 易翘曲，木材挺直，牢度较好
• 3 弦切面
– 形成山峰状或V字形美丽纹理，但易翘曲变形
（2）木材的缺陷
• 木材的缺陷有哪些？
– 1.节子 – 2.变色 – 3.腐朽 – 4.虫害 – 5.裂纹 – 6.夹皮 – 7.弯曲 – 8.斜纹和纯棱
主要应用：针叶材横向强度高，弹性好、不易变形，主要做结构材料； 阔叶材致密，硬度高，花纹好看，但易变形，主要做需要耐磨或要求有美观
花纹的小物件或做装饰面板。
（1）木材的特性、分类与结构
• 木材的构造
– 树干：树皮、木质部、髓心三部分。
• 木材的切面
– 横切面 – 径切面 – 弦切面
木材的分类与特性
木材的分类与特性木材作为人类使用最久的材料之一，广泛应用于建筑、家具、工艺品等各个领域。
本文将介绍木材的分类以及不同种类木材的特性。
一、木材的分类根据不同的分类标准，木材可以从多个角度进行分类。
1.按用途分类按照木材的用途，可以将木材分为结构材、装饰材和工艺材三大类。
结构材主要用于建筑、船舶、桥梁等工程结构中，具有良好的强度和承重能力。
装饰材则主要用于室内装饰，如地板、门窗、家具等。
工艺材则是指用于雕刻、绘画等工艺制作的木材，具有高度的装饰性和艺术性。
2.按原料分类根据木材的原料来源，可以将木材分为针叶木和阔叶木两大类。
针叶木主要来自松树、杉树、柏树等，具有纹理较为清晰、稳定性较好的特点，适用于建筑结构和家具制作。
阔叶木则包括橡木、桃花心木、胡桃木等，它们的纹理丰富多样，颜色也较为鲜艳，被广泛应用于高档家具和工艺品制作。
3.按树龄分类根据木材材料的树龄，可以将木材分为原木和人工板两大类。
原木是指直接从树上锯下来的完整木材，其纹理和色彩更加自然，但由于存在缺陷和不均匀性，价格相对较高。
人工板则是指经过加工处理的木材，如刨花板、纤维板等，其优点在于价格相对低廉、质量稳定，被广泛应用于建筑和家具制造业。
二、不同种类木材的特性不同种类的木材具有各自的特性，下面分别介绍几种常见的木材。
1.柚木柚木是一种硬度较高、纹理清晰的木材，广泛应用于家具制作和建筑装饰。
它具有耐磨性和耐虫蛀性较强的特点，同时还具有一定的防潮性能，因此适用于长时间暴露在潮湿环境中的使用。
2.橡木橡木是一种质地坚硬、纹理美观的木材，被广泛用于家具、地板和工艺品的制作。
它具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，同时还具有较高的强度和稳定性，因此广受消费者欢迎。
3.松木松木是一种柔软且纹理清晰的木材，主要用于家具、建筑结构和造船等领域。
它具有较好的韧性和工艺性，易于加工和雕刻。
松木还具有一定的防腐性能，因此常被用于户外木制品的制作。
本文介绍了木材的分类以及不同种类木材的特性。
工业设计材料——木材
藤材
六、木材成型加工工艺
包括：成型加工——表面处理——涂饰 成型加工——锯，刨，凿，铣，砍，钻，拼接等
七、木制品的常用结构
框架结构 板式结构 曲木式结构 折叠式结构 ……
框架结构
板式结构
曲木式结构
木制品常用联接形式 榫结合 胶结合——和榫结合同时使用 螺钉结合和圆钉结合 专用联接件结合（塑料或金属） 混合结合 板材拼接 曲木式结构 ……
纤维板
● 利用木材加工的废料或植物纤维作原料，经过破 碎、浸泡、制浆、成型、干燥、热压等工序而制成 ● 材质构造均匀、不易胀缩和开裂、隔热、吸音 ● 绝热吸音材料、家具不外露的部分
细木工板 ● 板芯用短小木条拼接，两面再胶合两层实木表板 ● 坚固耐用、板面平整、结构稳定、不易变形
空心板
● 板芯是空心的木框，也可有少 量填充物，表板是胶合板或纤维板
合成木材（钙塑材料）
● 复合材料——由无机钙盐和有机树脂组成 ● 兼有木材、纸张、塑料的特性，不怕水，吸湿 性小，温差变化小，尺寸稳定，耐蛀虫，所有木 材的加工方法均适用 ● 质地轻软，保温、隔热、隔音、缓冲性能良好 ● 作墙板、地板、天花板等内外装修材料，隔音 隔热材料，包装箱等
竹材 ● 杆直，质轻，强度高，弹性大，价廉
工业材料——树干：包括树皮、木质部、髓心 木质部——最有利用价值
木材的三切面
纹理呈条状且平行 收缩小 不易翘曲
花纹美观 呈山峰或V形 易翘曲变形
横切面 径切面 弦切面
年轮、硬度大 耐磨损 易折断、难刨削 不易获得光洁表面
弦切面
四、木材的选用
1、强度、韧性、刚度、硬度、比重、材质是否致密 2、纹理悦目否 3、变形大小 4、加工性 5、胶合、着色、涂饰性 6、弯曲性能 7、耐候性和抗虫害性
5大创意材料之木材表面处理工艺在产品设计中的应用
5大创意材料之木材表面处理工艺在产品设计中的应用表面处理工艺在产品设计中的应用（二）--5大创意材料之木材表面处理工艺在产品设计中的应用-- 王婷麦燕来(北京理工大学设计艺术学院)木材是传统的设计材料，自古以来就被用来制作家具和生活器具。
由于它是一种天然的材料，所以也是最富有人情味的材料。
天然的纹理和色泽具有很高的美学价值，但木材也有一些不可避免的缺点，比如节疤、裂纹、易弄污等，也影响了木材的使用效果。
所以，为了达到好的效果，需要对木材进行表面处理来达到满意的设计效果。
从工业设计出发，表面处理的目的首先是美化产品的外观，也即按产品设计的要求调整其表面的色彩、亮度和肌理等。
因此，材料本身具有的外观不符合设计要求时，必须采用适当的表面处理方法进行调整，以满足产品设计的要求。
木材表面处理分类：1.表面基础加工处理a.砂磨定义：用木砂纸在木材表面进行顺木纹方向的来回研磨的工艺。
效果：去除在木加工过程中由于锯、削、刨时将木纤维切割断裂而残留在木材表面上的木刺，使木材表面更平滑。
手段：机械砂磨（利用机器进行抛光、擦亮）、手工砂磨（利用砂纸）。
b.脱色定义：用具有氧化-还原作用的化学药剂对木材进行漂白处理。
效果：使木材表面的色泽获得基本的统一。
常用的脱色剂：双氧水、次氯酸钠、过氧化钠。
c.填孔定义：将填孔料嵌填与木材表面的裂缝、钉眼、虫眼等部位的工艺。
效果：使木料表面平整。
d.染色定义：为了得到纹理优美、颜色均匀的木质表面，木制品一般需要染色。
手段：木材的染色一般可分为水色染色和酒色染色两种。
设计案例分析a.产品名称：笛子制造商：樊迪知制作分析：关于竹笛的制作问题，在我国历史上曾有不少记载，早在公元前二千多年，黄帝命伐竹斩而为十二筒，后来还有荀氏、丘仲、刘和、刘秀等等造笛之说。
在制作过程中将竹皮削去，将竹节打通，用细砂纸将内壁通刷干净，以便发音畅通，使气流振动统一，音色纯正。
最后，在笛身上缠上丝线圈，涂上生漆，保护笛子以免干裂，或磨光，上蜡漆，两头接骨等以作装饰。
工程施工木材有哪些
工程施工中木材的应用十分广泛，不仅可以用于建筑结构，还可以用于室内外装修、家具制作等方面。
在工程施工中，常用的木材种类有很多，下面就来介绍一下工程施工中常用的木材种类及其特点。
一、樟子松樟子松是一种常绿乔木，分布在我国东北、华北、西北等地。
樟子松木材坚硬、质重、耐腐蚀、抗风化，是建筑结构、家具制作、雕刻等领域的优质材料。
樟子松的颜色为浅黄色，纹理清晰，具有较高的观赏价值。
二、红松红松是一种大型常绿乔木，分布在我国东北、华北、华东等地。
红松木材坚硬、耐腐蚀、抗风化，具有良好的韧性和加工性能，适用于建筑结构、家具制作、船舶制造等领域。
红松的颜色为浅红色，纹理美观，具有较高的观赏价值。
三、椴木椴木是一种落叶乔木，分布在我国东北、华北、华东等地。
椴木木材软硬适中，质地细腻，易于加工，是制作家具、室内外装修、木雕等领域的优质材料。
椴木的颜色为白色或浅黄色，纹理平直，具有较高的观赏价值。
四、桦木桦木是一种落叶乔木，分布在我国东北、华北、华东等地。
桦木木材坚硬、耐腐蚀、抗风化，具有良好的韧性和加工性能，适用于建筑结构、家具制作、雕刻等领域。
桦木的颜色为浅黄色，纹理清晰，具有较高的观赏价值。
五、柚木柚木是一种热带常绿乔木，主要分布在东南亚地区。
柚木木材坚硬、质重、耐腐蚀、抗风化，具有良好的韧性和加工性能，适用于建筑结构、家具制作、船舶制造等领域。
柚木的颜色为深黄色，纹理美观，具有较高的观赏价值。
六、橡木橡木是一种落叶乔木，主要分布在欧洲、北美洲等地。
橡木木材坚硬、耐腐蚀、抗风化，具有良好的韧性和加工性能，适用于建筑结构、家具制作、酿酒等领域。
橡木的颜色为浅棕色，纹理清晰，具有较高的观赏价值。
七、桦木桦木是一种落叶乔木，主要分布在东北、华北、华东等地。
桦木木材坚硬、耐腐蚀、抗风化，具有良好的韧性和加工性能，适用于建筑结构、家具制作、雕刻等领域。
桦木的颜色为浅黄色，纹理清晰，具有较高的观赏价值。
以上只是工程施工中常用木材的一部分，实际上还有许多其他的木材种类可供选择。
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树干直而高大 纹理平顺 材质均匀 软易于加工 强度较高 变形较小 耐腐蚀性较强 ——承重构件
硬木材
树干直而高大通直部分较短 硬较难加工 强度高、变形大、易开裂 部分树种纹理比针叶树美观——家具、装饰
三、构造
工业材料——树干：包括树皮、木质部、髓心 木质部——最有利用价值
木材的三切面
纹理呈条状且平行 收缩小 不易翘曲
合成木材（钙塑材料）
● 复合材料——由无机钙盐和有机树脂组成 ● 兼有木材、纸张、塑料的特性，不怕水，吸湿 性小，温差变化小，尺寸稳定，耐蛀虫，所有木 材的加工方法均适用 ● 质地轻软，保温、隔热、隔音、缓冲性能良好 ● 作墙板、地板、天花板等内外装修材料，隔音 隔热材料，包装箱等
竹材 ● 杆直，质轻，强度高，弹性大，价廉
● 易吸湿和失水，并由此引起变形开裂等，易被 虫菌蛀蚀
藤材
六、木材成型加工工艺
包括：成型加工——表面处理——涂饰 成型加工——锯，刨，凿，铣，砍，钻，拼接等
七、木制品的常用结构
框架结构 板式结构 曲木式结构 折叠式结构 ……
框架结构
板式结构
曲木式结构
木制品常用联接形式 榫结合 胶结合——和榫结合同时使用 螺钉结合和圆钉结合 专用联接件结合（塑料或金属） 混合结合 板材拼接 曲木式结构 ……
纤维板
● 利用木材加工的废料或植物纤维作原料，经过破 碎、浸泡、制浆、成型、干燥、热压等工序而制成 ● 材质构造均匀、不易胀缩和开裂、隔热、吸音 ● 绝热吸音材料、家具不外露的部分
细木工板 ● 板芯用短小木条拼接，两面再胶合两层实木表板 ● 坚固耐用、板面平整、结构稳定、不易变形
空心板
● 板芯是空心的木框，也可有少 量填充物，表板是胶合板或纤维板
பைடு நூலகம் 榫结合
● 传统实木制品常用 ● 结实、轻巧、 ● 对木材质量和结合技术要求高 ● 不易实现自动化
板 材 拼 接
钉结合
八、木制品的加工工艺过程
备料——加工零件——装配——表面涂饰 或 ——表面涂饰——装配
(新木材、木材加工设备）
思考题：
木材三切面的特点 常用木材种类及特点 木制品的常用结构 木制品常用联接形式
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第八章 木材
一、概述
古老的造型材料 取材方便 易于加工成型和涂饰 质轻而坚韧 色泽悦目、纹理美观 热、电传导率低（干） 具有可塑性 易变形、易燃
有天然缺陷：节子、变色、腐朽、虫害、裂纹、弯曲 各树种性能差异大
软木材（针叶树）——松木、杉木、银杏……
二、分类
硬木材（阔叶树）——杨树、白桦、水曲柳……
原木 人造板材
板材 方材
薄木
原木——伐倒、去皮， 按规格加工成一定长 度、宽度、厚度
人造板材——将原木、 刨花、木屑、废材、 植物纤维等经机械或 化学处理制成
常用木材
原木 人造板材
● 幅面大 ● 质地均匀 ● 表面平整光滑 ● 变形小 ● 美观耐用 ● 易于加工
胶合板 刨花板 纤维板 细木工板 空心板 塑料贴面板 合成木材
花纹美观 呈山峰或V形 易翘曲变形
横切面 径切面 弦切面
年轮、硬度大 耐磨损 易折断、难刨削 不易获得光洁表面
弦切面
四、木材的选用
1、强度、韧性、刚度、硬度、比重、材质是否致密 2、纹理悦目否 3、变形大小 4、加工性 5、胶合、着色、涂饰性 6、弯曲性能 7、耐候性和抗虫害性
圆木
五、常用木材
● 轻、隔热、隔音
● 轻质家具材料
塑料贴面板
给人造板贴面，是对人造板的二 次加工、保护和美化
三聚氰胺装饰板 印刷装饰纸贴面 聚氯乙烯薄膜贴面 木纹直接印刷 透明或不透明涂饰
● 硬度大、耐磨 ● 耐热性能优异 ● 耐化学药品性良好 ● 能抵抗一般的酸、碱、油脂、酒 精等溶剂的侵蚀 ● 表面平滑光洁、容易清洗 ● 厨房、卫生间常用
广泛用于装饰、家具、包装、活动房等
胶合板
● 多层单板经热压胶合而成，各单板纤维方向互相垂直 ● 单板数为奇数、规格多种 ● 幅面大、平整、不易干裂或翘曲、适用于大面积板状制品 ● 隔墙、天花板、家具、室内装修
刨花板
● 废料加工成刨花，再经加胶热压成型，多种规格 ● 幅面大，平整，不易干裂或翘曲，隔热隔音，适 用于大面积板状制品，表面可进行多种贴面和装饰 ● 吸声和保温隔热材料、家具 ● 不宜用于潮湿处，握钉力较差