材料与工业设计

材料与工业设计

工业设计是以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行的设计，它是20世纪初工业化社会的产物，其设计理念从产生之初的“形式随机能”发展到现今的“在符合各方面需求的基础上兼具特色”。现代设计和材料的关系是互相刺激，互相促进的。时代的变迁，意识的变化，会带来人们对材料需求的变化，从而促进设计材料的改进和开发。

工业设计在西方的工业化进程和现代工业文明中扮演了不可或缺的角色。尤其在现今的产品全球化产业链中，工业设计更是排位居首，因为社会的文明总是伴随着人类对未来的憧憬和为之实现的勇气。用这样的经验和视角扫描今天的中国工业设计教育，我们发现学院化的创意设计稍显单薄却又表面华丽的原因，就在于和现实制造中诸多环节的脱离，例如对设计环节中很重要的材料运用的陌生，这样势必就局限了设计拓展的范围。所以作为一名工业设计的学生，详细的学习和了解材料的发展和应用是十分必要的。

任何材料都有自己的属性，设计材料的特性包括：力学特性，热性能，电磁性能，防腐性能等，这其中牵扯到了材料的密度，强度，弹性，耐磨性，导电性，磁性等各个方面的多种特性。了解他们是设计师进行设计的前提和产品能够成功实现其功能的保证，很多成功的实际就是利用了材料的其中一些特性来进行的。

材料是设计的物质基础和载体，也是科学技术研究的重要方面。现如今，设计材料已经由比较单一的木材，陶瓷，玻璃，金属发展的越来越丰富。塑料和复合材料等的出现，由于使用的便捷和自身的可塑性，为产品设计提供了一个广阔的空间。

随着大量的现代新型材料被研究开发出来, 使得工业设计的前景更加广阔和更具挑战性,工业产品的价值进一步充实和提高,工业设计中的造型设计、色彩设计、绿色设计和加工工艺等设计内容与材料的联系更加紧密.在某种条件下,工业设计与材料是相互渗透、相互融合、相互补充的.材料的发展促进了工业设计的发展,特别是进入了21世纪,新型绿色材料在工业设计中的运用已更加广泛,对改善环境、丰富生活起着积极而重要的作用.

形态的存在是以物质为基础的，而物质的基础就是材料。材料的特性基本决定了一件产品的特性。产品的特性必须以材料的特性为前提。工业设计是一种形态的创造活动，因而也决定了工业设计的基础是“材料”。正如丹麦著名设计师克林特所说：“运用适当的技艺去处理适当的材料，才能真正解决人类的需要，并获得率直和美的效果”。

工业设计的核心是产品设计，而产品设计最为重要的就是形态的创造，而形态的创造又

受制于材料的属性，不同的材料的属性决定了形态存在的方式。对于材料的合理运用是工业设计创造的基础。对于材料属性的了解，能为形态的创造提供新的途径。不同的材料的运用，不同的材料的属性和表现形式能给与人不同的心理感受。任何设计活动都必须通过一定的材料作为载体来创造内容。材料和设计互为表里，各种设计都是借着材料来显露其面貌，也通过设计来表达材料的特性。缺少材料，设计活动就无法实现。换句话说，材料与设计是一体的两面，密不可分，所以在设计活动中，如何使材料得到有效的发挥并使材料的质感与功能充分表露，使极为重要的内容。

随着时代的发展，材料的创新发展也越来越越快，设计师需要把握和适应各种新材料的应用。材料是人类赖以生存和发展的物质基础，新材料是营造未来世界的基石。如果没有20世纪70年代制成的光导纤维，就不会有现代的光纤通讯；如果没有制成高纯度大直径的硅晶体，就不会有高度发展的集成电路也不会有今天如此先进的计算机和电子设备。

在工业化高度发展的今天，设计任何一件产品都离不开材料。新材料的使用，不仅对产品外观可以起到新颖美观的独特装饰作用，还使设计本身变得更加简洁，合理，更具时代感。如真空镀铝膜这种新颖的包装装潢材料，是将高纯度铝丝置于真空装置中，将铝丝加热到熔点以上，铝丝蒸发成铝蒸汽，蒸汽分子连续沉积在被涂基材上而形成的一种复合膜。这种膜不仅具有美丽的金属光泽，还有其他的多种特性。而在镀铝前在薄膜基材上涂布一层透明的颜色，就可获得多种颜色的金属光泽，这些五颜六色的材料特别适用于礼品包装。

下面就以高分子聚合物中的“碳纤维”在工业产品中运用的几个例子来说明“材料”在工业产品设计中的作用。

碳纤维特性，正如通常人们所说的，碳纤维比铝还要轻比钢还要硬，它们的比重是铁的四分之一，比强度是铁的十倍。通过与其它纤维的比较，我们就可以初步了解碳纤维的这些特性。碳纤维是由和钻石同等材质的碳制成的。因此，碳纤维有优越的抗张强度和抗拉模量。碳纤维在化学组成上非常稳定，并且具有高抗腐蚀性。碳纤维的其它特性还包括高度的X

射线穿透性，较高的抗化学，抗热和抗低温能力。

碳纤维的这些特性也就意味着他们可以被应用于很多的领域。主要的应用包括体育运动，例如高尔夫球棒和钓鱼杆；航空应用包括飞机元件；和工业应用。随着工业的不断进步，人们正在寻找更多具有新功能的材料，因此碳纤维的需求也在逐渐增长。如今它已被广泛地应用于医疗设备、压力容器、土木工程和建筑材料、能源及其它新的工业应用上。碳纤维的生产成本也在逐渐降低，加工技术也在趋向多元化，制造商可以按照具体的应用提供一系列的碳纤维产品。所有的这些都支撑了以工业应用为中心的新型社会的需要。

对材料的认识是实现产品设计的前提和保证。早在1919年成立的包豪斯学院，就十分重视材料及其质感的研究和实际练习，师生们意识到材料的特性、功能等仅靠语言来理解是远远不够的，而应该运用材料进行造型训练并通过实践操作深化理解，探究其美感。该院的伊的伊顿曾写道：当学生们陆续发现可以利用的各种材料时，他们就更加能创造具有独特才质感的作品。

在设计中有这样一句话：“用材料思考”。材料作为设计的表现主体，以其自身的固有特性和感觉特性参与设计构思，其审美特征被充分挖掘，为设计提供了新的思路、新的视觉经验和新的心理感觉。随着设计表现形式的日趋多样，各类材料独具特色的审美特征也越来越受到设计师的关注，在设计中注重材料语言的运用和把握“用材料思考”的原则，已经成为现代设计的一个重要理念。

材料解决物质，设计解决形态。有物才由形，有形就有状。物作用于人的肉体，形作用于人的心灵。一个解决存在问题，一个解决享受问题。我们只有把物质与形态进行充分的结合才能够创造出成功的产品设计。

当代工业产品的先进性不仅体现在他的结构和功能方面，同时也体现在新材料的应用和工艺水平的高低。材料本身不仅制约着工业产品的结构形式和尺度大小，也体现了工业产品的生命力和美感。所以合理的，科学的选用材料是工业设计中极为重要的环节。

在设计中，材料及工艺和设计是密切相关的。材料及工艺是产品设计的物质技术条件，是产品设计的基础和前提。设计通过材料及工艺转化为实体产品，材料及工艺通过设计实现其自身价值。材料作为一个包括产品——人——环境的系统，以其自身的特性影响着产品设计，不仅保证了维持产品功能的形态，并通过材料自身的性能满足产品功能的要求，成为直接被产品使用者所视及及触及的唯一对象。任何一个产品设计，只有与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。每一种新材料、新工艺的出现都会为设计实施的可行性创造条件，并对设计提出更高的要求，给设计带来新的飞跃，出现新的设计风格，产生新的功能、新的结构和新的形态。

材料早已成为人类赖以生存和生活中不可缺少的重要部分，是人类文明和进步的标志，材料的不同，必然带来设计的不同。