设计材料与工艺
《设计材料与工艺》课程教学大纲
一、课程目标与教学任务
在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。
本课程的主要任务是培养学生
（1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。
二、课程内容与基本要求
第一章：概论
主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。
教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能
主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用
课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design
课程编号 B0102510
课程类别 专业课 课程性质 限选
学 分 2
总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业
工业设计
开课学期
5
完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求
系统掌握本专业领域的基础理论知识
主要内容：理解设计材料感觉特性的概念、质感设计的形式美法则、运用原则以及抽象表达基础及意义。
教学要求：掌握材料感觉特性的应用。
重点难点：材料的美感。
讲授提示与方法：重点讲解材料感觉特性的概念、内容、评价方法，通过产品图片的展示让学生从视觉上感受材料的美感，通过引用实例吸引学生的听课注意力，加深对理论知识的理解。
第四章：材料与环境
主要内容：了解绿色设计的概念和内容以及典型的绿色设计材料。
教学要求：了解掌握绿色设计材料。
重点难点：绿色设计方法和绿色材料。
讲授提示与方法：结合实例进行讲解，让学生明白工业设计师的责任和义务重于利益，确定绿色设计是今后设计的发展方向。
第五章：产品设计中材料的选择与开发
主要内容：理解设计材料的选用原则，把握材料工程的发展方向；了解新材料的发展标志和开发方向。
教学要求：理解设计材料的选用原则。
重点难点：如何选材。
讲授提示与方法：结合实例进行讲解，讨论选材依据。
第六章：金属材料及加工工艺
主要内容：了解金属材料的固有特性、工艺特性、成型加工性、热处理；了解常用的金属材料的特性；掌握金属材料在造型设计中的应用。
教学要求：了解钢材、铸铁的主要性能、品种、加工工艺。
重点难点：Fe-C平衡相图，加工工艺。
讲授提示与方法：互动教学，讨论性能特点的差异。
第七章：塑料及加工工艺
主要内容：了解塑料材料的组成、分类、固有特性、工艺特性、成型加工性；理解常用的塑料材料的特性；掌握塑料材料在造型设计中的应用。
教学要求：了解常用塑料材料的品种、性能特点、用途、加工工艺。
重点难点：高分子聚合物的基本知识，成型工艺。
讲授提示与方法：互动教学，讨论性能特点的差异、加工方法。
第八章：木材及加工工艺
主要内容：了解木材的基本性能、分类、固有特性、、工艺特性、成型加工性；了解常用木材；掌握木材在造型设计中的应用。
教学要求：了解木材的主要性能、人造板材品种、特点。
重点难点：木材的在设计中的应用。
讲授提示与方法：互动教学，讨论性能特点的差异。
第九章：玻璃及加工工艺
主要内容：了解玻璃材料的组成、分类、基本性能、工艺性能；了解常用的玻璃材料；了解玻璃材料在造型设计中的应用。
教学要求：了解玻璃的主要性能、板玻璃品种、性能特点。
重点难点：加工工艺。
讲授提示与方法：互动教学，讨论性能特点的差异。
第十章：市场调研及典型产品材料分析
主要内容：1.市场调研：观察产品的结构、造型、色彩与材料和谐关系，积累相关知识和素材；2.典型产品材料分析：让学生选用自己熟悉的生活用产品，通过拆卸、绘图、分析，把所学的理论知识与实际产品应用相结合，促进知识的掌握理解，提高学生的选材、用材能力。
教学要求：调研、分析所学五大造型设计材料的品种、价格、产地、品牌。
重点难点：用材分析。
讲授提示与方法：互动教学，提交市场调研报告、材料分析报告
三、实践环节及基本要求
1. 关于各种材料的收集、整理及调研报告；
2. 材料与工艺的基本内容和性质；
3. 金属材料分类与加工
4. 陶瓷与玻璃及其工艺
5. 塑料橡胶分类与工艺
四、与其它课程的联系
先修课程：《机械制图》、《人体工程学》；
后续课程：《模型制作》《产品设计二》；
五、教学组织
1. 本课程内容与工程实践密切联系，为了达到课程的学习目的，应充实和加强以下教学环节：安排好课堂讨论和工艺作业练习；充分运用现代化教学手段，扩大课堂容量，改善教学效果。适当组织校、内外的参观实习。
2. 应妥善处理本课程与其它相关课程(如工程制图、机械设计基础等)的关系。
3. 注意在有关内容中及时补充新材料、新工艺、新技术、新设备等内容。
六、学时分配
教学内容讲
课
时
数
实
验
时
数
实
践
学
时
上
机
时
数
自
学
时
数
习
题
课
讨
论
时
数
第一章概论 1
第二章材料的工艺特性 1
第三章材料感觉特性的应用 1 2 第四章材料与环境 2 2 第五章产品设计中材料的选择与开发 1 2 第六章金属及其加工工艺 2 2 第七章塑料及其工艺 2 2 第八章木材及其工艺 2 2 第九章玻璃及其工艺 2 2 第十章市场调研及典型产品材料分析 2 2
合计16 16
总计32
七、考核方式
本课程是考查课程。
课程总成绩=期末作业成绩40%+平时成绩40%+平时考勤20%。
八、教材与参考书
主教材：
1.江湘芸，设计材料及加工工艺，北京理工大学出版社，2003
参考书：
1.郑建启编著，设计材料工艺学，高等教育出版社，2007
2.(英) 克里斯·拉夫特里编著，刘硕译，产品设计工艺，北京-中国青年出版社，2008
九、说明
执笔人：周仕参
审核人：xxxx(宋体、五号)
工业设计材料与加工工艺考试题及答案
1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性能、物 理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性能、压 力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。 19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻
工业设计专业材料与工艺课程研究
工业设计专业材料与工艺课程研究 摘要：从社会发展对工业设计人才的需求出发，以工业设计专业现状与材料及工艺课程特点为切入点，分析了该课程实践部分关于课程深度、实践内容、教师能力和配套资源四个方面存在的问题，并提出了相对应的实践教学改革方法，为现代工业设计教育提供一定的参考。 关键词：材料与工艺课程；工业设计专业；实践教学 １工业设计专业与材料与工艺课程现状 相比其他欧美国家，我国的工业设计发展历史较短，只有３０年左右的时间。目前国内很多高校都开设了工业设计专业，培养了大批工业设计方面的人才。工业设计是一个综合性很强的学科，它本身依托于艺术专业，同时又要求具备一定的机械、材料等专业知识能力。由此可见，工业设计专业具有艺术与理工相结合的特征。因此，要注重学生知识、能力方面的综合性［１］。作为一门在国内发展时间不长的专业，各高校工业设计专业的教学模式相差比较大，一部分偏向工科教学，一部分偏向艺术教学，还有的高校在教学上偏向某一类产品的设计，例如工业设计专业的家具设计方向。不了解材料的属性，材料的加工工艺及技术就会影响到产品材质的选用和产品成型的实现［２］。学生掌握的材料与工艺知识，既要在知识性、学术性上得到合理的体现，学生更应该从实际的设计应用角度来认识相关的材料与工艺知识［３］。通过该课程的学习，学生可以对常用产品设计材料有全面的认识和了解，掌握不同设计材料的特性及加工工艺、成型方法，使学生对材料及加工工艺进行思考和创意，把握新材料和新工艺的发展动态，在设计中适当地选择材料和加工工艺，学会应用材料知识解决设计问题，不断解析产品形态、功能、结构、色彩、材料、工艺之间的关系，把握设计方向。 ２课程现存问题 ２．１课程内容庞杂，深度不够
新材料与工业设计的关系
新材料与工业设计的关系 一、概述 距今约七八千年前，随着多种材料的发现以及制陶、炼铜、冶铁等方法的出现，人类创造的手工艺设计被用在简单的生活用品和装饰品上；18世纪，机械化和劳动分工的出现使得设计成了商品生产过程中的一个重要的部分；19世纪，由于大规模商业化生产的引入，许多物品可以用新材料和新的生产技术来制造，取代了先前昂贵的材料和熟练地手工艺；20世纪两次世界大战期间，制造业的发展和家庭小型化趋势所带来的消费模式也使得材料和技术成为重要的工业设计因素；20世纪80年代以来，受信息爆炸新时代的冲击和挑战，工业设计产生了前所未有的重大变化。 所以说现代设计与新材料、新技术的关系是相互刺激、相互促进的，而工业设计学科更是一门艺术与科学交叉融合与应用性强的新学科，下面举一些例子来说明三者密不可分的关系。 二、新技术、新材料对工业设计的影响 1、新材料对工业设计的影响 形状记忆合金，是具有形状记忆效应的合金，合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状。途中这些餐具的把柄便采用了具有形状记忆功能的材料，能与各种手型自动吻合，还可以根据不同人的手指、握力等任意改变其形状，以最佳形态适合不同手的把握，从而带来舒适的进餐效果。 这种新型材料在餐具上应用，保证了高龄人、残疾人以及幼儿都能够从最适合的角度将食物送入口中。它还被广泛应用在航天、生物医学、机械电子产品等领域中，给工业设计的发展带来新的突破。 从20世纪60年代起，塑料成了工业设计最热门的材料，苹果电脑公司在世界上最先推出了塑料机壳的一体化个人计算机，引领了时代潮流。近几年来，计算机软、硬件技术的日新月异，计算机图形学、计算机辅助设计与制造，逆向工程技术、快速成型技术以及多媒体与网络技术的发展，也使现代工业设计的发展突飞猛进。像苹果公司生产的一系列产品便是最好的例子：笔记本电脑采用的铝合金材料和哑光质感，一体化的整体结构和预装软件，iphone的多点触屏等全新的交互技术等等，无不一一展示了新技术和新材料对于优秀产品呈现的重要作用。 2、新技术对工业设计的影响 19世纪下半叶，美国批量生产的商品，如鞋类、缝纫机、打字机、自行车以及后来的汽车、家电产品等，在其早期阶段的设计主要是由生产方式决定的。销售给普通大众的电器产品主要依赖于它们技术上的新奇来吸引顾客，而不是取决于任何显而易见的功能上的优点。 技术的革新影响着人们的行为方式，电视技术的发展就是一个典型的例子：早期，电视是作为一个代替传统壁炉，即整个家庭中心的东西，而20世纪80年代微型便携式电视机的设计有了重大突破，随着led背光技术的发展，其厚度已减少到了10毫米以内，索尼公司的olcd电视机甚至可做到薄如蝉翼，这种变化有赖于飞速发展的科学技术，其中微芯片和新型的扁平屏幕使微型化成为可能。 从黑白到彩色、从模拟到数字、从球面到平面的一代代发展，依靠着工业设计技术的成熟，更离不开新技术新材料的更新换代。 三、结语 21世纪的设计教育也在发生着极大的改变。学科间的交叉与融合正成为一种潮流。同时，技术、材料与工业设计的关系也密不可分，对设计观念、设计方式、设计方法都有着影响。现代科学技术的迅速发展不仅给社会文化生活各方面带来深远的影响，更重要的是它改变了现代工业生产的工作方式。
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设计材料及加工工艺（章节总结）
第一章概论 1.1设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5材料特性的基本特性 从材料特性包括:①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。
工业设计中的材料选用分析
工业设计中的材料选用分析 摘要：工业设计离不开形形色色材料的支撑，材料的选择与运用将会对最终的工业成品产生一定的影响，因此，在进行工业设计时首先需要做好材料选用分析工作，明确不同类型材料的性能特点，充分考虑工业设计产品最终设计出来的效果，这样才能更好的发挥工业设计的价值和作用。为此，文章尝试结合自身对工业设计的理解，探究材料选用应当遵循的原则，以便设计出更加科学合理的产品，展现工业设计的价值和魅力。 关键词：产品智能化；工业设计；材料；选用分析 工业设计是一项极为复杂的行为，其与设计师的设计理念，材料的选择运用以及设计需求等都存在着千丝万缕的联系，材料选择的好与坏，将会直接对产品的内在以及外观质量等产生影响。如果材料选择不当或者是考虑不周，势必会对产品的后期使用产生消极影响。那么在具体的工业设计中，又该如何科学合理的选用材料呢？下面，笔者将对其进行详细的分析和论述。 一、工业设计中材料选用的功能性因素 任何一种工业产品，在进行设计时，其功能作用的发挥往往是人们最为关心的内容，通常情况下，对功能性因素的分析主要包含有以下方面的内容： （一）材料的安全性能 安全是工业设计中选料选用首先应当考虑的问题，在选择材料时，必须要按照相关标准，正确选择和运用，事先对材料运用期间可能会
出现的各种危险进行预测。如在进行医疗设备设计时，医院中的电疗设备可能会直接与病人的身体部位接触，如果产品设计没有充分考虑到安全方面的问题，那么最终所设计出来的产品，可能会对患者的安全造成较大的危害，医院也容易因此而陷入到医疗纠纷中。因此，在设计者设计产品时，选择材料首先应当考虑选择一些具有抗静电性质的材料，针对设备的暴露位置，如果配置的是普通的平板玻璃，就容易碰撞裂，因此而造成人身伤害事故。在涉笔内部如果选用容易起潮的塑料周晨，这样设备被腐蚀的机率将会大幅度增加，其甚至可能会导致设备的控制器失灵。基于这样的原因，工业设计中材料的选用，最好是结合产品使用需求、使用对象等科学合理的选用[1]。 （二）工业设计的外观需求 不同类型的工业设计由于其性能、用途等存在差异，因此它们的外观设计也可谓是千差万别，产品的外观在很大程度上会受到可见表面的影响。在工业设计中，材料选用环节，产品的外观也是应当重点考虑的因素之一。结合材料的表面效果来看，材料将会对产品的表面光泽、反射率、纹理等产生影响，同时外观还将会对工业设计中所采用的表面涂饰材料与方式、涂饰的外观效果，使用期限内的恶化程度和恶化速度等产生一定的影响。产品外观的形成方式往往是由多种工艺和手段决定的，比如说，浇铸、模铸、冲压、弯折或者是切削，不同类型的材料所能够应用的设计工业方式也手段也存在有一定的差异，因此在具体的工作中，工作人员选用材料必须要慎重，要结合产品的实际外观需求，有选择性有针对性的选择合适的材料，同时还需
产品设计的材料与工艺教学大纲
《产品设计的材料与工艺》教学大纲 课程编号：1072043 总学时：48 学分：3 开课对象：工业设计课程类别：专业选修课 课程英文译名：Material and technology of Product Design 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质和基本目标 产品设计的材料与工艺是艺术设计专业的一门专业选修课，设计学科是一门艺术与科学交叉融合与应用性强的新学科，设计是人类的需求与目的、材料的工艺结构、技术的原理组合、造型的审美形式等重要因素构成的一个完整的系统，不可分割，相关的材料与工艺知识是设计的重要因素和基础。 本课程通过理论讲课和实践联系相结合的课程教学，使学生能理解常见的材料的性质及其加工手段，合理应用材料知识解决设计问题，在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺，运用材料的属性体现产品所需要具备的特征。 （二）课程对能力素质培养的作用 让学生掌握与产品设计相关的各种常见材料的性能、加工、成型和表面处理技术；培养学生能够合理应用材料知识来解决设计问题，在产品设计中能选择适当的材料和加工工艺； 二、学时分配表 三、教学内容和基本要求 第一单元: 课程概述 基本要求: 了解本课程的基本内容、性质和学习方法，为更有效地学习后面的内容打下基础。 节序单元内容学时数
1·1 课程性质、学习目的、学习内容与学习方法 1 1·2 材料工艺与设计的关系 1 第二单元：金属材料及工艺 基本要求: 对金属材料及其加工工艺有一定的了解，并对设计中常用的金属材料有较好的掌握；结合设计实践，使学生在设计中对金属材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元学时数 2·1 金属材料概述、金属分类、一般性质 1 2·2 产品设计中常用金属 1 2·3 金属成型工艺 8 2·4 金属表面工艺 2 第三单元：陶瓷与玻璃及其工艺 基本要求: 能够在熟练掌握陶瓷、玻璃材料的性质与工艺的基础上，学会在设计实践中合理地选用玻璃、陶瓷材料。 节序单元内容学时数 3·1 陶瓷材料及其工艺 3 3·2 玻璃材料及其工艺 3 3·3 产品设计中陶瓷、玻璃产品应用的例子 2 第四单元：塑料橡胶及其工艺 基本要求: 使学生在熟练掌握塑料、橡胶的特性及工艺的基础上，学会在设计实践中科学选用塑料、橡胶及其工艺。 节序单元内容学时数 4·1 塑料概述 1 4·2 塑料的分类以及常见塑料 4 4·3 塑料成型工艺 4 4·4 塑料后期工艺 2 4·5 橡胶及其工艺 1 第五单元：木材以及木作工艺 基本要求:让学生在了解木材及竹子特性与工艺的基础上，使学生在设计中对木材及竹子材料及其工艺选用有一定的体验。 节序单元内容学时数 5·1 木材概述 1 5·2 常用木材 4 5·3 木材工艺 5 5·4 竹材工艺 1 第六单元：复合材料及其工艺 基本要求: 在熟练掌握符合材料特性及其工艺的基础上，学会如何科学选用各种复合材料及其相应工艺，并通过设计实践加强动手能力，进一步领悟设计选材的适应性原则。 节序单元内容学时数 6·1 复合材料概述 1 6·2 玻璃钢及碳纤维复合材料 1 第七单元：新材料及其工艺
设计材料与工艺
《设计材料与工艺》课程教学大纲 一、课程目标与教学任务 在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。 本课程的主要任务是培养学生 （1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。 二、课程内容与基本要求 第一章：概论 主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。 教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能 主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用 课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design 课程编号 B0102510 课程类别 专业课 课程性质 限选 学 分 2 总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业 工业设计 开课学期 5 完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求 系统掌握本专业领域的基础理论知识
设计材料及加工工艺整理
设计材料及加工工艺 （章节总结） 第一章概论 设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、
生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料 按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 材料特性的基本特性
现代工业设计常用材料-很实用!
现代工业设计常用材料，很实用！ 陶瓷器 从简单的瓷砖到英国Wedgwood陶瓷公司的工业革命，劳动的智慧将陶瓷器的使用不断地发展和创新。陶瓷器已经成为设计师设计创新的重要材料。 传统的陶瓷器主要集中于日用品，如瓷砖、洗手盆、马桶等白色陶瓷卫浴洁具。现代常用的工业陶瓷主要利用其高热传导性，制作电子电路的散热器等。粗陶器 粗陶器由高温焙烧粘土而成，由于粘土中含有杂质和铁元素，颜色往往呈灰色到棕色。粗陶器不同于一般陶器，一旦焙烧后就没有了吸收湿气的能力。粗陶器经常被用于餐具制造中，并经过上釉处理。 陶器 陶器主要由低温烧制的粘土制成，通常呈现红色或橘红色。赤土陶器与多孔的陶瓷非常相似，经常用于制作锅盆、大型雕塑，或建筑材料。 瓷器 色泽极佳的白色半透明材料，主要通过极高的温度下混合釉和陶土为一体，烧制而成。1997年，海绵花瓶，由马塞尔·万德斯为Moooi公司设计。这个产品的制造过程使用了一种全新的方法，首先将海绵浸透在陶土水浆中，然后将吸附陶土
水浆的海绵晾干，最后用窑将海绵烧掉，最后留下近乎完美的独特形式 复合材料 复合材料主要是指由两种或两种以上材料混合而成的工程材料。高分子符合材料是由长纤维与热固性树脂基复合而成的，具有非常坚硬的特点，是20世纪最伟大的合成材料之一。 纤维承载着负荷，同时复合成分为纤维提供韧性和保护。复合材料的制造属于劳动密集型产业，束紧、连接或镂空都会降低复合的强度，而且用于合成材料的树脂具有刺激性，生产过程中产生的蒸汽也具有毒性。 蜂巢结构 蜂巢结构合成材料由六边形连续重复排列而成，视觉上与蜜蜂的蜂巢十分相似，组成六边形的每个边都是微小的薄片。常见的蜂巢结构材料主要以铝和玻璃纤维为原料，具有轻质而坚硬的特点，多用于建筑结构性材料。 玻璃钢 玻璃钢餐桌 玻璃钢主要由热固性的塑料和普通的聚酯树脂制成，相比普通的标准玻璃更加结实。 战后玻璃钢首次出现的时候，这种低廉的可塑性材料让更多的设计成为可能，查尔斯·伊姆斯、蕾·伊姆斯夫妇和埃罗·沙
工业设计与材料的关系
工艺与材料的关系 金工实习的一周结束了，在实习期间我会了一些基本的材料加工，有钢铁和木材。看到自己认真完成的作品时，脸上洋溢着会心的笑容。在这期间我了解到了不同的材料有不同的用处，还可以加工不同的物品。可谓是材料的用处普及太广了。这一周我们专业又接触了一门新课程---产品材料工艺，经过一周的学习又使我对材料有了更深的了解，了解到工业设计与材料之间有着很深的渊源。。。 材料工艺与产品造型之间的关系是双向的。一是一直材料工艺求解产品造型特征，二是已知产品造型特征求解材料工艺的各种可能性。在产品造型的三要素中与工艺关系最密切，受工艺影响最大的是形态要素，质感要求次之，色彩要素在一般情况下与产品成型工艺无直接关系。一定程度上可以说人类的发展史就是材料的发展史，人类的设计史就是材料的使用史。大体来说，造型材料的发展经历了石器时代，陶器时代，青铜器时代，铁器时代，高分子材料时代以及材料复合时代，现代设计诞生于铁器时代以后。在现代社会中，已经由钢铁材料为住的局面向高分子材料、复合材料的局面过渡，出现了越来越多的人工合成材料和新材料，形成了一个规模宏大的互相渗透的材料体系。 21世纪新材料产品向着实现智能化、多功能化、环保、复合化、低成本化、长寿命及按用户进行订制的方向发展工业设计定义：就批量生产的产品而言，凭借训练、技术
知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格，叫做工业设计。 材料是一切工业设计的载体，工业设计与材料密不可分，优秀的设计，离不开适当的选材与合理的工艺。 形态、功能和材料是构成产品的三大要素，三者互为影响。新材料、新技术的出现以及创新性地运用材料对于产品发展产生过重要的影响。 按物质结构分类设计材料设计材料有机材料金属材料非金属材料复合材料 按加工度分类 天然材料竹、木、毛、棉、石材等 人造材料人造皮革、人造大理石等 加工材料胶合板、细木工板、纸张等 按形态分类 线状材料钢管、钢丝、金属棒、藤条、竹条等 面状材料金属板、木板、塑料板等 块状材料木材、石材、泡沫塑料、铸铁等 材料的特性 材料的特性包括两个方面：一是材料的固有特性,二是材料的派生特性。 材料的特性固有特性物理特性化学特性 派生特性
产品设计材料与工艺—总结知识分享
产品设计材料与工艺 —总结
1.工业设计 工业设计（产品设计）是人们有意识、有目的地运用现代工业化生产方式将材料转变为具有一定使用价值或商品价值的工业产品的创造活动。 2.材料 材料是可以为人类用来制造产品和工具的物质。如金属、石材、木材、皮革，塑料、纸、天然纤维和化学纤维等。 3.材料与产品造型的发展 石器时代——陶器时代——青铜器时代——铁器时代——人工合成材料时代——复合材料时代 4.材料的分类 （1）按材料的物质结构分类：无机材料｛金属材料，1黑色金属（铸铁、碳钢、合金钢等） 2有色金属（铝、铜及合金）非金属材料。石材、陶瓷、玻璃、石膏｝有机材料（木材、皮革、纤维、布、纸、塑料、橡胶）复合材料（玻璃纤维增强塑料、层压板、混凝土） （2）按材料的加工度分类：天然材料（木材、竹、棉、毛、皮革、石材、黏土等）人造材料（人造皮革、人造大理石、玻璃钢、塑料、玻璃、金属、合金等）加工材料（胶合板、细木工板、纸张等） （3）按材料的形态分类：线状材料（钢管、钢丝、铝管、金属棒、塑料管、塑料棒、木条、藤条）面状材料（金属板、木板、塑料板、合成板皮革、纺织布、玻璃板、纸板）块状材料（木材、石材、泡沫塑料、铸钢、铸铁、铸铝、油泥、石膏） 3，材料的特性：物理性能，化学性能，工艺特性，感觉特性，可变复合性，环保性 （1）物理性能：密度，力学性能（强度，弹性与塑性，脆性与韧性。硬度，耐磨性）热性能（熔点，导热性，热胀性，耐热性）电性能（导电性，电觉缘性）磁性能（铁磁性，顺磁性。抗磁性）光性能（反射。透射。折射） 强度：材料在外力（载荷）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、抗弯强度等。 弹性: 材料受外力作用而发生变形，外力除去后能恢复原状的性能。 塑性: 材料受外力作用而发生变形，外力除去时，仍能保持变形后的形状，而不恢复原形的性能。 脆性：材料受外力作用达到一定限度后，产生破坏而无明显变形的能力 韧性: 材料在冲击荷重或振动荷重下能承受很大的变形而不致破坏的性能 硬度：是指材料表面抵抗穿透和刮划的能力。 耐磨性：是指材料表面抵抗磨损的能力。 一般说来，硬度大的材料，耐磨性较强，但是不易加工。 （2）化学性能：耐腐蚀性，抗氧化性，耐候性 耐腐蚀性：材料抵抗周围介质腐蚀破坏的能力 抗氧化性：材料在常温或高温时抵抗氧化作用的能力。 耐候性：材料在各种气候条件下，保持物理和化学性能不变的性质。 （3）工艺特性：材料适应各种工艺处理要求的能力 成型工艺，加工工艺，表面处理工艺 （4）感觉特征：人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应；人的知觉系统从材料表面特征得出的信息。 生理心理属性：（触觉质感，视觉质感）材料表面作用于人的视觉和触觉系统的刺激性信息。 物理属性：（自然质感，人为质感）材料表面传达给人的知觉系统的意义信息。 木材：自然、协调、亲切、古典、手工、温暖、粗糙、感性 金属：人造、坚硬、光滑、理性、拘谨、现代、科技、冷漠、凉爽、笨重 玻璃：高雅、明亮、光滑、时髦、干净、整齐、协调、自由、精致、活泼 塑料：人造、轻巧、细腻、艳丽、优雅、理性
新材料与现代工业设计
新材料与现代设计工业、技术与设计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。 新材料与现代设计 工业、技术与设计 电视机外壳的对比 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。外壳要做成弧度就有一定的难度，但用工程塑料来做电视机外壳，很容易用压注成型的方法实现曲面的造型。 新材料与现代设计 工业、技术与设计椅子设计的对比 以椅子的设计为例，椅子的基本功能是“坐”，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。 新材料与现代设计 工业、技术与设计 明式太师椅 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。 新材料与现代设计 工业、技术与设计LCM 椅子 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。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。 1941年，设计师查而斯和伊姆斯在家具设计比赛中用胶合板为材料进行椅子设计，引起了评委的注意，并拿了比赛的第一名。 新材料与现代设计 工业、技术与设计 瓦西里椅子
产品材料与工艺 -教案
广西艺术学院课程课时授课计划（教案） 课程名称：专业考察 课题：专业考察—— 任课教师：杨恩举 授课对象：2013级旅游品班级 授课周次：第13周 课时：2 一、教学目标 本课程是本专业的必选课程,课程的开设,目的在于加强学生对产品市场的调查研究，了解最新的产品市场动态。课程以市场考察的形式完成,根据研究主题,由教师拟定具有考察价值的路线完成主题调研，学生通过市场的调研，了解目前旅游品销售市场上的样式、价格、材料、工艺、销量等信息，收集相关资料充实课堂学习，并将调研到的数据进行探究式整理编写成报告。为后期的设计创作储备丰富创作素材，掌握产品材料特征和市场特征，以及方法和技巧。 二、教学内容、重点、难点（技术课还应写明注意要点、技术要 求等） 1、教学内容:导入新课——标明课程意义和目标——考察资源赏析——讲授专业考察方法与技巧（具体演示）——知识总结——布置作业。 2、教学重点：初步了解产品设计专业考察目的和内容，锻炼市场调研能力，鼓励他们勇于创新。提高学生的审美能力。
3、教学难点：引导学生完成考察后如何运用自己的设计创意中去， 巧妙构思，设计制作出文化性、艺术性和时尚性的多材料结合的产品。培养学生的创造能力和动手能力。 4、技术要点和要求：考察地方文化元素、考察地方民间艺术、考察 产品设计市场。 三、教学方法、手段、教具 本课程教学过程中主要使用的教学方法有：讲授法、讨论法、演示法实地考察等。 讲授法：讲授法是最基本的教学方法，对重要的理论知识的教学采用讲授的教学方法，直接、快速、精炼的让学生掌握，为学生在实践中能更游刃有余的应用打好坚实的理论基础。 讨论法:在本课程的课堂教学中多处采用讨论法，通过讲述专业 考察目的，开展课堂讨论，培养学生思维表达能力，让学生多多参与知识传授的过程，激发学习兴趣、促进学生主动学习。 演示法：现场演示教学方法是一种提高实践教学能力的最好方法，虽然受到许多客观条件的限制，但能调动课堂气氛，集中学生注意力，让学生通过较为直观的形式接触到真实制作过程，实现理论学习与实践学习的结合。 本课程教学手段是将信息技术手段与传统教学手段相结合，在教学中突出信息技术化手段的优势，将具有代表性的图片及精彩的教学视频及时呈现给学生。建构出一种理想的学习环境，这种环境可以支持快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式，培养学生进行创造性的自主发现和自主探索，在此基础上实现一种能充分体现学生主体作用的学习方式，信息技术手段的利用，产生了很好的教学效果。 教具：PPT教学课件、相机等。
设计材料及加工工艺+答案
2014设计材料及加工工艺期末总结 第一章概论 1.产品造型设计的三个要素及相互关系。 产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺 功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。 2.材料的特性有哪些？ 固有特性： 物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射 化学特性：(1)抗氧化性 (2)耐腐蚀性 (3)耐候性 派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性 第二章材料的工艺特性 1 什么是材料的工艺性？ 材料适应各种工艺处理要求的能力。 材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺 2 材料成型加工工艺的选择。 （1）去除成形（减法成形） 在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。（2）堆积成形（加法成形） 通过原料堆积获得所需形态。如铸造、焙烧、压制、注射成型。 （3）塑性成形 坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。 3 材料表面处理的目的、工艺类型及选择。 表面处理的目的:（1）保护产品（2) 赋予产品一定的感觉特性 工艺类型及选择 A 表面精加工 工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻效果：平滑、光亮、肌理 B 表面层改质 工艺技术：化学处理、阳极氧化效果：特定的色彩、光泽 C 表面被覆 技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴 效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。 4 快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。 快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。
工业设计材料与加工工艺考试题及答案
工业设计材料与加工工艺考试题及答案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性能、 物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性能、 压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等三 种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和 表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两大 类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主要工序。
完整版材料工艺教学大纲设计类
材料工艺”课程教学大纲 英文名称：Material and Crafts 课程编号：1711327 课程性质：公共基础必修课学分： 3 学时：48 面向对象：工业设计专业本科生第二学期 先修课程：造型基础1、造型基础2、实验室基础1、木工实习、金工实习使用教材及参考书： [1] 邱潇潇、许熠莹、延鑫. 工业设计材料与加工工艺. 北京：高等教育出版社，2009.8 一、课程简介 材料与工艺课程在工业设计专业教学中占有十分重要的地位。工业设计作为一门交叉性很强的设计类学科，与它相关的材料与工艺教学也必然存在着特殊性。 本课程经过对知识理论体系的整合和细分，全课程共分为三个层次、九章内容：第一层次（第一、二章）是对工业设计材料和加工工艺的概述，以材料为主线进行发展，介绍了设计与材料之间紧密的联系以及材料的分类和各项特性。 第二层次（第三至第八章）则以材料为主体展开，分别针对塑料、金属、木材、玻璃、陶瓷和复合材料这工业设计中最常用的六大类材料的性能及各种工艺技术进行讲解。 第三层次（第九章）首先是分别从材料和工艺的选用、材料与环境以及材料的发展三方面进行全课程的总结。 二、课程地位与教学目标 课程地位：本课程是工业设计学科基础必修课，本课程在第二学期为本科四年课程中的的第一门与材料相关的课程，也是工业设计课程中很重要的基础课程，它是学生第一次接触到与绘画和图面不是很接近的理论实践相结合的课程。为后面的设计课题做好基础的准备工作。 课程教学目标：重点了解各种材料及其工艺在工业设计当中所起到的重要作用，掌握与工业设计相关的基本材料的和加工工艺及表面处理的功能属性、可加工性和象征特征，通过讲授、参观、市场调查、和材料工艺的分析练习，学生可以积累一定的材料与工艺知识，并具备一定的对材料及工艺的选择和分析能力。使艺术类学生毕业后能够较理性理解和分析各种材料的特性和在设计中的作用，在今后的设计中充分的利用各种材料及加工工艺完成设计任务。 主要为毕业要求第4 的实现提供支持。 对毕业要求4，材料工艺属于本专业公共基础必修课，了解专业设计领域的主要材料、工艺及制造技术方面的知识。 三、课程教学内容及要求 这里给出的本课程要求的基本教学内容，在授课中必须完全涵盖，主讲教师可以根据学生的状况，自身的经验等在某些方面进行扩展和对学生进行引导，适当扩大学生的涉猎面。 1. 概论 教学内容： （1）材料概述[3] （2）材料与工业设计[3] （3）材料设计[2] 本章是对材料、材料与人、材料与设计的概述
设计材料及加工工艺概论
设计材料及加工工艺概论 一、学习材料的重要性 1.1材料是设计的物质基础和载体 材料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。
工业设计中的材料应用-塑料
材料是工业设计中非常重要的一个环节，对材料的认识和掌握是实现产品设计的前提和保证。早在1919 年成立的包豪斯学校就十分重视材料及其质感的研究和实际练习。其灵魂教师伊顿曾经这样说道：“当学生们陆续发现可以利用各种材料时，他们就能创造出更具有独特材质感的作品”。我们要了解材料，尊重材料，最大限度的利用材料；这是一个工业设计者必须具备的一个基本素质，让我们先来了解塑料这个广泛使用的材料吧 塑料是指以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料；由许多较小而结构简单的小分子借共价键来组合而成材料。 塑料的种类繁多，一般是以对热变化来分类，它可以分为两大类： 热固性塑料（Thermoset Plastics ）：指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态。一旦结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的非可逆变化，是分子构造发生变化(化学变化)所致。例如环氧树脂。 热塑性塑料(Thermoplastic)指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。我们日常生活中使用的大部分塑料属于这个范畴。热塑性塑料是加热后软化、可塑，冷却后硬化，再加热后又会软化的塑料：即运用加热及冷却，使其产生液态与固态之间的可逆变化的物理变化。热塑性塑料可分为泛用塑料、泛用工程塑料、高性能工程塑料等三类。 主要的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯（特富龙）、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。 热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动．冷却变硬的过程是物理变化。按照塑料的应用情况，热塑性塑料又可分为通用塑料、工程塑料两大类。 通用塑料的热塑性其连续的使用温度在100℃以下，聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。 工程塑料一般是指工作应力大于150MPa，连续工作温度能超过150℃以上的塑料。通常把聚酰胺（尼龙）、聚碳酸脂、聚甲醛、聚苯醚和热塑性聚酯称为五大工程塑料 工程塑料中还可以分为特殊工程塑料和通用工程塑料两类。所谓通用工程塑料常指热塑性塑料聚酰胺(PA)．聚甲醛(POM)，聚碳酸酯(PC)，改性聚苯醚(PPO，也有缩写为PPE的)，聚酯(PBT和PET)等五种，而特殊工程塑料常指除以上五种以外的性能更优异的工程塑料。按照使用温度分，一般使用温度在150℃以下为通用工程塑料(一般为100℃—150℃)，超过150℃为特种工程塑料，特种工程塑料又分为150一250 ℃类(含通用工程塑料的复合物在内)和250 ℃以上类。
工业设计材料与表面处理
《工业设计材料与表面处理》知识要点： 第一章金属材料及其成型技术 第一节钢铁材料 一、钢和铸铁的区别： 钢：钢是指含碳量小于2.11%的Fe-C合金所形成的单相奥氏体。 铸铁：铸铁是指含碳量2.11%~6.69%的Fe-C合金所形成的奥氏体+莱氏体或渗碳体+莱氏体。 二、碳素钢： 1、定义：碳钢是指没有特别加入合金元素的Fe-C合金。 2、碳素钢的牌号和用途： （1）普通碳素钢：例如Q235 Q255 特点：成分控制不严、强度不高、焊接性能好，韧性和塑性好，价格低、在热扎状态下直接使用，用于桥梁、建筑的工程构件和要求不高的机器零件。 （2）优质碳素钢：例如08，45 （数字表示万分之几的含碳量）特点：具有较高的强度、良好的塑性和韧性、优良的冷成型性能和焊接性能。大量用于机械、汽车、装备等领域，通常经过热处理后使用。 （3）碳素工具钢：例如T8、T10 （数字表示千分之几的含碳量）指有较高含碳量的碳素钢经过淬火加低温回火，达到较高的硬度，用于制作要求不高的量具、刀具、模具。 三、合金钢： 1、定义：在碳钢的基础上特意添加适当种类和数量的其他元素的钢称为合金钢。合金钢中加入的合金元素主要有Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V等。 2、合金结构钢：根据用途分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢等。 （1）调质钢是指以调质处理作为零件预处理或最终热处理工艺的结构钢。调质处理就是淬火后高温回火。调质处理可使钢组织均匀，硬度适中，具有良好的综合力学性能。 （2）渗碳钢是指经过渗碳处理，其表层的含碳量较多，较硬，而心部仍保持原有的含碳量，较韧的钢。优点是表层耐磨，硬度大，心部较韧。 四、不锈钢： 1、不锈钢的成分：不锈钢中加入的合金元素主要是Cr和Ni。 2、不锈钢的分类：常用的不锈钢分为马氏体型、铁素体型和奥氏体型不锈钢三大类。 3、马氏体不锈钢（最常用）：含Cr量13%含C量为0~0.4%，如0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13。 4、铁素体不锈钢：在马氏体不锈钢成分基础上，降低碳含量或提高Cr含量，形成单相铁素体组织，这就是铁素 体不锈钢。耐蚀性好，塑性变形能力差。如1 Cr17，1 Cr17Mo 5、奥氏体不锈钢：含Cr量18%含Ni量为9%, 强度、硬度低，塑性、韧性好，而且没有磁性，常用于深冲加工 的零件。如0 Cr18Ni90 ，1Cr18Ni9 五、铸铁： 1、成分：含碳量2.5%~4%的Fe-C合金，一般还含有较多的Si，Mn，S, P等杂质。 2、特点：铸铁的组织是由钢基体和石墨两部分组成。生产工艺简单、价格低廉。 3、分类：一般分为灰口铸铁（如HT100、HT150等）、可锻铸铁（如KTH300、KTH350等）、球墨铸铁（如QT400、 QT450等）。其中球墨铸铁力学性能最好。 第二节有色金属材料 一、铝及其合金： 1、纯铝的特点：导电性仅次于银、铜、金，表面易形成氧化膜，耐腐蚀，但强度太低。 2、铝合金的分类：防锈铝合金（如LF2，LF3，LF6等）、硬铝合金（L Y1，L Y11，LY12等），超硬铝合金（LC4， LC6等），锻铝合金（LD2，LD5等），铸造铝合金（如ZL101，ZL102等） 二、铜及其合金： 1、纯铜：纯铜又成为紫铜，具有良好的导电性。 2、铜合金：黄铜（Cu-Sn）、青铜(Cu-Sn)、白铜(Cu-Ni) 3、黄铜：机械制造行业应用最广的有色金属材料，有良好的机械加工性能. 4、锡青铜:主要用于制造要求弹性高,耐磨,耐蚀的零件.