設計材料及加工工藝章節總結

2021-12-22 07:21:40 字數 4862 閱讀 8776

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第一章:設計與材料

1、材料分類:石器;陶器;銅器;鐵器;人工合成材料(時代)。

2、材料:人們用以作為物品為物質它不僅僅包括我們傳統概念中心的鋼材木材塑料等普通材料,還包括一些裝置工具用具等。

3、工藝:是指材料的成型工藝;加工工藝;表面處理工藝。

4、產品設計三要素:材料;工藝;產品的功能、形態。

5:材料設計:方式上從產品功能、用途;從原材料,內容上以包括「物—人—環境」的材料系統為物件將材料效能開發

6: 材料效能的三個層次,核心部分是材料的固有效能;中間層次世人的感覺器官能直接感受的材料效能;外層是材料效能中能直接賦予視覺的表面效能。產品功能設計所要求的是與核心部分的材料固有效能相匹配,而在產品設計中除了材料的形態之外,還必須考慮材料與使用者的觸覺、視覺相匹配。

第二章:材料的工藝特性

1:成型加工工藝:美觀的造型設計必須通過各種工藝手段將其製作成為物質產品通過不同方法的工藝方法來塑造不同的工藝

2:工藝方法

:去除成型

堆積成型

塑性成型

3、工藝水平 :材料結構和工藝方法均相同,但由於工藝水平不同,所獲得的產品質量也不同。

4、新工藝的採用:新工藝的採用替代傳統工藝是提高產品造型效果的有效途徑。

5、材料成型工藝的選擇原因

產品材料的種類:鑄鐵件—鑄造成型,abs塑料型—塑成型

產品的尺寸精度要求: 產品尺度精度高低,與成型工藝密切相關。

產品的形態及複雜程度:產品的形態與複雜程度也決定了成型工藝的方法

產品的批量;在一定的前提下生產批量也會影響影響材料和成型工藝的選擇

現有生產條件:必須考慮企業的生產能力跟實際的水平

充分考慮利用新工藝,新技術和新材料的可能性

6、材料的連線工藝、

機械連線

焊接粘接技術

靜連線動連線

7、材料的表面處理

目的:一是保護產品二是可以讓人感受到其感受特徵

表面處理型別:一表面精加工

二表面層改質

三表面被覆

材料表面處理工藝的選擇原因;一形態的時態性,二求簡的單純性 ,三功能的合理性 , 四情感的審美性 , 五產品的多樣性六產品的經濟性七環境保護

6、新材料成型技術:

快速成型的原理及特點:是改變了傳統模式的製造方式,設計製造一體化;設計的易達性;快速性;材料的廣泛性。

快速成型技術在設計領域的應用包括:優化產品設計;支援同步(並行)工程的實施;對產品效能進行及時、準確的校驗與分析;快捷、經濟地製作各種模型

第三章:材料感覺特性的運用

1: 材料感覺特性: 又稱材料質感,是人的感覺系統因生理刺激對材料做出的反映或由人的知覺系統從材料表面特徵得出的資訊,是人對材料的生理和心理活動,他建立在生理基礎上,是人通過感覺器官對材料做出的綜合印象

2: 材料感覺特性基本屬性:生理心理屬性和物理屬性。材料感覺特性按人的感覺可分為觸覺感和視覺質感,按材料本身的構成特性可分為自然質感個人為之感。

3: 影響材料感覺特性的相關因素眾多,通常表現為:材料種類;材料成型加工工藝和表面處理工藝;以及其他因素,時代的科技水平、審美標準、流行時尚等。

4: 質感設計的運用原則:合理的使用材料、藝術性的使用材料、創造性的使用材料。

質感設計的主要作用是提高適用性、增加宜人性、塑造產品的精神品味、達到產品的多樣性和經濟性、創造全新的產品風格。

5:材料的色彩:可分為材料的固有色彩和材料的人為色彩。

只有運用色彩規律將材料色彩進行組合和協調,才會產生明度對比、色相對比、和面積效應以及冷暖效應等現象,突出和豐富材料的色彩表現力。

6、材料的肌理美感:肌理是由天然材料自身的組織結構或人工材料的人為組織設計而形成的,在視覺或觸覺上可感受到的一種表面材質效果。根據材料表面形態的構造特徵,肌理可分為自然肌理和再造肌理;根據材料表面給人以知覺方面的感受,肌理還可分為視覺肌理和觸覺肌理。

材料肌理形態的組合方式主要有:同一肌理材料組合、相似肌理材料組合、對比肌理材料組合。

7、材料的光澤美感:主要通過視覺感受而獲得在心理、生理方面的反應,引起某種情感,產生某種聯想從而形成審美體驗。根據材料受感光特徵可分為透光材料和反光材料。

8、材料的質地美:是材料本身的固有特性所引起的一種賞心悅目的心理綜合感受,具有較強的感**彩。材料的質地是材料內在的本質特徵,主要由材料自身的組成、結構、物理化學特性來表現,主要表現為材料的軟硬、輕重、冷暖、乾濕、粗細等。

質地是與任何材料有關的造型要素,一般分為天然質地與人工質地。產品材料質地特性及美感的表現力實在材料的選擇和配置中實現的。分為兩種:

相似質地的材料配置、對比質地的材料配置。

9、材料的形態美:形態作為材料的存在形式,是造型的基本要素。設計材料的形態通常分線材、面材和塊材。不同的材料形態蘊含著不同資訊和情感

第四章材料與環境

1、 環境意識:隨著世界性日新月異的生活方式與突飛猛進的生產方式的不斷演進,全球資源無節制的利用與消耗,產生的廢棄物不斷增加,對地球環境的破壞越來越嚴重。環境意識作為一種現代意識,已引起了人民的普遍關注和國際社會的重視。

環境意識是現代社會的產物,也是後工業社會發展的必然。人民寄希望於設計,檢視通過設計來改善目前的生存環境狀況。

2、 綠色設計:出現在新舊世紀交替之際,是20世紀後期興起的現代設計理念之一。綠色設計的基本思想就是維護地球綠色生態環境的設計,就是在設計階段將環境因素和預防汙染的措施納入產品設計之中,將環境效能作為產品的設計目標和出發點,力求產品對環境的影響最小

3、 綠色設計的基本特徵:環境協調性、價值創造性和功能全程性。在地球資源有限、地球淨化能力有限這一共識的前提下,指導綠色設計的方針是產品的6r原則,即研究(research)、保護(reserve)、減量化(reduce)、**(recycling)、重複使用(reuse)和再生(regeneration)

4、 設計師有責任要為人類考慮產品對人類生活環境的影響,針對產品綠色設計的觀念,設計師應考慮以下幾方面:安全性、節能性、生態性、社會性。

5、 綠色材料:是綠色設計的基礎,綠色設計首先要選擇綠色材料,大力研究和發展綠色材料必然有助於綠色產品的開發和推廣。綠色材料是指具有良好使用效能。

對資源和能源消耗少,對生態環境汙染小,可再生利用率或可降解迴圈利用率高,在材料的備置、使用、廢棄及到再迴圈利用的整個過程中,都與環境協調共存的材料。綠色材料具有先進行、環境協調性和舒適性的明顯特徵。典型的綠色材料包括生物降解材料、迴圈與再生材料、淨化材料、綠色建築材料和綠色能源材料。

6、 綠色材料的評估:不少國家採用材料生命週期評價法。它以開發利用環境負荷最小的產品為目的,是產品從原料獲取到最終廢棄處理的全過程中對社會和環境影響的評價方法。

開展對材料或產品及其生產、使用直至廢棄生命週期或者環境協調性的評估研究,對改善目前環境和提高然後環境質量都有很大的益處。

7、 影響材料選擇的環境因素: 由於產品總是在一定的環境中執行和使用,產品的材料也必收到環境的影響。因此在材料的選擇中必須對產品未來使用環境中可能存在的影響因素作必要的考慮。

一般,影響材料選擇的環境因素包括衝擊與振動、溫度與濕度、人為破壞、火災危害、生物危害、汙損、氣候影響和噪音。人與環境對材料選擇的影響是不容忽視的。對具體的產品而言,考慮側重會有不同。

第五章金屬材料及加工工藝

1、金屬材料的工藝特性: ㈠金屬材料的成型加工【①鑄造(砂型,熔模,金屬性,壓力,離心,實型,陶瓷型,連續,鑲鑄)②金屬塑性加工(鍛造,軋制,擠壓,拔制,沖壓)③切削加工④焊接加工⑤粉末冶金】

㈡金屬材料的熱處理【①普通熱處理(退火,正火,淬火,回火)②表面熱處理③特殊熱處理】

㈢金屬材料的表面處理技術【①金屬材料的表面前處理②金屬材料的表面裝飾技術(金屬表面著色,金屬表面肌理)】

2、金屬材料的熱處理:可通過一定的加熱與冷卻方法,改變金屬內部或表面的組織結構,改善和提高材料的效能,以獲得預期的效能,也可通過化學熱處理、表面槍火以及其他表面處理方法明顯改變金屬標稱的效能。金屬熱處理又可分為普通熱處理、表面熱處理和特殊熱處理

3、金屬材料的表面處理及裝飾作用:一方面是保護作用,另一方面是裝飾作用。分為金屬材料的表面前處理和金屬材料的表面裝飾技術。

鋼鐵材料是工業上應用最廣泛的金屬材料。鋼鐵材料之間主要的區別是含碳量不同,根據含碳量多少,鋼鐵材料可分為三大類:工業純鐵、鋼和鑄鐵。

4、鋼的種類:可按化學組成分為碳素鋼和合金鋼,也可按質量和用途兩面分別進行分類。鋼材是由鋼坯或鋼錠加工而成的產品。

通常分為型鋼、鋼板、鋼管、鋼絲四大類。可採用軋制、擠壓、拉拔、焊接、冷彎等工藝加工,廣泛用於各工業部門。

5、常用鋼材的品種及用途:金屬材料在各個工作領域中,是所有材料中最主要和最基本的結構材料, 也是現代產品設計得以實現的最重要的物質技術條件。由於金屬及其合金在理學、物理學、化學和加工工藝等方面的一系列特殊的優異效能,使得它不僅可以保證產品使用功能的實現,而且可以賦予產品一定的美學價值,使產品呈現出現代風格的結構美、造型美和質地美。

如今已廣泛應用在椅子、餐具、燈具、容器、刀具、手機、建築物等各個領域。

第六章高分子材料及加工工藝

1、高分子聚合物:高分子聚合物又叫高聚物,是由千萬個院子彼此以共價鍵連線的大分子化合物。通常由碳、氫、氧、硫、氮等元素組成,其中主要是碳氫化合物及其衍生物。

高分子聚合物具有可分割性、彈性、可塑性和絕緣性的特點。和低分子具有截然不同的結構特性

2、高分子聚合物力學特點:玻璃態;高彈態;粘流態

3、聚合物三態的分子機理和力學行為特徵:

玻璃態【(彈性模量大,斷裂伸長率小,形變可逆,力學效能依賴於原子的性質)(原子的平均位置發生位移)】;

高彈態【(小,大可逆,鏈段的性質)(鏈段發生位移)】;

粘流態【(彈性模量小,形變率很大,不可逆,分子鏈的性質)(大分子鏈整體發生位移)】

4、塑料的組成:塑料的原料廣,效能優,加工成型方便,具有裝飾性和現代之感的特點,而且塑料的品種繁多,**比較低廉,得以廣泛應用在各個領域。塑料是以合成樹脂為主要成分,適當加入填料、增加劑、穩定劑、潤滑劑、色料等新增劑,在一定溫度和壓力下塑製成型的一類高分子材料。

工業設計材料及加工工藝

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