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(讲义总结)
北京印刷学院
设计艺术学院
工业设计系
WUJian
目录
第一章:概论
第二章:资料的工艺特点
第三章:资料感觉特点的运用
第四章:资料与环境
第五章:金属资料及加工工艺
第六章:高分子资料及加工工艺
第七章:木材及加工工艺
第八章:无机非金属资料及加工工艺
第九章:复合资料及加工工艺
第十章:产品设计中资料的选择与开发
第十一章:资料体验与表现
第一章:概论
纵观人类的进化史,与人类的生活和社会发展密不能分的有好多要素,其中资料的的开发、使用和完满就是其中之一。
资料是人类生产各种所需产品和生活中不能缺少的物质基础。能够说我们生活的周围任何物品都走开资料。
资料科学的发展,使产品形态产生了根本变化,资料的发展,更是推动了人们生活的进步。
资料分类:石器、陶器、铜器、铁器、人工合成资料时代。
资料在产品造型设计中,是用以组成产品造型,不依赖于人的意识而客观存在的物质,所以资料是工业造型设计的物质基础。
工艺:资料的成型工艺、加工工艺和表面办理工艺。是人类认识、利用和改造资料并实现产品造型的技术手段。
资料与工艺是设计的物质技术条件,与产品的功能、形态组成了产品设计的三大概素。而产品的功能和造型的实现都建立在资料和工艺上。
产品造型中的资料设计,以“物—人—环境的资料系统为对象,将资料的性能、使用、选择、制造、开发、荒弃办理和环境保护啊看作一个整体,重视研究资料特点与人、社会、环境的协调关系,对资料的工学性,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掌握,积极议论各种资料在设计中的使用和审美价值,是资料的特点和产品的物理功能和尖利功能达到高度的友善一致,是资料拥有开发新产品和新功能的可行性,并从各种资料的质感中获得最圆满的结合和表现,给人以自然,丰富、平和的视觉和触觉的综合感觉。
产品造型的资料选择中,我们不但要从资料自己的角度考虑资料的功能特点,还要考虑整个资料设计系统。
出发点:原资料所拥有的特点与产品所需性能之间的比较。
两种主要方式:①从产品的功能用途出发,思虑如何选择和研制相应资料②
从原料出发,思虑如何发挥资料的特点,开拓产品的新功能,甚至创立崭新的产
品。
产品设计包括功能设计、形式设计,在产品设计中都要般配。
资料性能的三个层次:核心部分是资料的固有性能;中间层次世人的感觉器
官能直接感觉的资料性能;外层是资料性能中能直接赐予视觉的表面性能。
产品功能设计所要求的是与核心部分的资料固有性能相般配,而在产品设计
中除了资料的形态之外,还必定考虑资料与使用者的触觉、视觉相般配。
:①天然资料②技薪资料③合成资料④复合资料⑤智能
资料或应变资料
按资料的物质构造分类:①金属资料②无机资料③有机资料④复合资料
按资料的形态分类:①线状资料②板状资料③块状资料
从资料特点包括:①资料的固有特点,即资料的物理化学特点。②资料的派
生特点,即资料的加工特点资料的感觉特点和经济特点。
特点的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。
资料特点的议论:①基础议论,即以单一要素议论。②综合议论,即以组合
要素进行议论。
资料的固有特点是由资料自己的组成、机构所决定的,是指资料在使用条件
下表现出来的性能,他受外界条件的限制。
资料的派生特点包括资料的加工特点、资料的感觉特点、环境特点和资料的
经济性。
第二章:资料的工艺特点
资料的工艺特点是指:资料适应各种工艺办理要求的能力,资料的工艺性包
括资料的成型工艺、加工工艺和表面办理工艺。他是资料固有特点的综合反响,
是决定资料能否进行加工或如何进行加工的重要要素,直接关系到加工效率、产
质量量和生产成本等。
成形加工工艺
资料的成型加工性是衡量产品造型资料利害的重要标志
成型加工工艺对设计收效的影响要素好多,主要从以下几个方面表现出来:
①工艺方法②工艺水平③新工艺的采用④工艺方法的综合运用
是高效、优异、低成本,即应在规定的周期内,经济地生产出吻合技术要求的产品,其核心是产质量量。必定指出,产品的成本运算是以生产合格产品为基础的。依照部件种类、用途、功能、使用性能要求、构造形状与复杂程度、尺寸
大小、技术要求等,可基本确定部件应采用的资料与成型方法。
资料的连接工艺包括机械连接、焊接、粘接技术、静连接、动连接。
详尽说就是要办理注入色彩、光彩、纹理、质地等直接赐予视觉与触觉的所有表面造型要素。在产品造型设计时要依照产品的性能、使用环境、资料性质,正确选择表面办理工艺和面饰资料。
一是保护产品,即保护资料自己赐予产品表面的光彩、色彩、肌理等而表现出的外观美,并提升产品的耐用性,保证产品的安全性,由此有效的利用资料资源:二是依照产品造型设计的妄图,改变产品表面状态,赐予表面更丰富的色彩、光彩、肌理等,提升表面装饰收效,改进表面的物理性能、化学性能及生物学性能,使产品表面有更好的感觉特点。
表面办理技术,即能够是相同资料拥有不相同的感觉特点,又可是不相同资料获得相同的感觉特点。
设计中所采用的三类表面办理技术:
(1)表面被覆:①镀层被覆②涂层被覆目的:保护作用、装饰作用、特别作用(如隔热、杀菌等)。涂装工艺一般包括制件表面涂装前办理、涂敷涂料及涂层干燥三大步骤。③珐琅被覆;广泛应用于厨房用具、医疗用具等。
(2)表面层改质:①化成办理,形成的膜对基物体拥有耐蚀保护性耐磨性,不会从基体金属上走开。②阳极氧化办理;获得不相同硬度、弹性、孔隙率孔径的氧化膜。
(3)表面精加工
①形态的时代性②求简的单纯性③功能的合理性④感情的审美性⑤产品品位的
经济性⑥成本⑦环境保护
——迅速成形技术
迅速成型,又称迅速原型制造技术、迅速制样或实体自由形式制造。迅速成型是
一种用资料逐层积聚出制件的制造方法。
迅速成型的原理及特点
原理:迅速成型是基于失散、积聚原理而实现迅速加工原型或部件的加工技
术。
特点:1、改变了传统模式的制造方式,设计制造一体化。2、设计的易达性。
3、迅速性。4、资料的广泛性。
迅速成型的基本方法
1、光固化成型——SLA成型工艺2、选择性激光少杰成型——SLS成型技术
3、熔聚集积成型——FDM成型技术4、分层实体成型——LOM成型技术
迅速成型技术在设计领域的应用包括:1、优化产品设计;2、支持同步(并行)
工程的推行;3、对产品性能进行及时、正确的校验与解析;4、快捷、经济地制
作各种模型。
第三章:资料感觉特点的应用
资料感觉特点又称资料质感,是人的感觉系统因生理刺激对资料做出的反响或由
人的知觉系统从资料表面特点得出的信息,是人对资料的生理和心理活动,他建
立在生理基础上,是人经过感觉器官对资料做出的综合印象。
两个基本属性:生理心理属性、物理属性
资料感觉特点按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感,按资料自己的组成特
性可分为自然质感和人为质感。
资料的触觉质感:生理心理组成物理组成
资料的视觉质感:生理组成、物理组成、间接性、距离效应
资料的自然质感;关注资料的天然性、真实性、价值性
资料的人为质感:突出认为的工艺特点,重申工艺没和技术创立性
资料感觉特点的描述:自然-人造、高雅-低俗、光明-昏暗、娇嫩-坚硬、圆滑-粗糙、时髦-保守、干净-肮脏、整齐-纷乱、娇艳-平凡、感性-理性、浪漫
拘束、协调-矛盾、平和-冷漠、自由-拘束、古典-现代、轻快-笨拙、认真-大概、爽朗-死板、科技-手工、温暖-凉爽
资料感觉特点的测定:
采用玻璃、陶瓷、木材、金属、塑料、橡胶、皮革比较,表3-3资料感觉特点的差异。
资料感觉特点组成要素众多,平时表现为:
资料种类
资料成型加工工艺和表面办理工艺
同质异感、异质同感:不相同加工方法和工艺技巧会产生不相同的外观收效,从而获得不相同的感觉特点:铸造工艺、焊接工艺、编织工艺、车削工艺、磨削工艺、电镀工艺、喷砂工艺。
其他要素:时代的科技水平、审美标准、流行时髦
质感设计是对工艺产品造型设计的技术性和艺术性的先期规划,是一个吻合设计规范的”认材-选材-配材-理材-用材”的有机过程。
实际上是各种材质有规律组合的基本法规:1、调停与比较法规,即,使整体中各部位的物面质感一致友善。2、主从法规,即重申在产品的质感设计上要有重点
合理的使用资料、艺术性的使用资料、创立性的使用资料
提升合用性、增加宜人性、塑造产品的精神品味、达到产品的多样性和经济性、
创立崭新的产品风格
资料的抽象表达定义:是将资料的某些特点加以提炼,升华为拥有某种审美价值的意象,并沿着抽象表达的共同方向,是资料成为能唤起人们某种感情的拥有抽象意义的资料。
抽象思想是资料抽象表达的基础。
资料的抽象表达对设计有直接的意义。
资料的美感与资料自己的组成、性质、表面构造及使用状态有关资料的色彩可分为资料的固有色彩和资料的人为色彩。
只有运用色彩规律将资料色彩进行组合和协调,才会产生明度比较、色相比较、和面积效应以及冷暖效应等现象,突出和丰富资料的色彩表现力。
(1)相似色资料组合(2)比较色资料组合
肌理是由天然资料自己的组织构造或人薪资料的人为组织设计而形成的,在视觉或触觉上可感觉到的一种表面材质收效。
依照资料表面形态的构造特点,肌理可分为自然肌理和再造肌理;依照资料表面给人以知觉方面的感觉,吉利还可分为视觉肌理和触觉肌理。
资料肌理形态的组合方式主要有:同一肌理资料组合、相似肌理资料组合、比较肌理资料组合。
依照资料受光特点可分为透光资料和反光资料。
资料的质地美是资料自己的固有特点所引起的一种神清气爽的心理综合感
受,拥有较强的感情色彩。资料的质地是资料内在的实质特点,主要由资料自己的组成、构造、物理化学特点来表现,主要表现为资料的软硬、轻重、冷暖、干湿、粗细等。
质地是与任何资料有关的造型要素,一般分为天然质地与人工质地。
产品资料质地特点及美感的表现力实在资料的选择和配置中实现的。分为两种:相似质地的资料配置、比较质地的资料配置。
设计资料的形态平时分为线材、片材和块材。
线材拥有长度和方向感,运用线材进行设计构想时,应掌握线材的形态变化和组合特点;片材拥有延伸感和空间的叙事干,其侧面拥有线材的特点;块材拥有重量感、充分感和较强的视觉表现力。
第四章:资料与环境
环境意识是现代社会的产物,也是也是后工业社会发展的必然要求。
绿色设计的基本思想就是保护地球绿色生态环境的设计,就是在设计阶段将生态环境要素和预防污染的措施纳入产品设计中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求产品对环境的影响最小。
环境协调性;是指产品开发与使用过程中,对人类生态环境与资源环境的协调有益程度。
涨价值创立性;表现在:构造与零部件设计中的构造技术的更新与进步变化,资料与工艺选择中的污染防范技术的应用,人与环境整体关系中的创新设计和提升产品整体价值的措施。
功能全程性;
——6R设计原则
6R设计原则:①研究②保护③减量化④回收⑤重复使用⑥再生
绿色设计与传统设计在设计依照、设计人员、设计技术与工艺、设计目的、产品、产品生命周期之间的比较。
产品设计的绿色看法的四个层次:目标层、内容层、主要阶段层、设计要素
层。
针对产品绿色设计的看法,设计师应试虑的方面:①安全性②节能型③生态型④社会性。
绿色产品的设计:产品的简洁设计、产品的可拆卸设计。
绿色包装设计:无包装设计、再利用包装
绿色能源的开发。
创立有生命的资料。
绿色资料是绿色设计的基础,绿色设计第一要选择绿色资料。
绿色资料是指拥有优异使用性能。对资源和能源耗资少,对生态环境污染小,
可再生利用率或可降解循环利用率高,在资料的备置、使用、荒弃及到再循环利
用的整个过程中,都与环境协调共存的资料。
绿色资料的明显特点:先进行、环境协调性、酣畅性。
生物降解资料
目前市场上主要两种:淀粉基热塑性塑料制品、脂肪族聚酯塑料制品
循环与再生资料
特点:可多次重复循环使用,荒弃物可作为再生资源,荒弃物办理耗资能量少,荒弃物的办理对环境不产生二次污染或对环境的影响少。
净化资料
几种实例说明:陶瓷过滤器、吸附资料、有害气体变换技术、废水净化资料。
绿色建筑资料
分类:基本型、用荒弃物型的建材、节能型建材、健康性资料、抗菌资料。
绿色能源资料
①选择适合产品使用方式的资料,对各种资料的种类、使用量和使用条件都加以严格的限制。
②减少使用资料对环境破坏和污染,防范使用有毒有害成分的原料。③资料使用单纯化、少量化,尽量防范多种资料的混杂使用,限制产品中材
料的种类。
④尽量采用可回收再生或重复使用的资料,防范抛弃式的设计。
⑤采用荒弃后能自然分解并为自然界吸取的资料。
⑥减少不用要的表面装饰,尽量采用表面不加任何涂饰、渡覆、贴覆的原资料,便于回收办理和再利用的目的。
①冲击与震动②温度与湿度③人为破坏④火灾危害⑤生物危害⑥污损⑦天气影响⑧噪声
第五章:金属资料及加工工艺
1、金属的分类:金属资料是金属及其合金的总成。金属资料种类众多,依照不
同的要求又有好多分类的方法。能够依照金属资料组成元素、金属资料主要性能
和用途、金属资料加工工艺和金属资料密度对金属资料进行不相同反面的分类。
2、金属的基本特点:(1)金属资料表面拥有金属所特有的色彩、优异的反射能
力、不透明性及金属光彩(2)优异的力学性能(3)优异的加工性能(4)表面
工艺幸好(5)金属资料是电与热的良导体(6)金属合金(7)金属的氧化
金属资料的工业特点包括金属资料的成型加工、金属资料的热办理和金属材
料的表面办理技术。
铸造
好处:成本低,工艺灵便性大,适应性强,适合生产不相同资料、形状和重量
的铸件,并适合于批量生产。弊端:公差较大,简单产生内部弊端。
铸造按铸型所用资料及浇铸方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压
力铸造和离心铸造。
金属塑性加工
特点:在成型的同时能改伤感资料的组织构造和性能,产品可直接制取或便
于加工,无切削,金属耗费小。合用于专业化大规模生产,但须特地的设备和工
具,不宜与加工脆性资料或形状复杂的制品
金属塑性加工按加工方式分为铸造、轧制、挤压、拔制和冲压加工
切削加工按加工方式分为车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗削和钳工等
焊接加工常有的焊接方法有熔焊、压焊和钎焊
粉末冶金
一般热办理;包括退火、正火、淬火和回火办理
表面热办理;包括表面淬火和化学热办理
特别热办理
作用:保护、装饰
金属资料表面办理前
应有前办理或预办理工序,应使金属资料或制品的表面达到-能够进行表面办理的状态。其方法主要有:机械办理、化学办理和电化学办理。
金属资料的表面装饰技术
1)金属表面着色工艺①化学着色②电解着色③阳极氧化染色④渡覆着色⑤涂覆着色⑥珐琅着色⑦热办理着色⑧传统着色技术
2)金属表面肌理工艺
是经过锻打、刻划、打磨腐化等工艺在金属表面制作出肌理收效:①表面锻打②