工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品材料

1、1工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品材料與工藝 10工業(yè)設(shè)計(jì) 2材料的發(fā)展歷程：材料的發(fā)展歷程： 石器陶器青銅器鋼鐵的使用合成材料的使用新型材料的使用3陶瓷的概念與分類陶瓷的概念與分類1. 陶瓷的概念 傳統(tǒng)上，傳統(tǒng)上，“陶瓷陶瓷”是指所有以粘土為主要原料與其它天然礦物原料經(jīng)是指所有以粘土為主要原料與其它天然礦物原料經(jīng)過粉碎、混煉、成形、燒結(jié)等過程而制成的各種制品。過粉碎、混煉、成形、燒結(jié)等過程而制成的各種制品。 傳統(tǒng)陶瓷包括常見的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、電瓷等。傳統(tǒng)陶瓷包括常見的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、電瓷等。日用陶瓷餐具日用陶瓷餐具建筑陶瓷地磚建筑陶瓷地磚電瓷電瓷陶瓷4 傳統(tǒng)陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸鹽礦

2、物傳統(tǒng)陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸鹽礦物( (如粘土、長(zhǎng)石、石如粘土、長(zhǎng)石、石英等英等) )，所以傳統(tǒng)陶瓷可歸屬于硅酸鹽類材料和制品，所以傳統(tǒng)陶瓷可歸屬于硅酸鹽類材料和制品。 因此，陶瓷工業(yè)可與玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工業(yè)同屬因此，陶瓷工業(yè)可與玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工業(yè)同屬“硅酸鹽硅酸鹽工業(yè)工業(yè)”的范疇。的范疇。粘土礦物高嶺石粘土礦物高嶺石鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石石英石英52. 陶瓷的分類陶瓷的分類(1) 按陶瓷概念和用途來分類按陶瓷概念和用途來分類 陶瓷普通陶瓷特種陶瓷日用陶瓷(包括藝術(shù)陳列陶瓷) 建筑衛(wèi)生陶瓷 化工陶瓷 化學(xué)瓷 電瓷及其它工業(yè)用陶瓷 結(jié)構(gòu)陶瓷 功能陶瓷 6p日用陶瓷7p

3、建筑陶瓷墻磚地磚8 結(jié)構(gòu)陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷主要是用于耐磨損、高強(qiáng)度、耐熱、耐熱沖擊、主要是用于耐磨損、高強(qiáng)度、耐熱、耐熱沖擊、硬質(zhì)、高剛性、低熱膨脹性和隔熱等結(jié)構(gòu)陶瓷材料；硬質(zhì)、高剛性、低熱膨脹性和隔熱等結(jié)構(gòu)陶瓷材料；不同形狀的特種結(jié)構(gòu)陶瓷件不同形狀的特種結(jié)構(gòu)陶瓷件9 功能陶瓷中包括電磁功能、光學(xué)功能和生物功能陶瓷中包括電磁功能、光學(xué)功能和生物-化學(xué)功能等陶化學(xué)功能等陶瓷制品和材料，此外還有核能陶瓷和其它功能材料等。瓷制品和材料，此外還有核能陶瓷和其它功能材料等。電子絕緣件電子絕緣件氧化鋯陶瓷光學(xué)導(dǎo)管氧化鋯陶瓷光學(xué)導(dǎo)管10p陶瓷產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用11 金屬材料的成型工藝金屬材料的成型工藝p鑄造工藝鑄

4、造工藝p 壓力加工工藝壓力加工工藝p金屬與金屬的連接金屬與金屬的連接p 金屬的切削加工工藝金屬的切削加工工藝p金屬材料的表面裝飾技術(shù)金屬材料的表面裝飾技術(shù)金屬124-1 鑄造工藝鑄造工藝一一. . 鑄造發(fā)展歷程鑄造發(fā)展歷程 我國(guó)的金屬鑄造生產(chǎn)，歷史悠久，成就輝煌。古代勞動(dòng)人民通過世代相傳的長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐，創(chuàng)造了具有我國(guó)民族特色的傳統(tǒng)鑄造工藝，其中以泥范泥范、鐵范鐵范和和熔模鑄造熔模鑄造最重要，稱為古代三大鑄造技術(shù)。 20世紀(jì)以來鑄造業(yè)的重大進(jìn)展中，灰鑄鐵的孕育灰鑄鐵的孕育處理和化學(xué)硬化砂造型處理和化學(xué)硬化砂造型這兩項(xiàng)新工藝有著特殊的意義。 二二. . 鑄造的基本概念及方法鑄造的基本概念及方法 金

5、屬鑄造金屬鑄造是將熔融態(tài)的的金屬澆入鑄型后，冷卻凝固成為具有一定形狀鑄件的工藝方法。 一般分為：砂型鑄造方法砂型鑄造方法和特種鑄造方法特種鑄造方法（熔模鑄造、金屬性鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造等）13 手工造型 機(jī)器造型 金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造低壓鑄造陶瓷型鑄造離心鑄造液態(tài)成型工藝液態(tài)成型工藝砂型鑄造特種鑄造14鑄造成型工藝的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 適應(yīng)性強(qiáng)。不受零件大小、形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，在大件的生產(chǎn)中，鑄造的優(yōu)越性有為顯著。 成本低廉。鑄造使用的原材材料成本低，單件小批量成產(chǎn)時(shí)，設(shè)備投資少。缺點(diǎn)：容易出現(xiàn)鑄造缺陷（縮孔、疏松、氣孔、砂眼等），工序繁多，廢品率較

6、高。常用鑄造金屬材料：鑄鐵、鑄鋼、鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅等。鑄鋁、鑄銅等。15砂型鑄造砂型鑄造-手工造型分型方案選定手工造型分型方案選定16特種鑄造特種鑄造特種鑄造特種鑄造金屬型鑄造金屬型鑄造離心鑄造離心鑄造壓力鑄造壓力鑄造熔模鑄造熔模鑄造低壓鑄造低壓鑄造擠壓鑄造擠壓鑄造陶瓷型鑄造陶瓷型鑄造174-5 4-5 金屬表面處理金屬表面處理金屬表面處理的分類： 表面精加工處理；表面層改質(zhì)；表層被覆表面精加工處理；表面層改質(zhì)；表層被覆18機(jī)械處理：機(jī)械處理：是通過切屑、研磨、噴砂等加工工藝來清理制品表面的銹蝕和氧化皮，使表面光滑或具有紋理化成處理：化成處理：通過氧或堿液的作用使金屬表面形成氧化物或無機(jī)

7、鹽覆蓋模的過程。（鐵器發(fā)蘭處理）陽(yáng)極氧化處理陽(yáng)極氧化處理：使金屬制件在陽(yáng)極的電解作用下，在其表面形成氧化膜而使金屬鈍化的過程。（氧化膜具有多孔性）19產(chǎn)品名稱：帶塞子的拋光不銹鋼拋光不銹鋼容器設(shè)計(jì)師： 斯蒂芬.紐拜設(shè)計(jì)講解：這些視覺效果柔和的枕頭造型與其堅(jiān)硬的鋼質(zhì)地形成了強(qiáng)烈的對(duì)比。拋光研磨工藝的應(yīng)用使得這些枕頭看起來并不如我們想象的那樣堅(jiān)硬，外觀柔和而靈活，簡(jiǎn)直就像我們平常見到的普通枕頭。20產(chǎn)品名稱：麥克諾.曼的房子設(shè)計(jì)師：山姆.布克斯頓設(shè)計(jì)講解：酸酸蝕工藝蝕工藝的應(yīng)用，使得在不銹鋼片上加工制作圖形不再需要將整片金屬全部剪開。該工藝相對(duì)于激光切割而言具有相同的加工復(fù)雜圖形的能力，但成本卻低

8、廉的多。 21產(chǎn)品名稱：功能瓶設(shè)計(jì)師： SIGG瑞士AG設(shè)計(jì)講解：SIGG在德語(yǔ)國(guó)家中享有70%知名度， 其解釋耐用的鋁質(zhì)飲料瓶產(chǎn)品已經(jīng)成為不著設(shè)計(jì)痕跡的典范作品。針對(duì)鋁這 種有延展性的金屬，設(shè)計(jì)師采用了沖壓這個(gè)冷加工工藝。瓶的內(nèi)壁噴涂一層搪瓷，既保證飲料存儲(chǔ)的安全，又防止了飲料中的酸對(duì)瓶身的腐蝕。最后，對(duì)瓶身進(jìn)行了獨(dú)具個(gè)性的磨砂效果涂層。使得這個(gè)功能瓶更加精制和高檔次。 22產(chǎn)品名稱：水壺 設(shè)計(jì)師： 設(shè)計(jì)講解：設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品采用的鋁材料應(yīng)用了陽(yáng)極氧化工藝處理，使得水壺得到新鮮氧化膜，具有多孔狀結(jié)構(gòu)，使膜層具有極好的吸附性，對(duì)各種染料表現(xiàn)出極強(qiáng)的吸附能力，因而再進(jìn)過一定的工藝處理，就可染上鮮艷的

9、色彩。陽(yáng)極氧化工藝的應(yīng)用，使得水壺本身不僅得到了保護(hù)，還得到了裝飾，增加了產(chǎn)品的附加值。23產(chǎn)品名稱：餐具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師： 設(shè)計(jì)講解：產(chǎn)品采用了表面蝕刻的工藝，使得餐具的表面具有斑駁、滄桑的肌理效果。豐富了設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，使得勺子在滿足人們使用的同時(shí)，也滿足了大家的日益挑剔的視覺要求。加工過程：首先在金屬表面涂上一層瀝青。接著將設(shè)計(jì)好的紋飾在瀝青上刻畫，將需要腐蝕的部分露出來。下面就可以進(jìn)行腐蝕了。小型作品一般選擇浸入化學(xué)酸溶液中進(jìn)行腐蝕。由于化學(xué)酸具有極強(qiáng)的腐蝕性，在操作中一定要注意安全。24塑料 塑料簡(jiǎn)介塑料簡(jiǎn)介 塑料為合成的高分子化合物聚合物(polymer)，又可稱為高分子或巨分子(macro

10、molecules)，也是一般所俗稱的塑料(plastics)或樹脂(resin)，可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑組成的。塑料分類塑料分類常用塑料種類有PE（聚乙烯）、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯）、PET（聚酯）、EPS(發(fā)泡聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PA（尼龍）等；其中PE有塑料大棚料、工業(yè)包裝薄膜、乳酸飲料瓶、洗潔精瓶類等；PP有編織袋、打包帶、捆扎繩、部分汽車保險(xiǎn)杠等、PVC有塑料門窗型材、管材等；PET有可樂、雪碧等茶飲料瓶；EPS俗稱泡沫塑料，快餐盒和電視機(jī)包裝

11、的泡 25塑料餐桌主要材質(zhì)是PE26塑料杯塑料瓶塑料瓶主要是由塑料瓶主要是由聚乙烯或聚丙烯聚乙烯或聚丙烯等材料并添加了等材料并添加了多種有機(jī)溶劑后多種有機(jī)溶劑后制成的。飲料瓶制成的。飲料瓶多數(shù)是塑料制品，多數(shù)是塑料制品，聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯這兩種材料無毒這兩種材料無毒無味，用來灌裝無味，用來灌裝飲料等對(duì)人體很飲料等對(duì)人體很安全。但聚乙烯安全。但聚乙烯一旦受高溫或是一旦受高溫或是酸性腐蝕就會(huì)慢酸性腐蝕就會(huì)慢慢溶解，并釋放慢溶解，并釋放出有機(jī)溶劑，就出有機(jī)溶劑，就會(huì)對(duì)人體造成危會(huì)對(duì)人體造成危害。害。27 塑料桶塑料桶PE可用很寬的不可用很寬的不同加工法制造。同加工法制造。以乙烯為主要原以乙

12、烯為主要原料，丙烯、料，丙烯、1-丁丁烯、己烯為共聚烯、己烯為共聚體，在催化劑的體，在催化劑的作用下，采用淤作用下，采用淤漿聚合或氣相聚漿聚合或氣相聚合工藝，所得到合工藝，所得到的聚合物經(jīng)閃蒸、的聚合物經(jīng)閃蒸、分離、干燥、造分離、干燥、造粒等工序，獲得粒等工序，獲得顆粒均勻的成品。顆粒均勻的成品。包括諸如片材擠包括諸如片材擠塑、薄膜擠出、塑、薄膜擠出、管材或型材擠塑，管材或型材擠塑，吹塑、注塑和滾吹塑、注塑和滾塑。塑。 28p木材n木材木材 是最早使用的一種造型工具，在石器時(shí)代之前應(yīng)該存在木器時(shí)代，木材是最早使用的一種造型工具，在石器時(shí)代之前應(yīng)該存在木器時(shí)代，木材是從原始人到現(xiàn)代人一直沿用的材料。廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，是從原始人到現(xiàn)代人一直沿用的材料。廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)，中國(guó)森林資源中國(guó)森林資源排名世界第五，僅次于俄羅斯、巴西、加拿大、美國(guó)。排名世界第五，僅次于俄羅斯、巴西、加拿大、美國(guó)。木材的種類木材的種類松木，花梨木，杉木，椎木，樟樹，黃花梨木，松樹。竹子等松木，花梨木，杉木，椎木，樟樹，黃花梨木，松樹。竹子等