工业设计产品材料与工艺培训教学课件教学课件

1、工业设计产品材料与工艺 10工业设计 谢文旺第1页，共34页。材料的发展历程： 石器陶器青铜器钢铁的使用合成材料的使用新型材料的使用第2页，共34页。陶瓷的概念与分类1. 陶瓷的概念 传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。 传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。日用陶瓷餐具建筑陶瓷地砖电瓷陶瓷第3页，共34页。 传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)，所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材料和制品。 因此，陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属“硅酸盐工业”的范畴。粘土矿物高岭石钾

2、长石石英第4页，共34页。2. 陶瓷的分类(1) 按陶瓷概念和用途来分类 陶瓷普通陶瓷特种陶瓷日用陶瓷(包括艺术陈列陶瓷) 建筑卫生陶瓷 化工陶瓷 化学瓷 电瓷及其它工业用陶瓷 结构陶瓷 功能陶瓷 第5页，共34页。日用陶瓷第6页，共34页。建筑陶瓷墙砖地砖第7页，共34页。 结构陶瓷主要是用于耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷材料；不同形状的特种结构陶瓷件第8页，共34页。 功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物-化学功能等陶瓷制品和材料，此外还有核能陶瓷和其它功能材料等。电子绝缘件氧化锆陶瓷光学导管第9页，共34页。陶瓷产品在设计中的应用第10页，共3

3、4页。 金属材料的成型工艺铸造工艺 压力加工工艺金属与金属的连接 金属的切削加工工艺金属材料的表面装饰技术金属第11页，共34页。4-1 铸造工艺一. 铸造发展历程 我国的金属铸造生产，历史悠久，成就辉煌。古代劳动人民通过世代相传的长期生产实践，创造了具有我国民族特色的传统铸造工艺，其中以泥范、铁范和熔模铸造最重要，称为古代三大铸造技术。 20世纪以来铸造业的重大进展中，灰铸铁的孕育处理和化学硬化砂造型这两项新工艺有着特殊的意义。 二. 铸造的基本概念及方法 金属铸造是将熔融态的的金属浇入铸型后，冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。 一般分为：砂型铸造方法和特种铸造方法（熔模铸造、金属性铸

4、造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、连续铸造等）第12页，共34页。 手工造型 机器造型 金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造陶瓷型铸造离心铸造液态成型工艺砂型铸造特种铸造第13页，共34页。铸造成型工艺的特点：优点： 适应性强。不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制，在大件的生产中，铸造的优越性有为显著。 成本低廉。铸造使用的原材材料成本低，单件小批量成产时，设备投资少。缺点：容易出现铸造缺陷（缩孔、疏松、气孔、砂眼等），工序繁多，废品率较高。常用铸造金属材料：铸铁、铸钢、铸铝、铸铜等。第14页，共34页。砂型铸造-手工造型分型方案选定第15页，共34页。特种铸造特种铸造金属型铸造离

5、心铸造压力铸造熔模铸造低压铸造挤压铸造陶瓷型铸造第16页，共34页。4-5 金属表面处理金属表面处理的分类： 表面精加工处理；表面层改质；表层被覆第17页，共34页。机械处理：是通过切屑、研磨、喷砂等加工工艺来清理制品表面的锈蚀和氧化皮，使表面光滑或具有纹理化成处理：通过氧或碱液的作用使金属表面形成氧化物或无机盐覆盖模的过程。（铁器发兰处理）阳极氧化处理：使金属制件在阳极的电解作用下，在其表面形成氧化膜而使金属钝化的过程。（氧化膜具有多孔性）第18页，共34页。产品名称：带塞子的抛光不锈钢容器设计师： 斯蒂芬.纽拜设计讲解：这些视觉效果柔和的枕头造型与其坚硬的钢质地形成了强烈的对比。抛光研磨工

6、艺的应用使得这些枕头看起来并不如我们想象的那样坚硬，外观柔和而灵活，简直就像我们平常见到的普通枕头。第19页，共34页。产品名称：麦克诺.曼的房子设计师：山姆.布克斯顿设计讲解：酸蚀工艺的应用，使得在不锈钢片上加工制作图形不再需要将整片金属全部剪开。该工艺相对于激光切割而言具有相同的加工复杂图形的能力，但成本却低廉的多。 第20页，共34页。产品名称：功能瓶设计师： SIGG瑞士AG设计讲解：SIGG在德语国家中享有70%知名度， 其解释耐用的铝质饮料瓶产品已经成为不着设计痕迹的典范作品。针对铝这 种有延展性的金属，设计师采用了冲压这个冷加工工艺。瓶的内壁喷涂一层搪瓷，既保证饮料存储的安全，又

7、防止了饮料中的酸对瓶身的腐蚀。最后，对瓶身进行了独具个性的磨砂效果涂层。使得这个功能瓶更加精制和高档次。 第21页，共34页。产品名称：水壶 设计师：设计讲解：设计师对产品采用的铝材料应用了阳极氧化工艺处理，使得水壶得到新鲜氧化膜，具有多孔状结构，使膜层具有极好的吸附性，对各种染料表现出极强的吸附能力，因而再进过一定的工艺处理，就可染上鲜艳的色彩。阳极氧化工艺的应用，使得水壶本身不仅得到了保护，还得到了装饰，增加了产品的附加值。第22页，共34页。产品名称：餐具设计设计师：设计讲解：产品采用了表面蚀刻的工艺，使得餐具的表面具有斑驳、沧桑的肌理效果。丰富了设计的细节，使得勺子在满足人们使用的同时

8、，也满足了大家的日益挑剔的视觉要求。加工过程：首先在金属表面涂上一层沥青。接着将设计好的纹饰在沥青上刻画，将需要腐蚀的部分露出来。下面就可以进行腐蚀了。小型作品一般选择浸入化学酸溶液中进行腐蚀。由于化学酸具有极强的腐蚀性，在操作中一定要注意安全。第23页，共34页。塑料 塑料简介 塑料为合成的高分子化合物聚合物(polymer)，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin)，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。塑料分类常用塑料种类

9、有PE（聚乙烯）、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯）、PET（聚酯）、EPS(发泡聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PA（尼龙）等；其中PE有塑料大棚料、工业包装薄膜、乳酸饮料瓶、洗洁精瓶类等；PP有编织袋、打包带、捆扎绳、部分汽车保险杠等、PVC有塑料门窗型材、管材等；PET有可乐、雪碧等茶饮料瓶；EPS俗称泡沫塑料，快餐盒和电视机包装的泡 第24页，共34页。塑料餐桌主要材质是PE第25页，共34页。塑料杯塑料瓶塑料瓶主要是由聚乙烯或聚丙烯等材料并添加了多种有机溶剂后制成的。饮料瓶多数是塑料制品，聚乙烯、聚丙烯这两种材料无毒无味，用来灌装饮料等对人体很安全。但聚乙烯一旦受

10、高温或是酸性腐蚀就会慢慢溶解，并释放出有机溶剂，就会对人体造成危害。第26页，共34页。 塑料桶PE可用很宽的不同加工法制造。以乙烯为主要原料，丙烯、1-丁烯、己烯为共聚体，在催化剂的作用下，采用淤浆聚合或气相聚合工艺，所得到的聚合物经闪蒸、分离、干燥、造粒等工序，获得颗粒均匀的成品。包括诸如片材挤塑、薄膜挤出、管材或型材挤塑，吹塑、注塑和滚塑。 第27页，共34页。木材木材 是最早使用的一种造型工具，在石器时代之前应该存在木器时代，木材是从原始人到现代人一直沿用的材料。广泛应用在各个行业，中国森林资源排名世界第五，仅次于俄罗斯、巴西、加拿大、美国。木材的种类松木，花梨木，杉木，椎木，樟树，黄

11、花梨木，松树。竹子等 木材成型加工工艺 将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，再经过表面处理、涂饰，最后形成完整木制品的技术过程，称为木材成型加工工艺。第28页，共34页。第29页，共34页。曲美家具曲美圈椅曲美躺椅第30页，共34页。第31页，共34页。第32页，共34页。第33页，共34页。1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分

12、的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!5、心情就像衣服，脏了就拿去洗洗，晒晒，阳光自然就会蔓延开来。阳光那么好，何必自寻烦恼，过好每一个当下，一万个美丽的未来抵不过一个温暖的现在。6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中

13、;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。8、有些事，不可避免地发生，阴晴圆缺皆有规律，我们只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改变它的轨迹。9、与其埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美，曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了，心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。10、有些事想开了，你就会明白，在世上，你就是你，你痛痛你自己，你累累你自己，就算有人同情你，那又怎样，最后收拾残局的还是要靠你自己。11、人生的某些障碍，你是逃不

14、掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下