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1、,设计工程学,姓名：王帅科 学号：11020110 专业：工业设计（1）班 学院：设计艺术学院 指导老师：王鹏,一、在工业设计中产品的加工和表面处理的简要论述,在工业设计中产品的加工和表面处理具有非常重要的意义，在这里我们主要以木材和玻璃的加工和表面处理来展开。任何材料都有自己的属性。固有特性 力学特性、热性能、电磁性能、防腐性能等。这其中牵涉到了材料的密度，强度，弹性，耐磨性，导电性，磁性等各个方面的多种特性。了解它们是设计师进行设计的前提，了解它们是产品能够成功实现功能的保证。而且很多设计就是利用了材料的某一些特性。比如法国设计师马萨德设计的一个 “TOHOT”盐和胡椒摇罐。在这一个产品中

2、主要就是运用到了产品材料本身的特性或者零部件的特性。磁铁的磁性和它产生的瞬时的固定连接性。,在工业设计中材料的加工和表面处理工艺意义非常的大，材料的了解成型以及加工让设计师在设计中可以考虑节约成本，提高生产效率，加快批量生产，减少劳动力的输出等多方面的影响！而产品的表面处理工艺 而产品的表面处理工艺主要有一下三个作用： 1保护作用 通过对产品表面处理，可以保护产品，即保护材质本身 赋予产品的光泽、色彩、肌理，质感等，以保证材料的外观 效果，提高产品的耐用性，延长产品的使用寿命。如在产品 表面披覆耐腐蚀的材料，进行保护性电镀Z n，C d，N i，C r， Sn等。,2装饰作用 为了更好的表达产

3、品的设计创意，可以对产品进行一定的表面处理，给产品表面附加上更加丰富的色彩、光泽和肌理的变化，使产品的外观效果更加生动和时代特征，提高产品的附加值和竞争力。 3特殊作用 根据产品设计的功能要求，可以通过表面处理赋予产品表面更高的耐磨性、耐蚀性抗氧化性、导电性、绝缘性、电磁屏蔽功能、润滑性、反光性等性能。如电镀A g，C u提高产品的导电性，塑胶等非金属的电镀提高产品的耐热性，耐候性，抗辐射性等。,二、玻璃制品加工及表面处理,1、玻璃杯的加工 首先将配好的原料在熔窑内经过高温加热，成无气泡的均匀的玻璃液。 其次将溶制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定的温度范围内进行，这是一个

4、冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变为脆性固态。成形方法可分为人工吹制和机器压制两大类玻璃制品。 这里 我主要介绍一下人工吹制的方法：首先，从玻璃熔炉中用吹管取少许玻璃熔料（玻璃熔液的温度是1250-1450），然后用吹管吹小泡。玻璃小泡是玻璃杯的成型基础，小泡直径通常是310厘米，在吹小泡的过程中要仔细检查，发现小泡上有汽泡、条纹、杂质等情况，就要放弃使用，这些情况都会导致玻璃杯出现缺陷。小泡要吹的圆，壁厚要均匀，小泡质量的好坏，直接决定着玻璃杯产品的质量高低。,玻璃吹塑的吊灯,用带有小泡的吹管再从玻璃熔炉中取玻璃熔料，这个步骤很重要，取料的多少直接决定着产品的重量、底的厚度、壁

5、的厚度，同时取料的手法也在一定程度上影响玻璃料质，好的手法可以避免取出带汽泡、条纹和杂质的料液，也能避免在取料的过程中形成新的汽泡。取出料后在整形模中进行整形，根据产品造型整出相近的造型后，将整形后的料坯放入模具中吹制。吹制是玻璃杯成型过程最为关键的环节，吹制技艺的高低直接决定着玻璃杯的光亮程度，壁厚的均匀程度，一般从事这个工序工作的都是经验丰富的老匠师。在模具中吹制完成后，对于无挺酒杯直接进入退火窑进行退火，对于高脚酒杯需要抻挺、做底后再进行退火。,吹制成的玻璃灯饰,退火阶段退火过程是玻璃杯消除内在应力的过程。产品在退火窑中经历先高温再降温的过程，在退火中，最高点温度达到540C左右。这个过

6、程通常需要120180分钟，要在退火窑中要运行30米。冷加工阶段退火完成后，进入冷加工阶段，这个阶段是口部处理阶段。在这个阶段，分别进行切口、磨口、烘口处理，对于口厚的产品要进行抛光处理。经过这个阶段，使玻璃杯的口部变得圆滑，具备使用条件。深加工阶段经过冷加工阶段后，需要深加工的进入深加工阶段。深加工的主要工艺有刻花、喷砂、贴花纸、金饰、彩饰等。,2、玻璃制品的表面处理,玻璃的表面处理工艺包括比例制品光滑面与散光面的形成（如器皿玻璃的化学刻蚀、灯泡的毛蚀、玻璃化学抛光等）、表面着色和表面涂层（如镜子镀银、表面导电）等等。具体形式有以下三种玻璃彩饰：利用彩色釉料对玻璃制品进行装饰的过程。常见的彩

7、饰方法有：描绘、喷花、贴花和印花等。彩饰方法可单独采用，也可组合使用。二、玻璃镀银：玻璃镀银会产生一种镜面反光效果。三、装饰薄膜：塑性薄膜可以改变橱窗及建筑玻璃的外观，这种薄膜可以使用酸蚀刻来刻绘图案，也可着色或制成镜面效果。从不同的角度看，有时会非常清楚，有时又会产生朦胧的效果。由于透明玻璃杯的表面处理的意义不大，因此我在这里重点介绍一下玻璃镀银的表面处理工艺。,玻璃镀银的详细流程,玻璃镀银会产生一种镜面反光效果。制作的工艺是先将玻璃吹入一个模具来制作外形，然后再将它放到令一个模具中，来制作内部形状。而后将硝酸银溶液剂经玻璃物品被切开的小口倒入内腔。经过几分钟，镀银会沉淀到玻璃的表面，然后把

8、溶液倒掉。一旦这种镀银覆盖物干了，还会继续暴露在空气中逐渐被腐蚀掉。为了避免这种情况的发生，就用胶水将一层镜面用薄膜粘在最外面，形成一层密封膜。 传统的玻璃制品药采几种涂层来防止银被腐蚀通过一系列的实验，设计师用清漆来保护镜子花瓶和镜子灯罩的表面。这种工艺适用于科学仪器、保温瓶内胆、镜子、珠宝的设计生产,水晶烟缸、玻璃烟缸、十六面镀银,三、不锈钢门的加工及表面处理,1,不锈钢的定义 不锈钢是不锈钢和耐酸钢的简称或统称，是在空气和淡水中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢。通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬（Cr）氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性

9、和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，不锈钢必须含有12%以上的铬。 根据不锈钢的成分和组织特点分为：铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢、奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢、奥氏体-马氏体(A-M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。,2,不锈钢不生锈的特性,不锈钢不生锈的特性就是来源于合金钢中的铬成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，但这层薄

10、膜不为我们眼睛所见的。由于不锈钢能够在大气和弱腐蚀性、介质中具有高稳定性，用它制备的制品能够长时间的保持金属光泽，美观洁净。因此从20世纪初，不锈钢开始作为原材料被引入到产品设计领域中，设计师依据它的坚韧和抗腐蚀性，设计开发了许多新产品,不锈钢茶壶,3,不锈钢的应用范围,不锈钢具有优异的耐蚀性、成型性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中得到了广泛应用，但在不同使用环境选择不同的不锈钢品种十分重要。 以下为主要不锈钢钢号的特性及其应用领域。 300系 301与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有

11、磁性。主要用于列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、筛网 301L在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。主要用于铁道车辆构架及外部装饰材料,304 作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196800）。主要用于医疗用具，建材，化学，船舶部件、汽车配件食品工业、家庭用品（餐具、橱柜、室内管线、热水器、浴缸等），农业 304L 作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力

12、优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196800。主要用于应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件 316L 作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。 在含有氯离子腐蚀介质中，具有比304、304L更高的抗腐蚀能力。主要用于适用于海水淡化及水工业。,321 在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀；适合于在430-900温度下使用。 主要用于航空器、排气管、锅炉汽包 400系 409L 因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较好。主要用于汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处

13、理的产品。 410L 在410钢的基础上，降低了含C量，其加工性，抗焊接变形，耐高温氧化性优秀。主要用于机械构造用件，发动机排气管，锅炉燃烧室，燃烧器。 430 作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率抵，成形性及耐氧化性优。主要用于耐热器具、燃烧器、家电产品、餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、杆、筛网,发动机排气管,436L 耐热性、耐磨蚀性良好，因含有铌元素，故其加工性，焊接性优秀。 洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅 410作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛刻的腐蚀环境下使用；其加工性好。主要用于刀刃、机械零件、石油精练装置、螺栓、螺母、泵杆、餐具（刀叉）。 420J

14、1淬火后硬度高，耐蚀性好主要用于餐具（刀）、涡轮机叶片 420J2淬火后，比420J1钢硬度升高主要用于刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀、刀）,不锈钢盘子与锅,200系 201 与304钢相比， Ni含量少，Mn含量高，无磁性，硬度强，耐腐蚀性差。主要用于照明设备、电信杆、汽车框架等干燥环境下普通用途。 202 与201钢相比，Mn含量高，无磁性，硬度强。耐腐蚀蚀性差。主要用于照明设备、电信杆、汽车框架等普通用途。 总而言之不锈钢的应用在各行各业对人们的选择与国家的经济发展起着至关重要的作用.,不锈钢水槽,4,不锈钢门的加工及表面处理,下料压花酸洗粘合焊接转印清洗罩光包装 在了解完不锈钢门的

15、基本的加工流程后，下面我们来论述一下与研磨有关的工艺步骤。在标准门的生产过程中，与研磨有关的两个应用分别是：转印工艺和清洗过程。 先说转印工艺。转印的好坏直接影响到门表面图案质量的好与坏，在生产工艺中占有很重要的地位。转印工艺的功能目的可以简单概括为： 1：清除不锈钢门表面的污渍与灰尘； 2：使不锈钢门表面油漆的附着能力增强。 这道工艺要求的切削量少，所以一般都使用工业用百洁布，而不是普通的刮刀，钢丝刷以及砂纸。这是因为工业百洁布有以下的优点： 1：清洁足够彻底，不残留细小毛刺以及污渍； 2：切削量不大，不会造成工件表面烧伤； 3：研磨量可控，不改变工件形状，不会出现操作失误而造成的过度切削。

16、,另外在应用的过程中，一般还采用水磨工艺，即在研磨拉丝过程中用水冲洗打磨表面，这样可以迅速清除打磨碎屑，使打磨拉丝效果更佳总的来说，对于不锈钢门的表面加工过程，普遍使用工业百洁布进行打磨，抛光以及拉丝，很少用砂袋。在打磨方法上，多用手工打磨的方法。手工打磨虽然效率不及机器，但却有更好的灵活性，比如对不锈钢门来说，由于不锈钢门存在很多的边角及沟槽，手工打磨显然具有更好的局部打磨效果。如果在手工打磨的基础上，配合3M的手盘，打磨效果和效率更佳。,两种不同感觉的不锈钢门,四、小结,在对产品的加工和表面处理技术进行选择时，要从产品的功能性、结构性，耐久性、安全性、市场性、环保性等客观方面综合考虑，找到一种平衡。例如，厨卫家电产品的金属件的涂装，主要的要求有：附着力、高表面磨擦系数、一定的不粘性、耐酸碱、特别是耐洗涤剂、柔韧性/硬度比平衡，一定的耐温性、光泽柔和、手感佳等等。当然，选择铁氟龙漆（即聚四氟乙烯漆）是最