材料与工业设计

材料与工业设计（通用8篇）

材料与工业设计 篇1

材料发展史与机械设计

摘要：材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。材料对于人类社会的发展是很重要的，而今人类已跨进了人工合成材料的新时代。金属材料以及高分子材料、陶瓷材料、复合材料等新型材料得到迅速的发展，为现代社会的发展奠定了重要的物质基础。本文从材料研发的动力探讨材料的发展史，以及对材料的一些看法。新材料的出现为机械设计人员提供了更多可行的设计方案，同时也因此出现了一大批新的高科技产品。

关键词：材料发展史 材料研发动力 新材料与机械设计

1.材料的定义

材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为“含能材料”，因为它属于火炮或火箭的组成部分。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。材料除了具有重要性和普遍性以外，还具有多样性。由于材料多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。

2.材料的发展简史

人类社会的发展历程伴随着材料的发明和发展,是以材料为主要标志的。人类最早使用的材料是石头、泥土、树枝、兽皮等天然材料。由于火的使用，人类发明了陶瓷、瓷器，其后又发明了青铜器、铁器。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代。

2.1 20世纪之前材料的发展

100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。

直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后,科学技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世，并得到广泛应用。先后出现尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。

结构材料的发展，推动了功能材料的进步。20世纪初，开始对半导体材料进行研究。50年代，制备出锗单晶，后又制备出硅单晶和化合物半导体等，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代。

2.2 21世纪新材料的继续发展

随着科学技术的进步，产业用纺织品新材料不断地呈现发展趋势，用途也不断向多种领域扩展。一些具有特殊功能的纤维，如芳纶、聚苯硫醚、碳纤维等，虽然价格较贵，但在环境保护、节能减排、阻燃耐高温等领域仍被市场看好。建筑与纺织的联姻是最近几年才有的。将纤维放入混凝土中，起到增强建筑强力、抗老化的效果，已经取得了成效，在奥运场馆的建设中，这样的实例不少。但是，作为建筑行业使用的防火、阻燃材料纺织品，还没有引起足够的重视。环保低碳是当今世界主流，减少碳排放是国家长期目标。由于聚苯硫醚（PPS）纤维具有耐磨损、高熔点（200度不熔化）和稳定性的特征，为工业除尘首选材料，在中国煤炭、电力、水泥行业被广泛使用，充当减排的“尖兵”

3.材料研发的动力

3.1人类社会生活的需要

100万年前，那是人类的生产水平还很低，而且那时的地球的生存环境也很恶劣。时不时就有猛兽出现。人类自身的力量是很有限的，为了生存就必须让自身强大起来。于是人类开始学会制造工具，这也是与动物的区别。于是石头就成为了主要的工具，可以用来驱赶野兽，也可以用来砍伐。随着人类社会的发展，开始出现以石头为材料的打磨过的工具。这时人类社会生产水平也开始渐渐提高了。于是更多的材料被人类开发利用了，如铜矿、铁矿。而现代生活水平的提高，就和更多的材料被发现息息相关了。如现在的高楼大厦，其中水泥这种材料的发明就起着不可替代的作用。

3.2战争的需要

自人类出现以来，战争就一直没有停止过。战争和文明始终交错，既对人类文明的发展和进步起着催化和促进作用，又时刻威胁着人类自身的生存。战争伴随社会的革命，带来新的格局。古代各个部落之间的战争，促进了民族的融合和国家的形成，也是民族大迁徙直接原因；国家内部不同民族之间的战争，促成民族的独立和新生国家的诞生；国家内部政治集团之间的战争，促成政权的更迭，如国共内战。

战争给人类带来灾难的同时也促进了人类社会文明的发展。为了使自己一方在大型战争中处于有利位置，武器的精良有很大的关系。历史上秦朝灭六国，统一天下其武器在当时也应该是很先进的。而为了制造更加强大的武器，就需要很好的材料。于是在这种全民战争的情况下，为了武器的需要，会有一大批科学家需找各种材料。

3.3对某一特定功能的需要

人类很多需要的材料，往往不能从自然界直接获得。如人的骨头缺失了。但人们就是善于发现新的材料。现在的人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质的结构，人造骨可以依靠从人体体液补充某些离子形成新骨，可在骨骼接合界面发生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。人造骨植入人体内，需要人体中的Ca2+与PO4 3-离子形成新骨。人们为了能够翱翔于太空，就需要有耐高温的航天器，于是一些耐高温的陶瓷材料就被发明了。

3.4人类对社会经济的追求

一个国家的国民经济是很重要的。正所谓落后就要挨打。在如今复杂的国际局势，各国都在努力发展本国的经济，提高自己的综合实力，使得自己在国际上有一席之地。而在提高经济中有一重要的因素是提高生产效率，减小资源的消耗。于是就又有一些新材料被人类所发现和利用了。

3.5材料科学家对科学的不断追求

现在很多新的材料，往往是科学家们经过无数的实验和研究才得出的。并且后来用于生活，给生活带来了极大的便利。如半导体的发明，才有了现在家喻户晓的计算机。如果不是科学家们不断的追求，就不会有这么多新材料的发明。

4.新材料与机械设计

4.1新材料的出现

进入20世纪，随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分，有金属材料、无机非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分，有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高 硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应，以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。

4.2因新材料而设计的产品

复合新材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），对航空工业有很大的促进作用。从此出现了复合材料这一名称。超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一，尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性，许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩，大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力，在国内思嘉新材料开发的复合新材料代表了国内的较高水平。除在军事领域，在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。把超导体应用于发电、输电和储能以及超导计算机，使计算机的速度大大提高等等。

4.3新材料与机械设计的关系

机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。而最终要出产品时是和材料密切相关的。如果没有机械设计，空有材料是发挥不了太多作用的，同时有了机械设计而没有很好的或合适的材料也是不行的。随着新材料的出现，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器，如果没有耐高温的陶瓷这种新从材料是得不到我们想要的产品的，以及纳米机器人也是如此。可以说是新材料的出现才使得机械设计人员设计出更多有用的产品。

5.结束语

如今随着科技的发展，世界上几乎每天都有新的材料被发现和合成，同时它们也会有一些新的特性。大力加强能源材料、超导材料的基础研究和应用研究，扩大它们的应用领域，把21世纪的材料科学与机械工程推进到一个新的水平。新材料和高技术是材料科学研究的核心，两者之间密切相关，新材料研究需要高技术，新材料本身必须依托于高技术，同时新材料为机械设计的发展提供了载体。未来也一定会有更多的新材料，并且以这些材料设计出更多符合人们所需要的产品。

6.致谢

感谢广州大学图书馆、互联网以及同学老师的帮助。

7.参考文献

[1]姚可夫.《工程材料》北京：清华大学出版社，2009 http://baike.baidu.com/view/270442.htm http://baike.baidu.com/view/145972.htm http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%88%98%E4%BA%89 http://wenku.baidu.com/view/4eaa3fabd1f34693daef3e40.html

材料与工业设计 篇2

一、纺织复合材料的发展史

二十世纪早期, 波音公司就已经使用纺织结构来增强飞机的机翼。到20世纪50年代, 美国通用电器公司也选择采用纺织结构运用到汽车零部件制造方面。20世纪70年代初, 由于二维编织工艺被引入复合材料领域且得到了迅速的发展, 为日后制造复杂形状复合材料打下了坚实的基础。20世纪80年代编织技术由二维发展到三维, 为高性能复合材料的制造提供了新的路径。三维编织结构复合材料由于三维整体结构性强, 在有效提高了其厚度方向的强度和抗冲击损伤的性能的同时, 由于其极其优越的性能, 而倍受重视。如连续环球飞行一周记录的“航行者”飞机、美国比奇公司的“星舟”1号公务机、英国道蒂公司的复合材料螺旋浆等在一些部位的制造过程当中都适当地采用了纺织结构, 由此可见, 纺织结构起源于工业领域, 并对整个结构工程产生了较大的推动力, 不过在相当长的一段时间里工业领域都采用层板符合材料, 由于其容易开裂, 分层, 且垂直厚度方向低等弱点, 现大多采用纺织构造复合性材料。

二、纺织复合材料技术剖析

纺织结构复合材料与通常的纤维复合材料具有较大的区别。纤维复合材料是通过把纤维束按一定的角度和一定的顺序进行铺层或缠绕而制成的, 基体材料和纤维材料于铺层或缠绕时同时组合, 形成层状结构, 因此也称层合 (压) 复合材料。并且纤维复合材料中的纤维是平行的、互不交叠的。而纺织结构复合材料是利用纤维束织造成所需结构的形状, 形成预成型, 然后以预成型作为增强骨架进行浸胶固化而直接形成复合材料结构。这种工艺的革新, 使纺织结构复合材料比普通复合材料具有更多的优点, 但是由于其细观结构的复杂化又给设计和分析增加了诸多困难。虽然经过许多研究者的共同努力, 通过对各种模型进行分析, 能解决一些应用问题, 但远不成熟, 还需要经过积累、对比, 以便形成完善而统一的分析、设计方法和相应的标准, 如此才能使纺织结构复合材料得到更广泛的应用。

三、纺织结构复合材料实际应用领域

纺织结构复合材料有着较为广泛的应用, 从微观到宏观构件的建立, 都有它的身影。

(一) 航空航天工业。航空航天工业一直是各个国家科技技术的标志, 航天器的飞行重量一直是飞机最大的负荷之一, 如何减轻负荷重量, 这就需要纺织复合材料技术的支撑, 这也是纺织复合材料自诞生以来一直受到航空航天工业重视的原因。现在的纺织复合材料已经不仅仅存在于飞机的内装修板, 同时还包括了一些重要的结构件如雷达罩、舱门等。

(二) 汽车工业。自纺织复合材料应用于汽车工业以来, 一直备受重视, 纺织复合材料不仅降低了汽车的成本, 同时刚度高、高强度等特点也大大提高了汽车的性能。

另外, 纺织复合材料还广泛应用于军事工业、体育行业以及医疗行业等。

这里笔者简单说一下纺织结构在建筑领域当中的应用。在建筑领域, 纺织结构可分为两大类:一类是刚性复合材料构件, 如板、梁、柱;刚性复合材料要求的是高强度, 主要能够承受超高强度的压力;一类则是柔性复合材料构件, 如体育馆、停车场和车站的材料性屋顶, 柔性复合材料主要具备一定的韧度, 同时也要具备一定的减震效果和分散应力等。前者大多采用三维织造类结构复合材料, 后者则用二维织造类结构复合材料。总之, 纺织结构复合材料在当今社会运用范围广, 运用层面深。

四、纺织复合材料的应用优势

第一, 设计性强, 可按加载方向增加纤维束数, 以及按实际需要 (整体) 织造复杂形状的零、部件和一次完成组合件。复合材料的这种应用优势, 可以大大增加它们的应用范围, 并在机械加工和高密度等组合件学科上发挥广泛的作用。

第二, 强度高、高模量, 特别是厚度方向、横向的全方位增强, 使材料具有高损伤容限、高断裂韧性、耐冲击、抗分层、防开裂和疲劳等优势;纺织复合材料的这方面特性, 可以在那些强度高、模量要求比较严的高压设备等广泛应用, 同时也可广泛应用于航空航天等领域。

第三, 易于在预成型和复合前安放机敏类材料, 如光纤、压电等, 从而实现对复合工艺质量监控、产品在服务期间的寿命监测、振动控制等, 这样既提高了产品质量又增加了可靠性。

第四, 可自动化生产效率高和接近实际产品形状的制造, 使加工量和连接大大减少。因而经济性好、成本低、制造周期短。一直以来, 企业和科研单位总是在寻求一种加工量和连接量较少的材料, 因为这样成本会降低, 制造周期也会相应缩短, 企业能够从成本中获取较大的经济利益, 而科研单位等则能在能源节约上获取重大的突破。

五、纺织结构复合材料的组成与影响设计的因素

纺织结构复合材料的形态类似于自然界组多生物。不同的是由纤维束组成的种种预成型构造是经过现代纺织技术织造成形的。将成型后的纤维束网络骨架充填以基体材料, 经固化制成纺织结构复合材料。纺织结构复合材料的另一个组分就是基体材料, 主要有树脂基、金属基、陶瓷基和碳基4类基体材料。在复合材料中, 基体起着传递载荷、均衡载荷和固箝支持纤维的作用。只有纤维和基体两者有机协调, 才能充分发挥整体作用和各自的性能, 即通常估算力学性能的混合律方可成立。当然混合律还只是一个工程处理模式, 所以不要单纯从混合律各组分所占的比例来判定各个组分所起的作用。这是因为纺织结构复合材料的工艺性、力学性能以及环境的温度、介质相容性以及导电、传热等物理或化学性能主要取决于基体材料。据研究表明, 两组分固化后组分之间受4种力的相互作用而固结成整体:其一, 两组分本身的内聚力;其二, 在纤维表面的微孔隙被基体大分子渗透扩散而“钉牢”所产生的机械作用力;其三, 包括氢键和范德华力在内的吸附力;其四, 基体的化学基团与纤维表面化学基团起化学反应所形成的化学键的作用力。这是组分选择和工艺方法选择的第二个应考虑的因素。

基体的类型叫繁冗, 在选择基体材料的时候, 还必须考虑固化收缩率。例如环氧类、聚酯类和酚醛类树脂的收缩率分别在1%~2%、4%~6%和8%~10%范围内。收缩率越大意味着固化后产生的缩孔和微裂纹就越多, 其结果是将直接降低纺织结构复合材料的力学性能并直接降低产品的性能。近年来, 材料科学研究致力于减小基体的收缩率以便提高材料的韧性。一般的做法是在热固性树脂中填入热塑性大分子, 这样既改善聚收状态又提高结构材料的韧性。

总之, 在纺织结构复合材料设计中首选的是纤维和基体材料。选择的依据是基于产品温度、湿度、腐蚀和其他化学作用等;按照产品结构特点及其功能要求;采用的预成型和固化技术;在同等使用条件下尽量降低成本。

参考文献

[1].谢林志.变色纤维及变色纺织品[D].大连理工大学, 2012

材料与工业设计 篇3

关 键 词：材料 加工方法 教学方法

总论

今年的九月我进入清华大学，在清华的工业设计系访学，期间我听取了众多专家的学术讲座，参加清华大学组织的基础教学与教育论坛，其中涵盖了工业设计、建筑设计、平面设计、设计文化等众多方面的知识，也听了有关老师的设计材料及加工工艺课程，感悟到设计的一个名词“大设计”，其含义就是设计的扩大化，设计已经不分领域，不分专业，设计已经打破了原先的条条框框，趋于同质化。正如中国工业设计之父柳冠中教授所说：中国社会如今是一个混杂体，既有根深蒂固的农业文化的残余意识， 也有“拷贝”西方文化 “重温”封建帝王，而滋生追求感官刺激的“物欲横流”，同时还在玩味着个性信息文化的表象。当代设计的表现更成为一种“多元化”趋势，在“全球化”设计隆隆声中，不同国家、不同地域之间，同时代下的设计风正日趋模糊。[1]

好的设计一定是“问题”的良好协调统一体。好的设计一定是带有悖论的设计，并非完美无暇的。如：设计结果不符合用户需求；设计思路缺乏创新；造型语言无序；功能与形态过渡不当；工艺性与成型性矛盾；形态受力不合理；使用方式与结构原理不协调等等。韩国的KAIST大学著名教授白桑明先生讲述：设计不是在做一个好的外表，设计是发现问题，提出问题的一个过程，并将问题带给公众。基于此，我们的教学过程一定是将设计中的问题不断提出，并不断优化。每一个设计都是在某个阶段的适应品，等过几年，原有设计将被新的设计代替，因为有新的特点出现了。

关于设计材料与现代加工方法教学探讨：

在当今的教育体制下，由于入学教育不同，培养出来的人也不同，最出色的人莫过于那些能适应社会千变万化而自在游走的人。在最近的一段时间内：设计恐怕是要对理科、工科、文科、艺术的一种整合与创造，是取其共性，明其功用，对材料的设计来说：设计师对材料的掌握不是去发现新材料，也不是去计算材料的寿命与强度，也不用去深层了解材料的成分构成，而是以了解材料成型后的材性及应用性能，掌握其形态功能语义，分析并总结出形态成型的基本规律，了解并运用各种不同的形态成型为设计服务，也正是这些千姿百态的各种形态构成了人类生活环境的丰富多彩，所以对各种形态成型的研究以及各种成型形态的材性的掌握就成为设计的关键。

1、创新的本质在于试验。

中国的整个教育模式：严进宽出，考大学比较难，但是容易毕业，老师在教学过程中，不再注重学习的过程，没有去积极引导学生让他们在学习一种认识事物的方法。清华大学工业设计系其产品造型材料课程注重教学相长，老师讲课时间与学生的课程报告时间大体一致，两位老师同时上课，一位老师着重点放在理论讲述上，另一位老师注重实践教学，教育学生的自发性学习，上课过程中，通过分组讨论，由班级中的学生分组，一般四人一组，理论讲述完后，自己定一个要加工的物品，在课堂上展示ppt，说明每个个体的加工方法，整体归纳为“分体加工”对材料进行设计研究、构思方案、分析。体现一种创新型的教学思路，清华的这种教学思路：本质在于试验。

如图1、2所示：济南大学工业设计系师生共同创作的作品，是老师在上课过程中，根据学生的兴趣，让学生在充分了解产品的加工工艺的基础之上，进行的创新型设计。学生自由组织搭配，其中也包含机械专业的学生，充分的利用了课上学习，课下创新的机制对对产品进行研发，学生可以通过课下的成果来激发上课的积极性。其主要功能：对废纸的回收放入不高于10kg的废纸，进行称重，根据放入的重量和废纸价格，使操作者可刷卡获益。塑料瓶的回收：投入的各种饮料瓶在进行检测合格后，设备会有相应的语音提示，操作者可通过刷卡获得相应的收益。

2、现代设计的可持续价值观与思维的思辨性。

这一点，关于设计的创新与设计的价值观也是教学过程老生常谈的问题，让学生明白设计的持续性，“可持续发展问题是21世纪世界面对的最大的中心问题之一。它直接关系到人类文明的延续，并成为直接参与国家最高决策的不可或缺的基本要素。”发展是当代中国的第一要务，在经过20多年的改革开放之后，中国社会以高速的发展态势冲过了21世纪的门槛。然而，“21世纪，中国将不可避免地遭遇到环境与发展的巨大挑战：人口的压力、自然资源的超常利用、生态环境的日益恶化、工业化及现代化的急速推进、区域的不平衡加剧等。”（图3所示）

“稻田”，这件作品是由诗、风景影像和雕塑组成，从台上看，诗和雕塑看起来像是一幅画作品利用自然的坡地、田野，把具有农耕文化符号表征的“稻草人”、“稻田”引入其间，表达了传统乡村文化中人与自然的和谐、人与人之间的温暖，“河流往哪里跑了？这属于间接教学法，让同学在似乎听故事的过程中来领略事情的原委与真谛。

3、专业技能培养不能取代人才培养

教学中应勤于评价： “评价”不仅是建立在紧紧围绕在对“物”的“观察、 分析、”归纳“、”归纳“过程中，而且始终在研究 “物”的“外部因素”限制下对“物”本身的影响。 “师法造化”告诉我们“物竞天择”的道理。 教学过程，要遵循教学原理，从学生的兴趣、特点出发，去思考其规律，从而调动积极性，又要了解在当下这个信息社会的背景下的一种设计内涵，教师在上课过程中，很大程度上是一种引导，是一种启发，俗话说：上课的时间是有限的，但学习知识是无限的。在材料与设计的关系上，也应让学生有这种思想方法，引导他们广泛的参加社会实践，万物生存、繁衍都是因为它能“适应外部因素”或 “改变内因”——“进化”以“适应”外部因素的 “变化”。单纯的寻求技能教学，已经不是大学本科教育的主体，其主体是设计多知识融合，多技能层层推进，环环相扣。[1]

凯文·林奇认为：“设计是想象地创造某种可能的形式，野草不自美，因人、因设计而美。在不同的生境条件下，来满足人类的某种目的，包括社会的、经济的、审美的或技术的。”野草在城市景观呈现园艺化的今天很少能进入设计师的视野，因为它们被认为是普通的、低俗的，甚至是卑贱的。而在广东中山岐江公园的规划设计中，当地土生土长的野草得到了设计师的尊重和礼赞。野草成为了塑造景观的天然材料，成为了设计师表达设计理念和思想的重要媒介。

在中国这个复杂的教育体制中，人思想羽绒混杂，设计上具有多样性。在一些工科院校往往忽视了设计的外延性，只是就设计谈设计，可能在技术上下功夫大一些，没有考虑设计本身带给人的影响。

所以我们的老师在上课中，不断的给学生以启发性的设计思维，培养她们的观察能力，设计师们对设计场地做了全面深入的调研，根据场地历史、空间特征、甲方要求提出了鲜明的设计主张：尊重足下文化——平常普通人的文化，歌唱野草之美——那些被践踏和被忽视的美。白茅、象草、莎草等那些平常的乡土植物结合场地当中的机器、路轨、驳岸，营造出浓郁的场所精神。在设计师看来，野草不仅能够传达出新时代的价值观和审美观，而且能够唤起人们尊重自然环境、培育环境论。（图4）

4、要培养内、外因结合的创造性、创新型教学思路。

创造“人为事物”同样必须遵循这个原则，一件产品或一项发明之所以得以推广，也必须符合它当时当地存在的人们的需要， 既适合特定人群在特定空间、时间等条件下，既能制造、又能流通、也能使用，乃至少破坏生态平衡。

在清华大学，我感觉老师的上课积极性很高，有时由于上班高峰堵车了，给学生耽误了十几分钟，他们也会拖延十几分钟，来弥补丢掉的知识，所以上课时，学生积极性会很高，会在上课期间不断与老师互动，非被动的学习。美国人的创造性很强，同样，上课的积极性也强，在课堂上经常会出现学生自发创新与提问就占一半的时间，从侧面反映了学生内心愿意学习，老师也愿意教授。从老师布置的课题来说，也注重设计本质的研究。

在本课程教学过程中老师注重了对产品结构与材料组成的研究，不断提出将教与学结合，注重学生的自我创新。在教学中不断启发他们认识事物的内部构造，研究结构创新与加工方法（图5）。如图6所示，是我系为山东邦华能源公司设计的燃煤炉，打破原先的传统材料（砖、钢筋、角铁等），运用现代的复合材料与加工方法，使企业的经济效益迅速转亏为盈。

在课堂教学中要不断更新新的知识体系，适应信息时代下的教学模式，研究新材料的成型，研究信息材料的性能。比如纳米首饰，生物医学材料，Bioluminescence，新一代合成材料，智能材料等等，加工方法：比如模内装饰，水转化膜技术，都是在当今社会下需要给做设计的同学的一个介绍。该课程的教授需要的是一种讲授方法，传授给学生的是一种解决问题的通道。

随着将来社会进入一个信息化的时代，教学与科技、文化、艺术会紧紧的联系在一起，都将走向一个大数据时代，教授学生要以此为支点，因势利导，不断融合，不断创新。在课程基础教学的范围内，努力营造一个独立思考的学习环境和学术空间，了解世界先进的加工技术，懂得设计材料的新趋向，为我们今后的加快发展提供充分的实践基础和理论支撑，是我们在本课程教学研究面临的重大课题。

参考文献

[1] 柳冠中.象外集[M].北京：中国建筑工业出版社，2012-9.

材料与工业设计 篇4

钦南区工业投资与工业项目情况汇报材料

一、投资情况

1、项目投资情况。2007年1—11月份，全区新增和在建工业项目共计投资3.62亿元，同比

增长40.3%。

2、技改投入情况。2007年1—11月份，全区工业企业技术更新和技术改造，共计投入1.26

亿元，同比增长84%。

二、项目建设情况

1、全区新增和在建工业项目情况。2007年1—11月份，全区新增和在建项目共57个，比

去年有所增加。

2、已经签约和正在筹备建设的项目情况。目前，全区已经签约正在筹备计划在近期动工的项目有11个，合同投资总额91380万元，合同投资总额比去年同期增加了3.95%。

三、列入市工业化重点项目推进情况

（一）工业化配套服务项目（工业园区建设）

我区现有工业园区3个：一是黎合江工业园（从2006年9月开始，纳入钦州市河东工业园区统一规划、统一管理）；二是大田工业园；三是西郊工业集中区。另外，还计划在那丽丽光华侨农场利用国有农场土地规划建设一个工业投资区，目前正在筹划之中。

黎合江工业园初步计划开发面积1万亩，目前已经开发建设了3100多亩；大田工业园初步计划开发面积2万亩，目前已经开发建设了2000多亩；西郊工业集中区初步计划开发面积1万亩，目前已经开发建设了1000多亩。那丽丽光华侨农场工业集中区初步计划开发面积1万亩，首期计划开发面积3000亩，目前正在筹划之中。

区里成立了黎合江、大田工业园两个管委会，选派工作能力和业务技术都比较强的人员专职抓黎合江、大田两个工业园的开发建设工作。

黎合江工业园目前在基础设施建设上，已经投入了500多万元，建设了东西、南北两条主要路网，供水、供电、通讯均已到位，建成了办公大楼一幢，平整了土地400多亩，建设了标准厂房2000多平方米，园区的排污排水工程已经完成了设计方案，待资金落实后即可实施

建设。

目前，黎合江工业园入驻企业有16个，其中金锋水泥、振兴机械等4个企业已经建成投产，2007年1～10月份，实现工业总产值约910多万元，上交各种税附100多万元；大田工业园入驻企业有26个，其中钇鑫金属、百云燕钢结构等20个企业已经建成投产，2007年1～10月份，实现工业总产值约10100多万元，上交各种税附550多万元；西郊工业集中区入驻企业有25个，主要分布有制药、林化、冶炼等企业23个，2007年1～10月份，实现工业总产值约35000多万元，上交各种税附400多万元。

（二）工业化重点项目推进情况

1、宝星电子玩具项目：目前土地基本平整完毕，用地指标申报材料已经完备，并已报送自治区土地管理部门待批。项目开工的各项准备工作也陆续展开，厂房图纸设计基本完成，已

经进入审核阶段。

2、利华食品项目：土地全部平整，并已取得土地使用权证，在今年7、8月份业主也购买了相当部分的机械设备，目前已经开始厂区围墙的建设，并且已经搭建了一座钢架厂房，预计今年12月底前可以投产生产米粉丝（黄屋屯厂继续保留）。同时，业主计划在两、三个月内再搭建一座钢架厂房生产果冻。现在业主正在积极申报食品QS认证。

3、欧宝制药大型易拉罐保健饮品项目：已经做好征地规划，并已划出征地位置范围图，10月中旬已将征地材料报送自治区有关部门审核待批，投资业主积极性较高，计划待取土地使

用证后即开工建设。

4、锦丰食品扩建项目：投资3000万元扩建年产5亿包方便面的生产线两条，目前已经基本完成两条生产线的安装扩建工作，并已部分投产。2008年6月前将完善建设两条生产线的配套设施，到时将开足达产。

5、钦冠木材加工项目：目前土地已部分进行平整，木材加工许可证也已经取得，目前正在办理环评和土地使用权手续。

6、彩塑编织项目：土地已经平整，用地指标已经申报，目前正在建设厂区围墙。

7、欧亚技改项目：今年投资已经超过7000万元，基本完成了原定的生产能力扩建计划，并且进行了相当部分的环境保护配套设施的建设，尤其是节能减排设施，封闭式循环用水设施，污水沉淀、泥水分离设施等等设施的建设。

8、振兴机械项目：厂房已经建设完成，目前已经全面投产。

9、长城水泥制品项目：项目用地是从另一个业主转买过来的，目前正在办理土地过户手续。

10、百云燕钢结构项目：投资2500万元建设形成年产钢结构件12万平方米的生产能力规模。

项目推进较快，今年下半年开始投产。

11、金锋水泥有限公司项目：投资6000万元，年生产能力60万吨（一期建设投资3000万元，年生产能力30万吨），一期年30万吨生产线已于今年上半年建成试产，年产值约6000

万元。

四、明年项目建设思路

（一）工业项目向产业化链条衔接。根据我区的产业优势、资源优势、区域优势，积极发展主导产业、特色产业。重点发展制糖产业、农副产品加工产业、海产品加工产业、矿产冶炼产业和林桨纸一体化、中石化配套加工产业。

（二）工业项目向工业园区集中。科学定位、合理确定各个工业园区的产业发展方向，形成一个个具有设施配套、规模合理、充满生机和活力的工业园区，提高工业用地利用率，降低

工业企业投资成本。

（三）工业项目向关联配套聚集。今后企业的发展重点在上游和下游产品之间相互衔接，大

力发展产业聚集群。

（四）努力做好工业园区规划。我区拟把大田工业园、西郊工业园并入市河东工业园统一规划，把河东工业园打造成广西A级工业园。同时，设想扩大黎合江工业园的面积，把钦陆二级公路黎合江至久隆路口段两侧也列入黎合江工业园的范围。同时，还计划在丽光农场规

划建设一个工业投资区。

（五）继续抓好工业园区建设。明年第一季度，黎合江工业园争取建设完成园内的吸、排水工程：大田工业园争取铺设管道供水到位。加大标准厂房建设的力度，黎合江、大田工业园2008年分别计划安排300亩以上的土地建设标准厂房（目前已向上级申报用地指标）。同时，争取逐渐完善工业园区的基础设施，黎合江工业园尽快打通1＃路东段、大田工业园尽快建

设一至两条主要路网。

（六）发展钦州港配套工业项目。钦州进港公路两侧，我区规划开发建设为钦州港配套工业集中区，重点发展仓储物流、石化、林桨纸一体化等钦州港配套工贸企业。

（七）承接东部产业转移项目。组织力量，派出人员，定点招商，有针对性地到一些沿海发达地区承接和引进一批带动型、辐射型的大项目、大企业到我区落户，尤其是农副产品加工

工业和机械制造工业。

（八）抓好强优项目的推进。积极推进新项目的建设，重点抓好强项目、大项目的推进工作，从产业政策、环保标准、投资强度、建设时间、产出效益、管理要求等等方面作出相应的指导意见，把好项目进入关，以充分利用有限的土地资源达到最大可能的产出效益。

钦州坭兴陶厂址大汇总

1、钦州坭兴陶艺有限公司 罗礼烈 经理 *** 钦州家电二厂内

2、钦宝斋坭兴陶艺馆 曾日荣 总经理 *** 泉城大洒店旁(大桥家具城对面)

3、华夏太极泉陶艺有限公司 黄涛默 经理 2381433 五马路长城大酒店对面

4、钦州千秋陶业有限公司 王廷革 厂长 *** 五马路长城大酒店对面

5、钦州市字山坭兴陶艺厂 林朱勋 厂长 *** 钦州市物资局内

6、钦州承坭斋坭兴有限公司 梁苡萍 总经理 2382823 钦州海关对面

7、钦州市耀华紫砂陶艺厂 余维远 厂长 *** 南珠东大街向氮肥厂方向

8、古榕山庄陶艺坊 颜昌金 经理 *** 黎合江古榕山庄内

9、钦州陶兴工艺有限公司 何永祥 总经理 *** 钦防路（原装饰砖厂内）

10、钦州一极坭兴陶有限公司 钦防路

2、钦南区大田工业集中区位于钦州市城区南郊，距钦州城区中心约8公里，距钦州港约18公里。整个工业园区形状呈南北走向，北至金海湾大街，南至桂海高速公路，西至钦州港铁路，东边以山为界，南北长约5公里，东西向最宽处约1.4公里，规划面积5.25平方公里。目前，入园企业18家，已建成投产企业6家。

材料与技术对现代椅子设计的影响 篇5

作为室内设计最重要一环，椅子的设计受到两个重要因素的影响，就是材料和技术。两者对于椅子设计有着重要的影响。

就材料而言，它是设计师实现设计的物质条件，技术则是设计师实现设计的有力保障。没有材料，任何设计师也将是“巧妇难为无米之炊”，设计将成为纸上谈兵, 设计只能停留在构思阶段；缺乏技术，设计师难以实现椅子造型的物化，即使再高明的家具设计师也难以造就功能优良的椅子。同时, 技术更是可以提升设计作品的艺术表现力。对于家具设计师而言，材料和技术犹如绘画艺术家眼中五彩斑斓的色彩和手中的画笔那样重要，它们是家具设计师进行设计创作的前提条件。两者是家具设计师进行设计表现不可或缺的要素。另外，随着社会的发展，生活水平的提高，人们对坐具提出了更高的要求，不仅要求椅子外观形式上的美观，同时更重视功能上的舒适。换言之，这些需求促使设计师对材料的选用更加多样化，技术上更趋科学化、理性化和人性化。所以，材料和技术对椅子的设计影响甚大。

因此，自20世纪中期，设计师对椅子可谓是钟爱有加，不断地对材料和技术进行探索，力求创造形式与功能高度统一的椅子。从米斯•凡德勒到勒•科布西耶；从芬兰建筑家阿尔瓦•阿尔托到丹麦的维诺•潘顿等，无不在材料和技术方面寻求突破。他们的共同点就是寻求选用新的材料、采用新的技术、创造新的形式，从而创建一种新的室内设计与家具设计的美学价值。

在材料方面，20世纪中期，制作椅子的材料完全拉开了一个新的篇章。第二次世界大战后十年，从40年代后期的模压胶合板到50年代中期的黑色锻造铁；从斯堪的纳维亚的优质木材，到实验室获得研制成功的化学合成材料，这些现代及传统材料的选用，都给椅子的设计带来了无穷的活力。

在技术方面，同样是在20世纪中期，涌现了很多新的成型加工技术。主要有20世纪40年代的新型胶合材料的弯曲技术、热压成型技术及具有国际性突破的“可弯曲木材技术”等。

新材料、新技术的出现，给现代椅子的设计带来空前的影响，综合起来看主要有以下三个方面的影响。

首先，视觉形式方面，研究表明，人类主要通过视觉、触觉和听觉器官来感知世界，而前两者更为重要，其中有75%以上的信息主要是通过视觉获得。材料正是通过重要视觉元素——色彩及肌理来影响椅子的视觉形式。如楠木的色浅橙黄略灰，纹理淡雅文静，质地温润柔；不锈钢的银白色，天生的金属光泽；人工合成材料色彩丰富、表面光滑。木质材料的椅子给人以温和、坚实的视觉感受；不锈钢等金属材料给人以机械、冰冷的视觉感受。而人工合成材料，则性能多样、质轻、光滑可人，给人一种流光异彩的视觉效果。不同色彩和肌理的材料组合应用更为现代椅子设计实现不同视觉形式的表现提供了可能。当然，椅子的视觉形式更重要的一方面，就是在造型上，毕竟椅子是三维的实物体。木材质有不易弯曲的特性，这就决定了木材质椅子在造型上给人以直线、稳重的感受，如荷兰“风格派”设计家里特维尔德设计的“红蓝”椅，整体由直线木条与两块木板构成，整体上给人以棱角分明、几何感强、极具风格化的抽象感觉；随着材料科学的发展，金属材料对现代家具设计的创造产生了直接的影响。工业革命后，现代冶金工业生产的优质钢材和轻金属被广泛的应用于家具设计，使家具设计从传统的木材时代发展到金属时代，20世纪20年代德国包豪斯设计学院的天才家具设计师马歇•布鲁耶(Marcel Breuer)开发设计的世界上第一把钢管椅就是最好的佐证。不锈钢有着天生的金属延展性、易弯曲，弯曲的钢管椅子给人以现代、流线、优美的视觉感，如米斯•凡德勒设计的著名的“巴塞罗那”椅，弯曲交叉的钢支架极具现代曲线流动感，整体上给人以休闲的感觉；合成材料则可利用积压、延伸、热塑成型、吹泡等方式进行成型加工。这种材料的椅子给人很强的视觉冲击，如意大利设计师皮瑟1980年利用塑料制作的“达里拉”椅，形式感极强。从某种角度上看，椅子设计就是造型设计，不同的材料有不同的特性，针对不同特性，各种材料有其相应的成型技术。椅子的造型很大程度上依赖这些成型技术，这因为有这些技术的支撑，现代椅子设计结构上日趋简洁，视觉上获得了一种新的统一性和流动性。换言之，成型技术影响并决定椅子的造型视觉形式。其中最显著的是具有国际性突破的“可弯曲木材技术”，它是由芬兰设计大师20世纪30年代发明并使用。利用建筑学的原理，将白桦木巧妙地模压成流畅的曲线。采用整体弯曲木材作为椅子支架，椅子整体上似乎是一个行云流水般的实体，很具想象力和革命性的意义，它彻底改变了传统的木质椅的直线立体造型。

总之，材料和技术是家具设计师实现设计表现特征的两大元素，多样化的材料和层出不穷的技术使家具设计师对于实现设计表现形式有更多的选择，故而现代椅子出现了千姿百态的视觉形式。有的椅子视觉形式上具有雕塑感，如菲利浦•斯塔克设计的W•W椅;有的椅子则极具艺术化视觉形式等。可见，新结构和新技术导致新的形式出现，他们对现代椅子设计视觉形式的影响甚大。

其次，设计风格方面，从某种意义上说，工业设计史与现代材料的发明史是同步的；设计风格的演变与不同特性的材料更加休戚相关，不同程度地受到材料和技术的影响。[2]换言之，材料和技术是影响现代椅子设计风格的最主要的因素，其中技术是主导因素，他对现代椅子设计风格有着根本性的影响。技术主要是从造型、结构、装饰等方面对现代椅子设计风格进行影响。造型方面，一些设计师偏爱直线条的椅子造型，简洁、规矩。随着不同材料弯曲技术的产生，现代椅子设计的造型趋向平滑流线，在细部做圆滑过度；在结构方面，金属表现得尤为突出，金属弯曲成型技术一改传统的木材结构方式，甚至可以实现任何的结构方式；装饰方面，一些金属、稀有材料（象牙等）的镶嵌技术的出现，为现代椅子设计的奢华风格提供服务。

在人的意识中，每一种材料可能与一种风格紧密的联系到一起，如高档木材与传统奢华风格；不锈钢等金属与现代主义风格。成型技术也是如此，如木材弯曲成型技术，影响并促进了简洁流线型风格。不过，提到现代家具设计风格，不得不联想到独具一格的斯堪的纳维亚风格，其传统的家具设计风格是具有良好的功能、简洁和极具传统美感及人情味。传统的家具设计师偏爱用传统天然的材料进行设计，如木材、藤条及一些棉布织物，他们认为这些材料被赋予了生命和人性。但是，20世纪50年代以来，一些新兴材料和技术影响到北欧各国的家具设计，如玻璃纤维、不锈钢管等。对新材料和新技术的使用，造就了北欧新一代家具设计风格，其中丹麦的维诺•潘顿就是其中一位。他是一位敢于向传统风格挑战的家具设计师，他于1960年设计的“潘顿椅”，选用了硬性塑料和采用了单件一次性压模成型技术。椅子具有浓厚的现代机械美感和塑料特有的光滑可人的感觉，极具现代简约主义风格。其另外一件与传统风格迥异的椅子是他于1958年设计的“锥型椅”。其他一些传统的设计师也受到这样的影响，如芬兰的艾罗•阿尼奥，他是一位极具浪漫主义的设计大师。他采用玻璃纤维制成的“球椅”，造型新颖，风格独特，令人过目不忘；让使用者具有一种梦幻太空般的感受。有更多的家具设计师正受到这种影响，斯堪的纳维亚传统的风格也受到新材料和新技术的冲击和影响，受到前所未有的考验。虽然这种影响不能根本性的改变其固有的风格，但这种影响具有潜移默化的能量。无独有偶，除北欧传统风格受到影响外，其他国家也正受到不小的影响。可见材料和技术对设计风格影响较大。最后，美学价值方面，现代椅子的设计美学价值主要体现在材料、技术和装饰等方面。在现代椅子设计的历程中，人们对材料的选用是随着人们对椅子生理审美需求的变化而变化，不同的材料代表了不同的审美喜好。技术则是为了实现形式与功能高度统一提供可能，实现椅子设计不同造型之美，以满足人们的视觉审美和功能审美的需要；装饰则是为了满足人们对现代椅子设计所追求的视觉、精神和文化层面的审美心里需求。对现代椅子设计的不同层面的审美需求主导着现代椅子设计的审美价值趋势。

回顾现代椅子设计的历史，我们不难发现，现代椅子设计的美学价值观生了翻天覆地的变化。从早期极具装饰的带有宫廷贵族的审美趣味发展到目前十分实用且造型简洁的带有大众审美意味。采用的材料大致是沿着木材等天然材料到不锈钢等金属再到人工合成材料的轨迹。每一种新材料的出现并被使用的时候，其背后隐藏着对应的一种对椅子美学价值的理解。木材等天然材料体现了把椅子作为有生命和人性的美学价值观，随着工业革命的到来，不锈钢等金属材料出现并应用到家具设计中，影响到了原有的家具审美立场，促使人们向往带有工业化机器美学审美价值，崇尚简洁大方，具有现代化的审美趋向。20世纪中叶后，人工合成材料问世，它是一种略带折衷主义的材料，融合了前面两种审美价值，合成材料兼有天然材料的人性因素和金属材料的现代主义的基因。不同时期不同材料的出现和使用，影响并促使形成了不同的家具审美价值观。不仅材料影响到现代椅子设计的美学价值观，椅子的成型技术也影响到了人们对现代椅子的美学价值观，70年代的能源危机，使设计上广泛采用合成材料，钢铁的时代告一段落，开始了强调人机工程学、强调环保的新设计时代，在现代设计史上称为“人机工程学和生态科学的黄金时代”。如库卡波罗这个时期做了大量的人体测量工作，搜集数据，为设计服务。在材料上开始放弃塑料和玻璃纤维钢，转向木材，利用热压成型技术方式生产新的、具有环保内涵的夹板家具。使人们开始逐渐改变原有的工业化机器审美取向，转向人性关怀和环保的审美意识。总之，受新材料和新技术的影响，自工艺美术运动以来，现代椅子的设计审美价值观一直在发生变化。随着工业革命的完成，钢材等金属材料的出现，改变了以往以高级木材为主的富有人情味的椅子设计审美价值观，被强烈的现代大工业机器美学观念所取代；到20世纪中后期，不可再生资源出现危机，出现了人工合成材料，如玻璃纤维等，受其影响和人们对现代主义风格缺乏人情人性的反感，具有环保、人性关怀的新型审美价值观念成为主流。

材料与结构的新概念优化设计技术 篇6

材料与结构的新概念优化设计技术

目前,复合材料,蜂窝材料结构在飞行器设计中的应用已经从最初的`非承力部件扩展到关键承力部件.为了进一步发挥材料与结构的可设计性,满足飞行器更为苛刻的服役环境下的性能要求,必须发展先进的材料/结构一体化设计方法,充分使用现代优化设计理论.

作 者：张卫红 作者单位：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(5)分类号：V2关键词：

浅谈车灯设计与树脂材料的选择 篇7

1 车灯的基本组成

车灯主要有照明灯具和信号灯具两类。照明灯具包括汽车必备的远光与近光前照灯。信号灯主要有前后示宽灯, 制动信号灯及转向信号灯等。车灯主要包括灯罩、内灯罩、灯毂、灯框、反射镜、灯泡等部件 (如图1所示) , 通过不同的方式连接后组成为完整的车灯。

2 部件功能与树脂材料的选择

2.1 灯罩

灯罩的主要功能是承接车体外形平滑的过渡, 密封灯体, 对从灯体内射出的光线进行过滤变色和折射, 最后达到符合国家标准的光形和照度值。现在主流车灯的灯罩主要是采用聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯。聚碳酸酯 (简称PC) 是一种无臭、无毒、高度透明的热塑性工程塑料, 具有优良的物理机械性能, 耐冲击性优异, 压缩强度高, 具有良好的耐热性和耐低温性, 尺寸精度高、稳定性好, 在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能。聚甲基丙烯酸甲酯 (简称P M M A) 是以丙烯酸及其酯类聚合所得到的树酯, 应用最广泛, 是迄今为止合成透明材料中质最优异的。它具有高度透明性、重量轻, 易于加工等特点。

PC和PMMA是都具有高透明度和良好的加工特性, 但是在车灯的应用上却又一些区别, 首先, 在耐热温度上, PC一般可以达到130℃, 而PMMA只有100℃左右。其次, PC材料的韧性比较好, 而PMMA材料很脆, 受撞击易碎。最后单价上PC要高于PMMA, 且成形时的流动性也不如PMMA。一般情况下, 前大灯的灯罩都是PC的, 这主要是由于前大灯的照度高, 散发的热量大, 而且处于整车的前方, 这就需要一种既耐热, 又能够抗冲击的材料。后尾灯的灯罩一般都是PMMA的, 除了廉价的因素外, 后尾灯一般都是单机能信号灯组合体, 需要红色和透明双色相间, 所以流动性好地P M M A就是不二之选了。

2.2 内灯罩

内灯罩的主要功能基本上是灯罩功能的简化, 有些车灯的内灯罩装饰有花纹, 对车灯增加了点缀的作用。内灯罩主要也是采用PC和PMMA, 但由于处于灯体内部, 离光源也较近, 要考虑温度高的特点。

2.3 灯毂

灯毂的材质非常重要, 不仅要连接灯罩等其他部件, 而且还要连接车体内部。灯毂的材质主要有ABS树脂和聚丙烯等。ABS树脂是目前应用最广泛的聚合物, 具有优良的力学性能。同其他材料的结合性好, 易于涂层和镀层处理, 可以在极低的温度下使用, 耐磨性优良, 尺寸稳定性好。聚丙烯 (简称:PP) 由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂, 它是一种高密度、无侧链、高结晶的线性聚合物, 具有优良的综合性能。

车灯安装在车体后, 需要一定的强度和韧性, 以保证汽车在行驶时速度和方向产生变化时产生的过载, ABS和PP都具有良好的力学性能, 正可以满足这一要求。另外要考虑到与不同材质灯罩进行连接, 工艺上主要有热融化法和热熔胶法等方法, 这两种连接方法对灯罩和灯毂结合部的尺寸形状也有不同的要求。A B S和P M M A适用于热板融化法主要来制造后尾灯, 而PP和PC则适用于热熔胶法来制造前大灯, 当然PP和PC组合也可用于后尾灯。有些后尾灯的反射镜直接设置在灯毂上, 这样可以简化结构, 减轻重量, 降低成本。

3 灯框

灯框主要对车灯的外观起美化的作用, 遮挡不必要的灯体内部形状, 配合灯罩外形来提升车灯整体的造型。灯框主要采用改性PET和PC等材料。聚对苯二甲酸乙二醇酯 (简称PET) , 它是高度结晶的聚合物。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能, 长期使用温度可达120℃, 尺寸稳定性很好。一般通过改进P E T性能来提高其性能, PET可与PC、PBT、ABS、PA形成合金。

灯框一般需要进行表面处理, 一般是真空蒸气镀铝, 或是银色喷涂。蒸气镀铝一般对光的反射利用率较高, 且外观漂亮。有些改性PET的耐热温度可以达到180℃左右, 在灯框上设置反射镜也不成问题, 同时还简化了结构。树脂部件成型后都会产生收缩, 为了保证车灯外观, 灯框在形状设计时, 必须要充分考虑到这一特点。

4 反射镜

反射镜是车灯的核心部分, 光形好坏与照度的高低完全取决于它。反射镜需要进行优质的表面处理, 主要是真空蒸气镀铝或是银色喷涂。反射镜主要采用BMC和PET等树脂材料。BMC是一种新型材料, 具有热固性塑料和增强工程塑料的优点。注射成型时能够同时均匀流动, 在极短时间内就可一次成型, 具有高刚性和高强度, 良好的成型收缩及尺寸精度稳定性。

基于BMC上述的特性, 一般前大灯的反射镜采用BMC。前大灯的主要功能是照明前方道路, 保证车辆正常地行驶, 反射镜配合相应的灯泡可以射出近光和远光两种光形, 且近光要有明暗清晰的分界线和高照度, 所以BMC良好的成型收缩及尺寸精度稳定性能够满足这一点。后尾灯一般采用PET, PC等材料, 或者直接从灯毂上成型出来。后尾灯是信号灯机能的结合体, 尺寸精度不像前大灯要求那么高, 但如果可以从灯罩直接看到反射镜的话, 反射镜上的反射面必须要设计美观, 保证点灯后产生独特的光形。

5 结语

浅析环保包装与材料的设计应用 篇8

关键词：包装设计；环保；可持续

中图分类号：TB482 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2015）04-019-01

包装作为一门综合性极强的学科，它会有时代的特性，会跟随时代生产力的发展，社会的进步和科技的更新而逐渐演变。如今，经济发展的速度使我国综合国力越来越强，而环境却变得越来越糟糕。中国现正以牺牲环境和资源为代价来换取经济的发展。包装作为一门与人们生活息息相关的实用性美术有义务去重新思考包装设计，让包装带着新时代的符号来迎合这个时代的需求。

一、包装材料绿色环保

绿色环保的包装材料应该首当其冲的成为包装设计新符号。随着人们素质的提高，已经有越来越多有社会责任感的企业和设计师渐渐注重到环保包装的研究上来。柚子在泰国是一种十分畅销的水果，由于销量惊人每天消耗的塑料袋会给环境造成严重破坏，为了解决这一问题，名为Yod Corporation的设计公司巧妙的利用了当地十分常见而又不知如何处置的水生植物叶片，经过一番当地人十分擅长的简单编织将柚子变得可以直接提拿。植物的叶片可以自然分解，因此不会对环境造成任何影响。同时当人们握住叶片包装的那一刻，就能事先从触觉上感受到柚子的新鲜。这种利用自然物包裹提拿物品早在远古时期就被人运用，因此是在像古人学习。

绿色环保的包装材料不仅是指这种原始的植物包装，更多的是将植物进行加工后生成的可降解的纸质包装。美国第一有机品牌Organic Valley的牛奶包装，就是一款用牛所食用的草进行加工后所制成的包装材料。它不仅在材料运用上绿色环保利于回收，还能从侧面传达出整个品牌的绿色健康。利用无用或枯萎的植物进行加工处理后所生成的环保材料，是一个非常伟大的环保事业。

二、巧妙的包装结构能减少成本的设计

包装设计中运用最多的材料就是纸质的运用，因为它方便环保，可操作的空间大。所以怎样在纸质包装结构上去巧妙组合来减少纸质的应用，那也是一项了不起的举措。一款名叫CUP.FEE的速溶咖啡包装就做到了这一点，它使用能再生的防水牛皮纸制作，沿虚线撕下封口条并展开包装就能立即变成为一个咖啡杯，此时只需倒入热水，并用撕下的纸条作为搅拌棒来将咖啡搅匀即可立即享用，巧妙的将环保与便捷于一身，将包装本身与使用过程同化起来，减少了纸杯的利用，也使整个品尝咖啡的过程都显得格外优雅。这种利用包装某一部分来帮助完成使用的设计理念也可以被利用在各种需要借助工具才能较好使用的包装之中，如洗衣粉和酸奶的包装。

三、商品使用完后包装的再次利用

真正最贴切的做到可持续发展的包装设计是在商品使用完后，包装仍有使用价值。这需要一个有前瞻性的设计师对产品进行综合考量，赋予包装第二次生命。

红酒作为一种很有情调的酒类，经常会使用精美的盒子来配合营造出高雅的气质。而盒子在红酒喝完以后被丢弃无疑不是一种资源上的浪费。所以聪明的设计师设计出一款Cavallum Wine Lamp的红酒包装，使包装既能保护红酒展现品味，又能成为一盏落地灯具。设計师将可再生的硬纸板卡套设计为时尚的细线镂空样式，不仅好看还能成为透出光线的灯罩。节能灯泡等电线插头隐藏在红酒盒底座，当拿出酒瓶后，把灯泡安装在底座孔洞上，并罩上有镂空线条的包装盒卡套。一个全新的灯具就这样神奇的诞生了。人们在品尝红酒的时候，点上它的配套灯具，幽静的灯光更为品尝红酒增添了情调。这种包装设计无疑真正的做到了可持续性的设计。

四、商品信息的线上转移

我们现处于移动互联网时代，很多智能终端设备已经越来越多的参与到包装设计中来，这不仅是符合人们使用智能手机的习惯，还是一种能很好的帮助环保的设计应用。只要进入相关应用将智能手机镜头对准包装就能在手机屏幕上出现商品的相关信息，这种技术已经在欧美等国家有应用，虽然还没有被普及，但是这样的技术一定会是未来包装发展的趋势。试想如果有一天，所有人都拥有一部智能手机，全球每一个角落都被移动网络覆盖。那商品信息完全可以更多的转移到线上通过人们的镜头扫描出来。这样可以使包装材料最大程度上的减少，舍去以往为了传达商品信息或视觉上吸引眼球而占去的较多包装空间。

五、能解决商品使用所产生的垃圾

商品使用后都会或多或少的产生生活垃圾，像瓜子、口香糖这种不可抗拒产生丢弃物的食品，能方便处理垃圾的包装就显得十分必要了。国外设计师此时就为口香糖设计出一款环保型的包装，在圆柱形瓶子的底部外围设计出一圈能撕下的纸条，当人们在食用完口香糖时，直接将口香糖黏在纸上包好撕下后即可塞进瓶底底部，最后再将全部食用完后的瓶子丢弃。这样的一个设计，解决了像口香糖这种特殊食品所带来的环境困扰。

我们每一个设计师都应该有义务通过设计来为我们的环境做一些事情，当一个厂家在设计包装时不仅是考虑怎样来促进他的产品销售，还考虑到包装对环境的危害问题。他就是一个有良知和社会责任心的企业家。我们的社会需要这样的设计师和企业家来共同为我们的生存环境负责。环保理念的包装设计为我们的包装事业注入了新的生命，这也将是包装发展的新趋势。

参考文献：

[1]成朝晖.平面港-包装设计[M].杭州：中国美术学院出版社，2004（4）.