張有義

摘要：工業(yè)設(shè)計(jì)中，材料與工藝等元素至關(guān)重要，結(jié)合工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展歷程得知，每次新材料與新工藝的使用都使其產(chǎn)生了變革，而每次工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新也推動(dòng)了新材料與新工藝的探索。本文首先闡述了工業(yè)設(shè)計(jì)與新材料、新工藝間的關(guān)系，隨后探討了工業(yè)設(shè)計(jì)中新材料和新工藝的應(yīng)用，最后圍繞輕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析、討論了房屋建設(shè)中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì);新材料;新工藝

中圖分類號：TB472文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672—7053（2019）05—0144—02

Abstract ： In industrial design， materials and processes are essential. Combined with the development history of industrial design， the use of new materials and new processes has changed， and each innovation in industrial design has also promotedExploration of new materials and new processes. This paper first expounds the relationship between industrial design and new materials and new processes. Then it discusses the application of new materials and new processes in industrial design.Finally， it further analyzes and discusses the application of house construction in light steel structure for reference.

Key Words ： Industrial design; New materials; New processes

我國不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)和文化藝術(shù)背景下，工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，并且在國民經(jīng)濟(jì)水平提升中逐漸占據(jù)了更為重要的地位。人們在選擇工業(yè)設(shè)計(jì)材料時(shí)，也逐漸提出了更高的要求，所關(guān)注的內(nèi)容更多。而在材料選擇過程中，還需對I業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性予以關(guān)注，并在工業(yè)設(shè)計(jì)中積極融入各類新工藝，以便工業(yè)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。

1 工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的新材料和工藝概述

工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展歷程中，與新材料和新工藝之間存在相互促進(jìn)與影響的關(guān)系。對于工業(yè)設(shè)計(jì)來說，新材料和新工藝是其得以實(shí)現(xiàn)發(fā)展的重要因素，具體來說材料可以當(dāng)做是物質(zhì)基礎(chǔ)，而工藝則發(fā)揮著技術(shù)支持的作用，而新材料與新工藝的使用水平也能將一定程度的工業(yè)設(shè)計(jì)水平彰顯出來。

工業(yè)設(shè)計(jì)中，材料表示產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中使用的客觀存在的物質(zhì)，工業(yè)表示由材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的整個(gè)過程，是通過總結(jié)得到的解決生產(chǎn)中問題的最佳方法途徑。工業(yè)產(chǎn)品先進(jìn)性既可在功能結(jié)構(gòu)方面體現(xiàn)，也可在材料運(yùn)用、工藝水平體現(xiàn)。從本質(zhì)而言，設(shè)計(jì)是人們有意識地借助工具、手段進(jìn)行生產(chǎn)，將材料加工成具有使用價(jià)值或商品性的有一定形狀的實(shí)體。

通過研究新材料、新工藝，有利于設(shè)計(jì)造物自由度的提升，有利于幫助設(shè)計(jì)師對性價(jià)比更高材料的合理選擇。同時(shí)，新材料特別是生態(tài)環(huán)境材料，可將資源緊缺的壓力緩解，抑制環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保、節(jié)能。

2 新材料在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 新型造型結(jié)構(gòu)材料

新型造型結(jié)構(gòu)材料通常來說包含新型玻璃材料、新型復(fù)合材料、新型金屬材料、新型高分子材料等。

首先，以新型玻璃材料為例，通常情況下包含超薄玻璃、納米金剛材料及視覺控制玻璃等三種組成。超薄玻璃享有世界最薄玻璃的美譽(yù)，由于十分輕薄的緣故，因此各類電子設(shè)備屏幕使其主要應(yīng)用的方向l2。如日益縮小的手持電子設(shè)備，將抗劃傷性更佳、表面更清晰且能如膠卷一樣彎曲的超薄光學(xué)玻璃將聚合物產(chǎn)品取代，在觸摸屏領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛;納米金剛玻璃因表面涂有一層碳，故而具有極為堅(jiān)硬的質(zhì)地，耐磨、防劃，高科技的金屬質(zhì)感、鏡面效果備受關(guān)注。通常是以MP3為主要應(yīng)用方向，具有金屬質(zhì)感同時(shí)不會有痕跡留下。冰箱、冰柜、微波爐等家用電器的外表面也是其主要應(yīng)用方向。而視覺控制玻璃由于玻璃中有透明與上色玻璃，液晶在切斷電流后被釋放，朝著各方向打亂光纖，玻璃十分朦朧（如圖1）。采用此類智能玻璃，可使我們的工作、生活環(huán)境更為豐富。加之該玻璃僅需撥通開關(guān)即可在私人區(qū)域與公共區(qū)域之間輕松轉(zhuǎn)變，在商店、展覽館、會議室等公共場所中十分適用。

其次，以新型金屬材料為例，主要由金屬塑料及保節(jié)靈超薄鋼片等兩種組成。金屬材料熱穩(wěn)定性比一般金屬材料更高，由于非晶體結(jié)構(gòu)、聚合物塑料的存在，成形更輕易。借助低溫下材料的超塑性進(jìn)行形狀復(fù)雜的微電子加工;保節(jié)靈超薄鋼片能夠折疊、彎曲，如紙張一般，作為塑料包裝替換材料的一種，可使包裝工業(yè)中金屬應(yīng)用范圍更為廣闊。而在其可保持高清晰度印刷效果特點(diǎn)的運(yùn)用下，進(jìn)行書籍封面的制作，能夠發(fā)揮顯著的保護(hù)效果;在其超薄、柔韌性較好、易于成型性質(zhì)的運(yùn)用下，進(jìn)行樣式不一的食品包裝的設(shè)計(jì)，取代塑料，可將環(huán)境污染顯著降低。

最后，以新型高分子材料為例，該類材料通常是由Ecoflex和Ecovio塑料組成。Ecovio材料有著極為強(qiáng)烈的觸摸質(zhì)感，同時(shí)因其內(nèi)含有凝膠劑聚氨酯材料的緣故，因此能夠以喜好為根據(jù)隨時(shí)調(diào)整其外觀和形態(tài)，該類型材料無毒無害，具有豐富的色彩與舒適的觸感，備受人們喜愛。而Ecoflx材料屬于特殊可降解材料，彈性和耐候性相對偏好，故而在包裝領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2.2 新型功能材料應(yīng)用研究

就新型功能材料而言，目前的分類主要是由能夠自我修復(fù)、具有記憶能力、聚異丙基薄膜和高性能納米復(fù)合?。和敛牧辖M成。首先，以自我修復(fù)型材料為例，該材料是以復(fù)合物基底作為基礎(chǔ)，具有自行修復(fù)的功能，故而十分適用于飛機(jī)和汽車中的各類微型芯片制作中。同時(shí)，該材料所具備的自行修復(fù)功能，有利于產(chǎn)品使用壽命的增加，能將產(chǎn)品外殼造成的成本耗費(fèi)顯著降低，既可實(shí)現(xiàn)資源緊缺問題的有效緩解，也有利于廢棄物處理等環(huán)境負(fù)擔(dān)的顯著減少;其次，具有記憶能力的材料所選用的材料主要為稀土，能在太陽光或其他光儲存能量的運(yùn)用下通過釋放實(shí)現(xiàn)記憶，在各類線路的照射下即可完成信息的儲存，故而也具備廣泛的用途甲。在發(fā)展日益成熟的“激光”技術(shù)下，僅靠一塊拇指大小的玻璃晶片也能夠?qū)⒁惶状蟀倏迫珪鴥?nèi)容全部容納在內(nèi)，而動(dòng)態(tài)三維立體鏡像還能支持長時(shí)間、完整且無損的保存，因此應(yīng)用范圍十分廣泛;高性能納米復(fù)合稀土材料可在對薄膜厚度的控制下對軟磁相、硬磁相的晶粒排序進(jìn)行控制，該材料目前仍需進(jìn)一步研究，該材料由于具備固有特定的緣故，在電子、電氣、通訊、醫(yī)療衛(wèi)生、儀器儀表等多個(gè)領(lǐng)域之中的應(yīng)用相對廣泛，且發(fā)展?jié)摿κ诛@著;最后的聚異丙基薄膜材料，融合了水性和疏水性的特點(diǎn)，能以具體的溫度為依據(jù)合理進(jìn)行調(diào)整，將該材料用于服裝制作中，能夠發(fā)揮出良好的保暖冰涼效果。

3 新工藝在工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

3.1 新表面處理工藝

工業(yè)設(shè)計(jì)所采用的新工藝之中，相對普及的是新型成型工藝、新型加工工藝和新型表面處理工藝。新型成型工藝又由混動(dòng)態(tài)成型技術(shù)和快速成型技術(shù)構(gòu)成。工業(yè)設(shè)計(jì)過程中混動(dòng)態(tài)成型技術(shù)的運(yùn)用，能為材料凝練性提供可靠保障，推動(dòng)分散效果的提升，因此被廣泛運(yùn)用于電子業(yè)和運(yùn)輸業(yè)中;而工業(yè)設(shè)計(jì)加工中快速成型技術(shù)的運(yùn)用，能將更高的柔韌性賦予工業(yè)設(shè)計(jì)的材料，故而被廣泛運(yùn)用于工業(yè)設(shè)計(jì)和繪圖之中。

材料成型之后需要做的便是加工材料并進(jìn)行表面處理。材料加工工藝中，一般情況下仿生電火花加工技術(shù)與二氧化碳激光切割技術(shù)具有相對頻繁的運(yùn)用仿生電火花加工技術(shù)能夠轉(zhuǎn)化簡單的彎孔或加工的直孔，使其變?yōu)橄鄬?fù)雜的曲線孔。而加工之后得到的曲線空具有極為美麗的外觀，且十分光滑;二氧化碳激光切割技術(shù)是以光切割原理分割工業(yè)品，具體分割中，能為材料提供清潔性保障，且該過程不會有污染產(chǎn)生，具有良好的環(huán)保效應(yīng)。

3.2 新表面處理工藝的應(yīng)用研究

工業(yè)設(shè)計(jì)新工藝設(shè)計(jì)的方面很多，在材料開發(fā)與運(yùn)用中極為關(guān)鍵，能使材料大小和結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨于小型化、仿生智能化，進(jìn)一步密集材料的開發(fā)。傳統(tǒng)材料加工期間，材料本身及結(jié)構(gòu)相對而言都十分簡單、單一，最終不可能完成智能化工業(yè)產(chǎn)品的制作。然而現(xiàn)下，工藝和材料的發(fā)展趨于多元化，故而工業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品最終發(fā)展方向也趨于智能化。而在今后的工業(yè)設(shè)計(jì)中，必然是以精密成型技術(shù)為主，表面處理發(fā)展也趨于多樣化。

表面處理可對產(chǎn)品現(xiàn)象造成遠(yuǎn)超造型、加工工藝的影響。如陶瓷絲網(wǎng)轉(zhuǎn)印印刷技術(shù)，完美結(jié)合了科學(xué)與藝術(shù)，在餐具、瓷磚等陶瓷設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分廣泛。其制品可將設(shè)計(jì)者思想充分表達(dá)，凸顯浪漫情調(diào)、生活情趣。又如非晶鍍金屬材料處理工藝，在化學(xué)沉積法的運(yùn)用下，在鍍液參數(shù)的科學(xué)選擇、施鍍工藝嚴(yán)格控制之下，被渡于零件表明的鍍層能夠形成均一單相體，有利于鍍層性能的顯著提升1。工藝施鍍期間，無需電流，相對于電鍍工藝而言，成本、能耗節(jié)約更顯著，同時(shí)有利于環(huán)境污染的降低。而零部件在該技術(shù)處理之后，耐腐蝕、耐摩擦能力更強(qiáng)，還能避磁、避光。在鋼、銅、鋁等基體上可直接采用非晶鍍施鍍，十分適用。在該工藝的運(yùn)用下，原有的不銹鋼和合金鋼可采用普通碳鋼直接取代，甚至將鈦合金取代，是發(fā)達(dá)國家現(xiàn)有應(yīng)用最為廣泛的一種材料表面改性技術(shù)，在石油、化工、汽車、造船、火車、航空、熱力工程、礦山機(jī)械、制藥機(jī)械、環(huán)保工程及食品機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域之中都實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，且具備極為顯著的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4 結(jié)語

在工業(yè)設(shè)計(jì)中，融入新材料與新工藝的意義十分重要。要想確保工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展得以健康、持續(xù)，相關(guān)人員就必須深入研究新材料、新工藝，將各類新型材料與技術(shù)融入工業(yè)設(shè)計(jì)過程中，促使工業(yè)產(chǎn)品性能更佳，將工業(yè)發(fā)展需求有效滿足。

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