第3讲材料感觉特性的运用

第3讲材料感觉特性的运用
第3讲材料感觉特性的运用

第三章材料感觉特性的运用

本讲的主要的内容:产品造型设计;材料表面特性;视觉质感;触觉质感

一材料感觉特性的概念

在工业产品造型设计过程中,利用各种材料进行加工、制作,使其成为适需、宜人、创新的产品,这些可用于产品造型设计的材料,即通称为产品造型设计材料。产品造型设计材料是工业产品造型设计的物质基础,是产品满足功能要求、体现结构的基本要素。不同的产品造型设计材料不仅制约产品的结构、形状和大小,也使产品具有不同的外观质感、不同的装饰效果和不同的经济效益。

注意的问题:

任何一种产品造型设计只有与选用材料的性能特点及其加工工艺相一致时,才能实现产品造型设计的目的与要求。

本章要求学生掌握的内容是:

在产品设计选材中,设计师不仅要考虑选用材料本身的性能特点、相应的工艺条件、成本及材料资源等,还要考虑材料对消费者的心理影响。

产品造型设计材料的感觉特性是人对材料刺激的主观感受,通常难以测量,它在很大程度上受时代的制约,与当时工业发展水平、材料加工工艺、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系,这些因素一旦转移到人们对材料的认识和选用上,就会使人们按各自的观念去评价和判断材料。同时由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯的差异等,产品造型设计材料的感觉特性只能相对比较而言。

一:材料感觉特性的含义

材料的感觉特性,又称为质感,是一种心理感受,它建立在生理基础之上,是人的感觉器官对材料的综合印象,是人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应或由人的知觉系统从材料表面得出的信息。材料的感觉特性是产品造型设计材料的一个重要特征。

材料感觉特性包括两个基本属性:

1、生理心理属性:材料表明作用于人的触觉和视觉系统的刺激信息,如

产品造型设计材料的感觉特性由材料的触觉质感和视觉质感所形成,一般归纳为粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与单薄、沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特性

2、物理属性:材料表明传达给人的知觉系统的意义信息,也就是材料的类别,性能等。主要体现为材料表面的几何特征和理化类别特征,如肌理色彩光泽质地等。

材料感觉特性按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感,按材料本身的构成特性可分为自然和人为质感。

材料的触觉特性

通过手和皮肤触及材料而感知材料表面特性,是人们感知和体验材料的主要感受。

触觉的生理构成――复合的感觉,由运动感觉和皮肤感觉组成,是一种特殊的反映形式。运动感觉是指对身体运动和位置状态的感觉。皮肤感觉是指辨别物体机械特性,温度特性和或化学特性的感觉,一般分为温觉,压觉,痛觉等

手沿着物体运动,跟物体接触时,形成关于物体的一些属性。如弹性,软硬,光滑,粗糙等或大小,或重量。

触觉的心理构成――人们通常用触觉来判别材料的质感,触觉质感是人们通过触摸材料而感知材料的表面特性和体验材料的主要感受。根据材料表面特性对触觉的刺激性分

为快适触感和厌憎触感。人们对蚕丝质的绸缎、精加工的金属表面、高级皮革、精美陶瓷釉面等易于接受,喜欢接触,从而产生细腻、柔软、光洁、湿润、凉爽等感受;而对粗糙的砖墙、未干的油漆、锈蚀的金属器件、泥泞的路面等会产生粗、粘、涩、乱、脏等不快心理,造成反感甚至厌恶,从而影响人的审美心理。

触觉质感的物理构成――材料的触觉质感与材料表面组织构造的表现方式密切相关。材料表面的质地和肌理(表面微元的构成形式)是产生不同触觉质感的主要因素。同时材料表面的硬度,密度,温度,粘度,湿度等物理属性也是触觉不同反映的变量。表面微元的几何构成形式千变万化,有镜面和毛面,非镜面又有条点球孔曲线直线经纬线等不同的构成产生相应不同的质感。

当人们用手去触摸木材、石料、金属、玻璃等材料时,便会对材料质地产生粗细程度的感觉。一般情况下质地粗糙的材料给人以朴实、自然、亲切、温暖的感觉;质地细腻的材料给人以高贵、冷酷、华丽、活泼的感觉。同类表面状态的材料,由于材质的不同,给人的感受也不尽相同。表面粗糙的材料,如皮毛和毛石,前者触感柔软、富有人情味;后者坚硬、厚重。表面光滑细腻的材料,如丝绸和玻璃,也存在软硬、轻重等感觉差异。

在现代工业产品造型设计中,运用各种材料的触觉质感,不仅在产品接触部位体现了防滑易把握、使用舒适等实用功能,而且通过不同肌理、质地材料的组合,丰富了产品的造型语言,同时也给用户更多的新感受。

材料的视觉特性

一般地说,产品造型设计材料的感觉特性是相对于人的触感而言的。由于人类长期触觉经验的积淀,大部分触觉感受已转化为视觉的间接感受。对于已经熟悉的材料,即可根据以往的触觉经验通过视觉印象判断该材料的材质,从而形成材料的视觉质感。

人眼是捕捉外界信息能力最强的视觉器官,人们通过它对外界进行了解。当视觉器官受到刺激后会产生一系列的生理及心理反应,而产生不同的情感意识。视觉质感是靠视觉来感知材料表面特性的,是材料被视觉感受后经大脑综合处理产生的一种对材料表面特性的感觉和印象。

a视觉器官受到刺激后会产生一系列的生理和心理反反应,产生不同的情感意识。

B材料对视觉器官的刺激因其表面特性的不同而产生视觉感受的差异。材料表面的色彩、光泽、肌理等会产生不同的视觉质感,从而形成材料的精细感、粗犷感、均匀感、工整感、光洁感、透明感、素雅感、华丽感和自然感

c视觉质感是触觉质感的综合和补充。一般而言,材料的感觉特性是相对于人的触感而言的。由于人类长期触觉经验的积累,大部分触觉感受已经转化为视觉的间接感受,对于已经熟悉的材料,可以根据以往的触觉经验通过视觉印象判断该材料的材质,从而形成材料的视觉质感。视觉质感相对于触觉的间接性,经验性,知觉性和遥测性,有相对的不真实,所以,举例:塑料的烫印陶瓷上镀金,纸上印制木纹等,在视觉中制造假相的触觉质感,在工设中教为普通。

触觉质感和视觉质感的特征

D视觉与距离的关系材质的视觉质感与观察距离有着密切的关系,一些适于近看的材质,远处观看时候则模糊不清。适于远看的则近看质地粗糙。因此精心选择适合空间观赏距离的材质,考虑其组合效果是十分重要的。

3 自然质感材料本身的质感。材料的成分,物理化学特性和表面肌理等表面组织所呈现的特征。自身特性所决定的材质感,如金子,岩石,,天然性真实性价值性。

4 人为质感人有目的的对于材料表面进行技术性和艺术性加工处理,使得其具有材

料自身非固有的表面特征。突出人为的工艺特性,强调工艺美和技术创造性。

关于同材异质异材同质问题:要适当介绍。

感觉的特性的评价

以人的感觉为依据选择材料时候。人的感觉对材料的评价是关键。

特性的测定:

影响材料感觉特性的相关因素

材料感觉特性是材料给人的感觉和印象,是人对材料刺激的主观感受。构成因素有以下:

a 材料种类

材料本身的组成和结构对材料感觉特性密切相关。不同材料有不同的特性:

不同的材质,给人以不同的心理感受,形成不同的材质感:

举例说明:木材的自然纯朴、纹理别致、轻松舒适;花岗石质地坚硬、给人以厚重、

稳定、雄伟壮丽感;大理石质地细腻、纹理自然,光泽柔润、美观耐看;钢铁的坚硬、挺拨刚劲、深沉稳重;塑料的轻巧别致、色彩艳丽;玻璃的性脆质硬、晶莹剔透;丝织品的润滑柔软、轻快华丽;羊毛则给人柔软、亲切、温暖和高贵感。

木材:自然,协调,亲切,古典,手工,温暖,粗糙,感性

金属:人性,坚硬,光滑,理性,拘谨,现代,科技,冷漠,凉爽,笨重

玻璃:高雅,明亮,光滑,时髦,干净,整齐,协调,自由,精致,活泼

塑料:人造,轻巧,细腻,艳丽,优雅,理性

皮革:柔软,感性,浪漫,手工,温暖

陶瓷:高雅,明亮,时髦,整齐,精制,凉爽

橡胶:人造,低俗,阴暗,束缚,笨重,呆板

成形加工工艺和表面处理

材质的工艺美——材质美的来源是对材料工艺的遵循。

用最简单的方法解决最复杂的问题。这就是说材质的使用力求吻合材质的加工工艺。如以前的金属钣金件是由锻打工人手工打造。而随着自动控制的运用,新材料工艺的形成,对材质其也产生了影响。如:冲压成型、拉伸成型工艺等,也带来很多的改变。从而使形态肌理多样化。这些进步都是,建立在对材料加工工艺的遵循的基础上的。它们是真实的、合理的,因而也是美的。这种材质的美感来源于材质细致精湛的工艺。

(金属产品显示出一种强烈的现代科技加工的美感)

同质异感异质同感

花岗石:毛面朴实自然亲切温暖

精加工华丽活泼凉爽

塑料: 电镀精致光滑炫目豪华

产品造型设计材料的感觉特性与材料的生产工艺和表面加工技术有关。塑料在注塑成型过程中,利用原料着色和模具加工制作,使塑料制品表面获得不同的色彩、肌理和光泽;地毯在编织过程中,因采用的编织工艺不同,可在地毯表面产生不同的视觉质感和触觉质感。通过电镀、表面涂覆、蚀刻、喷砂、切削、抛光等不同的表面处理工艺,可获得材料的不同表面特性,使相同材料具有不同的感觉特性,而不同材料也可获得相同的感觉特性。如电镀不仅可改变塑料表面性能,而且可使塑料表面呈现金属的光泽和质感;表面涂覆工

艺不仅使金属获得符合设计要求的色彩,还可获得仿木纹、仿皮革、仿织物等各种机理;喷砂工艺使玻璃形成不透明的表面、花纹和图案,通过透明与不透明的对比,给人以柔和、含蓄、实在的感觉

不同的加工方法和工艺技巧产生的不同外观:

锻造:

铸造

二质感设计

质感设计,使产品形态成为更加真实,含蓄,丰富的整体。

认材――选材――配材――理材――用材

a 形式美法则

调和与对比

统一和谐:材质一致造型色彩的变化

对比:差异性较大的如金属与非金属粗糙与光滑有光与无光透明与不透明

主从法则

可见部位常触部位如面板商标操纵件等质感宜人工艺精良;不可见从简从略处理

b 运用原则

合理(根据材料的性质产品的功能设计要求正确经济的选用)

艺术(材质美增加艺术效果)

创造(新材料新工艺传统材料运用新的形式)

c 主要作用

(1)实用性

亚光塑料电子产品:手感好高档

便于操纵:把手细纹,橡胶材料

(2)宜人性

(3)多样性和经济性

考虑:根据使用对象环境功能要求选用

使用者的心理生理要求

墙纸镀膜印刷等

(4)新的产品风格

三材料的抽象表达

面对一种材料,人们往往产生种种感觉,其中的联系,扩张,就会产生将材料做出这样或那样的种种有意或无意的设计行为。――材料的抽象表达

四材料的美感

效果图和实物的区别就是材料的材质一个重要的体现。

假如雅典的巴特农神庙不是由大理石砌成,王冠不是由黄金制造,星星没有亮光,那他们将是平淡无期的东西――桑塔耶那美感

a色彩

衬托材料质感的作用

色彩分为固有色人为色彩

运用色彩规律:同一色系对比色系产生明暗,色相,面积等的对比

b肌理

肌理是天然材料自身的组织结构或人工材料的人为组织设计而形成的一种表面材质效果。任何材料表面都有其特定的肌理显示其结构特点。不同的肌理会对心理反应产生不同的影响。有的肌理粗犷、坚实、厚重、刚劲,有的肌理细腻、轻盈、柔和、通透。即使是同一类型的材料,不同品种也有微妙的肌理变化。如不同树种的木材具有细肌、粗肌、直木理、角木理、波纹木理、螺旋木理、交替木理和不规则木理等千变万化的肌理特征。

根据材料表面形态的构造特征。可分为自然肌理(自身所固有的肌理特征,天然材料木石人工材料铁塑料纺织物。以自然为贵)和再造肌理(表面面饰喷涂镀帖面等技巧性强以新为贵)

根据表面给人以知觉方面的感受,有视觉肌理(木材石材)和触觉肌理(皮革纺织物的编织光源下耶可感知)

c光

人类对材料的认识,大都依靠不同角度的光线。光不仅使材料呈现出各种颜色,还会使材料产生视觉上的凹凸变化和不同的光亮感。

材料是色彩的载体,色彩不可能游离材料而存在,色彩有衬托材料质感的作用。如金黄色的铜质饰件具有华贵、富丽的质感,对人的视觉富有强烈的吸引力,与暗色调的塑料相互映衬,则更能呈现出动人的效果。在设计中,运用色彩规律将材料色彩进行组合和协调,则会产生亮度对比和色度对比,面积效应和冷暖效应等现象,突出材料的色彩表现力。

不同材料受光后的视觉质感各不相同。透明材料,如玻璃,受光后呈透明体,常以反映身后的景物来削弱自身的特性,给人以轻盈、明快、开阔的感觉。晶莹叠加时的朦胧感

抛光大理石面、塑料光洁面、釉面砖等高反光材料,它们的表面光滑、不透明、受光后明暗对比强烈,因他们反射周围景物,自身的材料特性一般较难全面反映,给人以生动、活泼的感觉。

漫反射材料通常不透明,表面粗糙,为无光或亚光,如毛石、原木、水泥、毛皮等,这类材料则以反映自身材料特性为主,给人以质朴、柔和、平稳的感觉。

d质地美

材料内在的本质特征,主要由体现材料自身的组成,结构物理化学等特性来体现,如软硬,轻重,冷暖,干湿,粗细等

如无机玻璃和有机玻璃

相似质地

对比质地

质地美,能加强艺术表现力,给人以不同的感受。质粗使人感到稳重、浑厚,它也可以吸收光线,使人感到光线柔和;质细使人感到轻巧、精致;表面光滑可以反射光线,使人感到光亮。一般说来,大空间、大面积,质宜粗;小空间、小面积的重点部位质宜细。

五材料的形态美

1、线材长度方向感力量感轻巧虚幻流动优美灵活多变

2、片材空间虚实结构形式力学特性

3、块材几何形体加减法则。

应当提示:正确掌握材料的材质特性,赋予材料以生命,是产品造型设计的重要原则。

小结:在设计中,设计者应熟练掌握材料的基本性能和感觉特性,及时掌握新技术、新工艺和新材料的发展动向,运用适当的技巧去处理适当的材料,最大限度地发挥材料各自的特性,从各种造型设计材料的特殊质感中获求最完美的结合和表现力,给人以一种自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受,真正解决人类的需要,使所设计的产品给人以美的享受。

常见八种金属材料及其加工工艺

常见八种金属材料及其加工工艺 1、铸铁——流动性 下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分,很少会有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。 铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。金属加工微信,内容不错,值得关注。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。 材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。 典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。 2、不锈钢——不生锈的革命 不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分,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,这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18:10。 20世纪初,不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中,设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品,涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的:比如,消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。 不锈钢分为四大主要类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。 材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。 典型用途:奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,所以经常应用于侵蚀性环境。

常见金属材料特性

45—优质碳素结构钢{最常用中碳调质钢} 主要特性最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。 应用举例 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。(焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火)。 Q235A(A3钢){最常用中碳素结构钢} 主要特性具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷却性能,以及一定的强度,好的冷弯性能。 应用举例广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构。 40Cr{合金结构钢} 主要特性经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊接前应预热100~150℃,一般在调质状态下室使用,还可以进行碳氮共参和高频表面淬火处理。

应用举例调质处理后用于制造中速,中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等。调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等。经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等。经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮 等。 HT150{灰铸铁} 应用举例 齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等。 35{各种标准件、紧固件的常用材料} 主要特性强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调 质后使用。 应用举例适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固 件。

各种金属材料的特点

各种金属材料的特点

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各种金属材料的特点 铝材类 铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广,单独介绍如下:常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达92%以上的铝锭为主要原材料,同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素,如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。 1.1铝型材 铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅2.8,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。 铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。 铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用! 铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方: 未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品.表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右。 1.2压铸铝合金 压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。 压铸铝成型工艺分: 1、压铸成型 2、粗抛光去合模余料 3、细抛光 另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。 压铸铝缺点: 每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高3~4倍左右。螺丝孔要求应大一点(直径4.5mm)连接力才稳定 适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。 (2)五金类 “五金”概念属通俗说法,标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类,它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种。 2.1黑色金属件

第3讲材料感觉特性的运用

第三章材料感觉特性的运用 本讲的主要的内容:产品造型设计;材料表面特性;视觉质感;触觉质感 一材料感觉特性的概念 在工业产品造型设计过程中,利用各种材料进行加工、制作,使其成为适需、宜人、创新的产品,这些可用于产品造型设计的材料,即通称为产品造型设计材料。产品造型设计材料是工业产品造型设计的物质基础,是产品满足功能要求、体现结构的基本要素。不同的产品造型设计材料不仅制约产品的结构、形状和大小,也使产品具有不同的外观质感、不同的装饰效果和不同的经济效益。 注意的问题: 任何一种产品造型设计只有与选用材料的性能特点及其加工工艺相一致时,才能实现产品造型设计的目的与要求。 本章要求学生掌握的内容是: 在产品设计选材中,设计师不仅要考虑选用材料本身的性能特点、相应的工艺条件、成本及材料资源等,还要考虑材料对消费者的心理影响。 产品造型设计材料的感觉特性是人对材料刺激的主观感受,通常难以测量,它在很大程度上受时代的制约,与当时工业发展水平、材料加工工艺、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系,这些因素一旦转移到人们对材料的认识和选用上,就会使人们按各自的观念去评价和判断材料。同时由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯的差异等,产品造型设计材料的感觉特性只能相对比较而言。 一:材料感觉特性的含义 材料的感觉特性,又称为质感,是一种心理感受,它建立在生理基础之上,是人的感觉器官对材料的综合印象,是人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应或由人的知觉系统从材料表面得出的信息。材料的感觉特性是产品造型设计材料的一个重要特征。 材料感觉特性包括两个基本属性: 1、生理心理属性:材料表明作用于人的触觉和视觉系统的刺激信息,如 产品造型设计材料的感觉特性由材料的触觉质感和视觉质感所形成,一般归纳为粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与单薄、沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特性 2、物理属性:材料表明传达给人的知觉系统的意义信息,也就是材料的类别,性能等。 主要体现为材料表面的几何特征和理化类别特征,如肌理色彩光泽质地等。 材料感觉特性按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感,按材料本身的构成特性可分为自然和人为质感。 材料的触觉特性 通过手和皮肤触及材料而感知材料表面特性,是人们感知和体验材料的主要感受。 触觉的生理构成――复合的感觉,由运动感觉和皮肤感觉组成,是一种特殊的反映形式。运动感觉是指对身体运动和位置状态的感觉。皮肤感觉是指辨别物体机械特性,温度特性和或化学特性的感觉,一般分为温觉,压觉,痛觉等 手沿着物体运动,跟物体接触时,形成关于物体的一些属性。如弹性,软硬,光滑,粗糙等或大小,或重量。

材料感觉特性的分析

材料感觉特性的分析 班级:工设101 姓名:赵宇辰 学号:201009010130

材料感觉特性的分析 灯具产品材料分析 材料感觉特性包含两个基本属性: 生理心理属性:材料表面作用于人的触觉和视觉系统的刺激性信息,如粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与 单薄沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特征; 物理属性,即材料表面传达给人的知觉系统的意义信息,也就是 材料的类别、性能等。主要体现为材料表面的几何特征和理化类别特征,如肌理、色彩、光泽、质地等。 1.木质灯具

分析:木材以它独有的色、质、纹等特性受到人们的珍爱 ,并广泛地应用于建筑、家具、室内装修等生活环境之中。此种材质的灯让人感到十分自然,协调,亲切,古典,手工,温暖,感性。让室内处于一种温馨的环境中。让人感到安逸舒适。 材料对视觉器官的刺激因其表面特性的不同而决定了视觉感受的差异。材料表面的光泽、色彩、肌理、透明度等都会产生不同的视觉质感,从而形成材料的精细感、粗犷感、均匀感、工整感、光洁感、透明感、素雅感、华丽感和自然感。此灯具极具素雅感。 灯光色感柔和亲切。 2.陶瓷灯具

分析:陶瓷是一种工艺美术,也是一种民俗艺术,民俗文化,因此,它与民俗文的关系极为密切,表现出相当浓厚的民俗文化特色,广泛地反映了我国人民的社会生活、世态人情和我国人民的审美观念、审美价值、审美情趣与审美追求。每一件陶瓷作品都由陶瓷材质、造型和装饰三个基本要素有机统一组成的整体,具有物质和精神双重文化特征。陶瓷器皿在实用的前提下,具有造型规整、装饰多样、内涵丰富的特点,陶瓷艺术装饰经过数千年的探索与实践已发展得相当完备,其装饰形式基本可以归纳为釉下彩、釉上彩、釉中彩、颜色釉和综合装饰五大类。此灯具高雅,明亮,整齐,精制,凉爽。是家居装饰中可以提高人文底蕴的必需品。 3.皮革灯具

材料感觉特性在产品设计中的应用案例

材料感觉特性在产品设计中的应用案例 案例一:swan chair Swan chair—1958年由丹麦设计师雅各布森所设计,其外观宛如一个静态的天鹅,线条流畅而优美具有雕塑般的美感,在制造技术上十分创新,椅身由曲面构成,完全看不到任何笔直的条,椅身为合成材料,包裹泡绵后在覆以布料或皮革,表现出雅各布森对材质应用的极致追求。一次性成型玻璃钢内坯,四星亮光铝脚,表面抛光处理,拐弯处顺畅,光滑不留痕迹, 椅子可以360度旋转。皮革包裹给人柔软,感性,浪漫,手工,温暖的感觉,用铝做成的支撑具有金属光泽给人坚硬,光滑,理性,现代,科技,放心的感觉。 案例二:雏菊

雏菊—设计师阿尔比尼1950年的作品。雏菊是当时流行的藤编家具中最著名的范例:材料是棕榈树干架子,白藤编织,海绵橡胶坐垫,笼子式的构造舒适又富有弹性,白藤编织显得透明和轻盈,包卷的椅面和扇形的椅背坐起来尤其舒服。 案例三:可堆积的儿童椅子 设计师:马克.加奴索里查德.萨帕。采用的材料是聚丙烯,设计了可以拆卸、堆积、和容易使用的椅子:它仿佛一个模块,可以在空间中组合和重叠,K999因而也变成了一种游戏

以及孩子们造房子的一个元件。塑料给人以人造,轻巧,细腻,艳丽,优雅,理性的感觉。 案例四:SGARSUL—摇椅 1962年设计师嘉艾.阿乌莱狄的作品。材料:榉木,橡胶海绵,阳极化处理的AL部件。水滴形状的连续和弯曲的线条。为减少缝纫的工作,椅面经过了多次修改,采用有弹性的布料,内装橡胶海绵。这样的一个物品完成了“从长方形几何时代象缠绕的感性的过渡”,织物包裹海绵给人舒适、柔软的感觉;木材给人自然,协调,亲切,古典,手工,温暖的感觉。 案例五:BLOW 042 —充气扶手椅

金属材料性能及国家标准

金属材料性能 为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。 ???? 材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。 ???? 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 ???? (一)、机械性能 ???? 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 ??? 1 、强度:材料在外力(载荷)作用下,抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 ??? 2 、屈服点(бs ):称屈服强度,指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L 。时应力值,单位用牛顿 / 毫米 2 ( N/mm2 )表示。 ??? 3 、抗拉强度(бb )也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿 / 毫米 2 ( N/mm2 )表示。 ??? 4 、延伸率(δ):材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比。 ?? 5、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。??? 6 、硬度:指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力,常用硬度按其范围测定分布氏硬度( HBS 、 HBW )和洛氏硬度( HKA 、 HKB 、 HRC ) ??? 7 、冲击韧性( Ak ):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳 / 厘米 2 ( J/cm 2 ) . (二)、工艺性能 ???? 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8 、铸造性能:指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能,主要包括流性能、充满铸模能力;收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力;偏析指化学成分不均性。 9 、焊接性能:指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法,把两个或两个以上金属材料焊接到一起,接口处能满足使用目的的特性。 10 、顶气段性能:指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11 、冷弯性能:指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示, a 愈大或 d/a 愈小,则材料的冷弯性愈好。 12 、冲压性能:金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13 、锻造性能:金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。 (三)、化学性能 ???? 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14 、耐腐蚀性:指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15 、抗氧化性:指金属材料在高温下,抵抗产生氧化皮能力。 >> 返回 金属材料的检验

材质的感觉特性

材质的感觉特性 摘要:材料是产品构成的重要部分,人类的进步史也可以看做是材料的发展史。材料是构成产品的物质基础,除具有材料的基本功能特性外,还具有其特有的材质与情感,体现出不同的材质美。时代的发展,材料的制作加工方式不断发展,各种新材料也被陆续开发使用,材料不仅要具备基本功能特性,还要具备独特的感觉特性与情感.当市场上同类的产品越来越多的时候,消费者对于产品的选择从过去单纯的功能考虑转化为精神层次上的追求,采用不同的感性化的材质,往往可以使产品呈现出截然不同的视觉效果.本文研究了材料的感觉特性,探讨了材料感觉特性在产品设计中运用的方法及作用。 关键字:工业设计;产品设计;产品;材料;感觉特性 在工业产品的设计中,材料是不可或缺的基本要素,产品材料的选择已不再单纯满足于功能和造型的需要,而是成为决定产品设计成败的重要角色。从视觉心理理论出发,分析产品材料的认知方式和选择方法,为设计师进行产品材料选择提供有效的建议。在产品设计中,设计材料是用以构成产品造型,且不依赖于人的意识而客观存在的物质,它构成了产品设计的基础。材料除了具有功能特性外,还具有其特有的感觉特性,这些感觉特性隐含着与人们内心相对应的情感信息。随着时代和社会的发展,人们的物质享受越来越丰富,已逐渐厌倦只能满足物质需求的设计,开始追求能够促进精神生活更加多姿多彩的工业产品。所以,充分研究材料的感觉特性及其在产品设计中的应用,已经成为当今产品设计的重要内容。 1材料的感觉特性 材料感觉特性是人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反映,或由人的知觉系统从材料表面特征得出的信息,是人对材料的生理和心理活动,它建立在生理基础上,是人通过感觉器官对材料产生的综合印象。产品设计中材料的感觉特性表现为材料的质感,由于人们感受产品的材料主要依靠触觉和视觉,所以主要分析材料的触觉质感和视觉质感。 1.1 材料的触觉质感 触觉质感是人们通过手或皮肤触及材料而感知的材料表面的特征,是人们感知和体验材料的主要感受。材料的触觉质感与材料表面组织构造的表现方式密切相关。材料表面微元的构成形式的不同是带给人不同触觉感受的主要原因。同时,材料表面的硬度、密度、温度、粘度、湿度等物理属性也是触觉不同反应的

最新常用金属材料的选用、特性及应用

常用金属材料的选用、特性及应用

常用金属材料牌号表示方法 2010-08-29 来源:点击数:6次选择视力保护色: 合适字体大小: 大中小机械零件所用金属材料多种多样,为了使生产、管理方便、有序,有关标准对不同金属材料规定了它们牌号的表示方法,以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。 一、钢铁产品牌号表示方法(参照GB/T221—2000) 1.金属材料标准的基本概况 GB/T221—2000标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345代替16Mn)等情况修订后,于2000年4月1日发布,并于2000年11月1日开始实施。 2.主要金属材料技术内容变动情况 (1)由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准,故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。 (2)一些新的钢铁产品的出现,更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。 (3)对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢A 3改为Q235,低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌号表示方法也做了修改。 (4)原金属材料牌号标准中“钢铁产品牌号表示方法举例”的表3,因不适用于新标准而被删除。 3.钢铁产品牌号表示方法的基本原则 (1)凡国家标准和行业标准中钢铁产品的牌号均应按GB/T221—2000标准规定的牌号表示方法编写。凡不符合规定编写的钢铁产品牌号,应在标准修订时予以更改,一些新的钢铁产品,其牌号也应按此予以编写牌号。 (2)产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示。 (3)采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。

金属材料的应用现状及发展趋势分析

金属材料的应用现状及发展趋势分析 在进行金属材料的应用现状及发展趋势分析之前,先简要介绍一下金属材料。金属材料是最重要的工程材料之一。按冶金工艺,金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金,如铝及铝合金、铜及铜合金等。工程结构中所用的金属材料90%以上是钢铁材料,其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。钢有分为碳钢和合金钢,铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。 一、金属材料的应用现状 金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能,如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能,包括力学性能(如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)、物理性能(如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等)和化学性能(如耐腐蚀性、抗氧化性等)。 金属材料具有许多优良性能,是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一,特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中,发挥了不可替代的作用。 (1)、在汽车中的应用。缸体和缸盖,需具有足够的强度和刚度,良好的铸造性能和切削加工性能以及低廉的价格等,目前主要用灰铸钢和铝合金;缸套和活塞,对活塞材料的性能要求是热强性高,导热性好,耐磨性和工艺性好,目前常用铝硅合金;冲压件,采用钢板和钢带制造,主要是热轧和冷轧钢板。热轧钢板主要用于制造承受一定载荷的结构件,冷轧钢板主要用于构型复杂、受力不大的机器外壳、驾驶室、轿车车身等。还有汽车的曲轴和连杆、齿轮、螺栓和弹簧等,都按其实用需要使用的了不同的金属材料 (2)、在机床方面的应用。机床的机身、底座、液压缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件部,以及其他如牛头刨床的滑枕、带轮、导杆、摆杆、载物台、手轮、刀架等,首选材料为灰铸铁,球磨铸铁也可选用。随着对产品外观装饰效果的日益重视,不锈钢、黄铜的

金属材料的性能

金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面,即:机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。 一.机械性能 (一)应力的概念 物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力,在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…等等)。 (二)机械性能 金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项: 1.强度 这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标主要有: (1)强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限,常用单位为兆帕(MPa),换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPa σb=Pb/Fo 式中:Pb–至材料断裂时的最大应力(或者说是试样能承受的最大载荷);Fo–拉伸试样原来的横截面积。 (2)屈服强度极限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限,用σs表示,相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。 金属材料的拉伸试验曲线 σs=Ps/Fo 单位:兆帕(MPa)式中:Ps –达到屈服点S处的外力(或者说材料发生屈服时的载荷)。 对于塑性高的材料,在拉伸曲线上会出现明显的屈服点,而对于低塑性材料则没有明显的屈服点,从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限,用σ0.2表示。 屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs /σb)要小,以提高其安全可靠性,

常用金属材料的选用、特性及应用

常用金属材料牌号表示方法 2010-08-29 来源:点击数:6 次选择视力保护色: 合适字体大小: 大中小机械零件所用金属材料多种多样,为了使生产、管理方便、有序,有关标准对不同金属材料规定了它们牌号的表示方法,以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。 一、钢铁产品牌号表示方法( 参照GB/T221 —2000) 1. 金属材料标准的基本概况 GB/T221 —2000 标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变 化( 如Q345 代替16Mn) 等情况修订后,于2000 年 4 月 1 日发布,并于2000 年11 月1 日开始实施。 2. 主要金属材料技术内容变动情况 (1) 由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准,故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。 (2) 一些新的钢铁产品的出现,更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2 、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌 号表示方法。 (3) 对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢 A 3改为Q235,低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等 的牌号表示方法也做了修改。 (4) 原金属材料牌号标准中“钢铁产品牌号表示方法举例”的表 3 ,因不适用于新标准而被 删除。 3. 钢铁产品牌号表示方法的基本原则 (1) 凡国家标准和行业标准中钢铁产品的牌号均应按GB/T221 —2000 标准规定的牌号表 示方法编写。凡不符合规定编写的钢铁产品牌号,应在标准修订时予以更改,一些新的钢铁产品,其牌号也应按此予以编写牌号。 (2) 产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来表示。 (3) 采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。 (4)暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的,采用符号为英文字母

常见金属材料特性和典型用途

常见金属材料特性和典型用途 一、不锈钢:不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的 合金。其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分,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,这层薄膜是我们肉眼所看不见的。我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18:10。“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。20世纪初,不锈钢被引入到产品设计领域中,设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品,涉及到了很多以前从未涉足过的领域。这一系列设计尝试都是非常具有革命性的:比如,消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。不锈钢分为四大主要类型:奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。 材料特性:卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。 典型用途:在常用的原色不锈钢中,奥氏体不锈钢是最合适的着色材料, 可以得到令人满意的彩色外观及造型。奥氏体不锈钢主要应用于装饰建材、家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性,主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能,所以经常应用于侵蚀性环境。

二、铸铁:下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分,很少会 有人留意它们。铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途,主要是因为其出色的流动性,以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称,它们包括碳、硅和铁。其中碳的含量越高,在浇注过程中其流动特性就越好。碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。铁锈一般只出现在最表层,所以通常都会被磨光。虽然如此,在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施,即在铸件表面加覆一层沥青涂层,沥青渗入铸铁表面的细孔中,从而起到防锈作用。生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。 材料特性:优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。 典型用途:铸铁已经具有几百年的应用历史,涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。

材料特性包括两方面

材料特性包括两方面:一是材料的固有特性(由组成、结构决定)二是材料的派生特性 材料特性的评价分为两部分:一为基础评价,二为综合评价 一、材料的固有性能包括:物理性能、化学性能。 1)物理材性能包括:料的密度、力学性能(强度、塑性和弹性、脆性和韧性、刚度、硬度、耐磨性)、热性能(导热性、耐热性、耐火性、热胀性、耐燃性)、电性能(导电性、电绝然性)、磁性能、光性能 2)化学性能:耐腐蚀性、抗氧化性、耐侯性 二、材料的派生特性包括:材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济特性、成型加工工艺:去除成成型、堆积成型、塑性成型 影响成型工艺因素:工艺方法、工艺水平、新工艺采用、工艺方法的综合运用 材料成型工艺的选择原则:高效、优质、低成本1)产品材料种类2)产品的尺寸精度要求3)产品的形状及复杂程度4)产品的批量5)现有生产条件6)充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性 材料的连接工艺:原理(机械连接、焊接、粘结、)静连接、动连接 材料的连接工艺考虑因素:连接件属性、拆装性能、操作性能、产品使用环境、环保因素、经济因素、美学要求 表面处理目的:1、保护产品,即保护材料本身赋予产品表面的光泽、色彩、肌理等呈现出的外观美,并提高产品的耐用性,确保产品的安全性,由此有效地利用材料资源。 2、根据产品造型设计意图,改变产品表面状态、赋予表面更丰富的色彩、光泽、肌理等,提高表面装饰效果,改善表面的物理性能、化学性能及生物学性能,使产品表面有更好的感觉特性。 表面处理类型:表面精加工、表面层改质、表面被覆 材料表面处理工艺的选择原则:形态的时代性、求简单的单纯性、功能的合理性、情感的审美性、产品的审美性、产品的经济性、环境保护 快速成型的原理:是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。 过程:CAD模型-Z向离散化(分层)-层面信息处理-层面加工和粘结-层次堆积-后处理 特点:1、改变了传统模型的制造方式,设计制造一体化2、设计的易达性3、快速性、材料的广泛性 方法:1、光固化成型-SLA成型工艺2、选择性激光烧结成型-SLS成型工艺 材料感觉特性的内容:材料的触觉质感、视觉、自然、人为 质感设计的主要作用:提高适用性、增加宜人性、塑造产品的精神品味、达到产品多样性和经济性、创造全新的产品风格 绿色设计的基本特征:环境协调性、价值创造性、功能全程性

材料的感觉特性总结

材料的感觉特性总结 (2012年总结、计划类) 材料的感觉特性 在工业产品造型设计过程中,利用各种材料进行加工、制作,使其成为适需、宜人、创新的产品,在产品设计选材中,设计师不仅要考虑选用材料本身的性能特点、相应的工艺条件、成本及材料资源等,还要考虑材料对消费者的心理影响。 1 材料感觉特性的含义 材料的感觉特性是一种心理感受,它建立在生理基础之上,是人的感觉器官对材料的综合印象,是人的感觉系统因生理刺激对材料作出的反应或由人的知觉系统从材料表面得出的信息。材料的感觉特性是产品造型设计材料的一个重要特征。产品造型设计材料的感觉特性由材料的触觉质感和视觉质感所形成,一般归纳为粗犷与细腻、粗糙与光滑、温暖与寒冷、华丽与朴素、浑重与单薄、沉重与轻巧、坚硬与柔软、干涩与滑润、粗俗与典雅、透明与不透明等基本感觉特性,1,。在现代工业产品造型设计中,运用各种材料的触觉质感,不仅在产品接触部位体现了防滑易把握、使用舒适等实用功能,而且通过不同肌理、质地材料的组合,丰富了产品的造型语言,同时也给用户更多的新感受。同时,材料的视觉质感与观察距离有着密切关系。因此,精心选用适合空间观赏距离的材质,考虑其组合效果,是十分重要的,2,。 2 材料感觉特性的相关因素 2.1 材质 不同的材质,给人以不同的心理感受,形成不同的材质感:木材的自然纯朴、纹理别致、轻松舒适;花岗石质地坚硬、给人以厚重、稳定、雄伟壮丽感;大理石质地细腻、纹理自然,光泽柔润、美观耐看;钢铁的坚硬、挺拨刚劲、深沉稳重;塑料

的轻巧别致、色彩艳丽;玻璃的性脆质硬、晶莹剔透;丝织品的润滑柔软、轻快华丽;羊毛则给人柔软、亲切、温暖和高贵感。2.2 工艺 产品造型设计材料的感觉特性与材料的生产工艺和表面加工技术有关。塑料在注塑成型过程中,利用原料着色和模具加工制作,使塑料制品表面获得不同的色彩、肌理和光泽;通过电镀、表面涂覆、蚀刻、喷砂、切削、抛光等不同的表面处理工艺,可获得材料的不同表面特性,使相同材料具有不同的感觉特性,而不同材料也可获得相同的感觉特性。 2.3 时代特征 造型设计材料的感觉特性是人对材料刺激的主观感受,通常难以测量,它在很大程度上受时代的制约,与当时工业发展水平、材料加工工艺、审美标准、流行时尚等因素有着直接的关系,5,。这些因素一旦转移到人们对材料的认识和选用上,就会使人们按各自的观念去评价和判断材料。同时由于人们的经历、文化修养、生活环境、风俗和习惯的差异等,产品造型设计材料的感觉特性只能相对比较而言。 3 材料感觉特性的运用 设计确定了以人为本的设计观念,人们在满足物质需求的同时,对精神的索取是无止境的。与人生活息息相关的产品,更需符合人的精神和物质需求,人们期望在对产品的使用过程中获得人情的温馨。因此,现代产品造型设计更加专注于挖掘材料固有的表现力和新的加工工艺,在设计中充分表现材料的真实感和朴素、含蓄的天然感,以深刻体现现代人在高科技时代对于自然和自然本质的追求,以满足人们的心理需求。天然材料的特有功能满足了人们向往自然的心理要求。以木材为例,木材一直被认为是最富有人性特征的材料,它那天然形成的纹理、柔和的色彩、细腻的质感使人倍感温暖亲切。在强调使用天然材料的同时,合理使用新型人工材料也能使产品增色不少。材料科学的新进展使大量人工材料不断问世,如各种新型金属材料、饰面材料、装饰玻璃等,为产品造型设计材料的应用提供了新的来源,

常用的金属材料及其特性

常用金属材料及其特性 1、45——优质碳素结构钢,是最常用中碳调质钢 主要特征: 最常用中碳调质钢,综合力学性能良好,淬透性低,水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理,大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件,如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热,焊后消除应力退火。 2、Q235A(A3钢)——最常用的碳素结构钢 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能,以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一,属合金结构钢 主要特征: 经调质处理后,具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性,淬透性良好,油冷时可得到较高的疲劳强度,水冷时复杂形状的零件易产生裂纹,冷弯塑性中等,回火或调质后切削加工性好,但焊接性不好,易产生裂纹,焊前应预热到100~150℃,一般在调质状态下使用,还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件,如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等,调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件,如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等,经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件,如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等,经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件,如蜗杆、主轴、轴、套环等,碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件,如轴、齿轮等。

4、HT150——灰铸铁 应用举例:齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵体,阀体,飞轮,气缸盖,带轮,轴承盖等。 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当,塑性较好,冷塑性高,焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低,正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件,可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等,各种标准件、紧固件。 6、65Mn——常用的弹簧钢 应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条, 也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧,卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢(美国钢号304,日本钢号SUS304) 特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛,如食品用设备,一般化工设备,原于能工业用设备。 8、Cr12——常用的冷作模具钢(美国钢号D3,日本钢号SKD1) 特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢,属高 碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性;由于Cr12钢碳含量高达2.3%,所以冲击韧度较差、易脆裂,而且容易形成不均匀的共晶碳化物;Cr12钢由于具有良好的耐磨性,多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。

金属材料的种类、特性和性能

全了!金属材料的种类、特质和性能有哪些? 2015-01-18热处理生态圈 金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。(注:金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料) 1.1意义 人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。 1.2种类 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 (1)黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 (2)有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。 (3)特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。 1.3性能 一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。 所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为机械性能)。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。

感觉的特性

?感觉的适应 感觉具有随环境和条件变化而变化的特点。例如,刚进浴池感到水热,泡一段时间就不再感觉那样热了,这是皮肤感觉的适应。据研究,除痛觉之外各种感觉都有适应问题。刚入暗室,什么也看不见,等一会就看清了,这是暗适应;自暗室突然走出来,光亮刺眼,什么也看不见,等一会又看清了,这是光适应;入芝兰之室,久而不闻其香,入鲍鱼之肆,久而不闻其臭,则是嗅觉适应。 当一种强度不变的刺激持续作用于感觉器时,传入神经纤维的冲动频率逐渐下降,引起的感觉逐渐减弱或消失,这一现象称为感受器的适应现象(adaptation)。适应是所有感受器的一个功能特点,但不同感受器有很大的差别,嗅觉感受器最容易适应。感觉适应的产生机制可能更为复杂,其中只部分地与感受器的适应有关,因为适应的产生与传导途径中的突触传递和感觉中枢的某些功能改变有关。 ?感觉对比 感觉对比(sensory contrast)是某一感受器由于不同的刺激背景而引起感受性程度变化的现象。如同样的白色在黑色背景上比在灰色背景上显得更白。这样的感觉对比现象,在日常生活中是常见的。轻松的音乐可缓解焦虑情绪,有些优雅乐曲可以减轻某些疼痛。左手泡在热水里,右手泡在凉水里,然后同时放进温水里,结果左手感觉凉,右手感觉热,这是同时对比。吃过螃蟹再吃虾,就感觉不到虾的鲜味,这是继时对比。即不同的刺激先后作用于某一感受器而产生的对比现象。 同时对比:同样的小方块在黑色背景上比在灰色背景上显得更白 继时对比:凝视上排两个圆数秒钟,然后立刻转看下排两圆,虽然它 们为同一颜色(黄色),但一开始看起来好像是不同颜色的两个圆。

影响感受性变化的还有联觉。比如,同是一个黄瓤西瓜挤出的汁,一杯加入食用红色素,一杯不加,不知者品尝起来,大都感到红色西瓜汁更甜,这叫视-味联觉。又如,红、橙、黄色往往引起温暖感、接近感、沉重感;而绿、蓝、紫色,则往往引起凉爽感、深远感和轻快感。正因如此,同样大小的房间,墙壁、地板、家具等颜色不同,会产生大小、冷暖乃至兴奋、压抑等不同感觉。 Hermann方格:白色方格交点似乎呈灰色,但如集中注视一点时,灰色随即消失) 感觉对比的例子:只要方块在移动时,就可以看见方块,但当它停止移动时就似乎消失了。 感受性的补偿与发展 人一出生就具备各种感觉器官和初步感觉能力,从而为各种感觉能力的发展奠定了基础。由于实践活动不同,某些感觉能力的发展水平也显示差异。有经验的管钳工人,只要用手一握螺纹钢管,就可判断粗细的细微差别。一般人对黑布只能分出深黑、浅黑等几个等级,而有经验的染布工人则可以把黑布按深浅程度区分为43等。残疾人感受性补偿是惊人的,盲人的触觉和听觉格外灵敏。所以说,人的感受性通过实践训练是可以发展的。

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