在设计中，材料及工艺和设计是密切相关的。材料及工艺是产品设计的物质技术条件，是产品设计的基础和前提。设计通过材料及工艺转化为实体产品，材料及工艺通过设计实现其自身的价值。材料作为一个包括产品人环境的系统，以其自身的特性影响着产品设计，不仅保证了维持产品功能的形态，并通过材料自身的性能满足产品功能的要求，成为直接被产品使用者所视及与触及的唯一对象。任何一个产品设计，只有与选用材料的性能特点及其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求。,一、材料与产品设计的关系,考工记 曾记载：“天有时、地有气、材有美、工有巧，合此四者，然后可以为良。”以此作为对优良设计的标准。,工业产品材料主要指工业产品外观造型和内部结构所采用的材料。目前来说工业产品材料大致可以分为五大类，即：金属材料、木材、工程塑料、工业陶瓷和复合材料。,二、产品设计中的材料因素,二、产品设计中的材料因素,金属材料：金属材料来源丰富、价格便宜还具有优良的造型特征。 1、具有特有的颜色，良好的发射能力，不透明性及金属光泽 2、具有良好的延展性 3、表面工艺好 4、导电性和导热性 在工业产品材料中，常常把金属视为特殊光泽、优良导热和良好的塑性的造型材料。现代产品设计趋向于以直线平面为主，采用曲直刚结合，追求简洁、明快、理性的风格，所以，钢、铝等金属合金型材，在产品设计中的应用日趋扩大。,二、产品设计中的材料因素,木材：木材是在一定的自然条件下生长起来的，它的结构特点，决定了木材的性质。 1、质轻而强度较大 2、容易加工和涂饰 3、热、电、声的传导性好 4、具有天然的纹理和各种色泽 5、吸湿和变异 木材在工业产品设计中常常用于家具设计、门窗、地板、室内木装修模板等等。例如：明式家具种类繁多，用材考究，设计巧妙，制作精美，形成别具一格的设计特色。明式家具讲究意匠美、材料美、结构美、工艺美。令家具带有“清水出芙蓉，天然去修饰”的韵味。,二、产品设计中的材料因素,工程塑料：塑料是一类以天然或合成树脂为主要成分，在一定温度、压力下，可塑制成型，并在常温下保持其形状不变的材料。工程塑料广义上讲就是应用于工业产品上的，主要作为结构、外观、装饰的一类塑料。它的一般特性： 1、质轻和强度高 2、化学稳定性好 3、优异的电气绝缘性能 4、优良的耐磨性、减磨性和自润滑性 5、良好的消声性和吸震性 6、独特的造型工艺性 7、优美舒适的质感 目前工程塑料已在工业产品材料中占据重要地位，从国防工业到民用工业、从尖端技术到一般工农业生产部门，都可见到工程塑料制造的零部件。,二、产品设计中的材料因素,工业陶瓷：陶瓷是人们熟悉的一种材料，在产品造型中也作为重要的造型材料被广泛使用。常把金属、工程塑料和工业陶瓷作为工业产品造型的三大材料。陶瓷的特点： 1、陶瓷的生产工艺是先成型后烧结成制品，工艺流程一般都很复杂。对已经烧成的陶 瓷进行再加工一般较困难，这是陶瓷与其它材料的主要差别之一。 2、工业陶瓷具有一系列优良的物理、化学性能和独特的质感。陶瓷按性能功能分为功能陶瓷和结构陶瓷。产品设计中，应用较为广泛的是结构陶瓷，特别是工业玻璃。,二、产品设计中的材料因素,复合材料：是将一种或几种材料用人工的方法均匀地与另一种材料结合而成的一种新型工程材料。一般认为，复合材料主要是为了克服单一材料的某些弱点，而采用合成材料的方式，从而充分发挥材料的综合性能，取长补短，达到最好的使用要求。复合材料的特点主要是可设计性，又有利于最大限度地发挥材料的作用，减少材料用量，满足特殊性能需求。具给人材质美、科学美，具有鲜明的时代感，受到人们的重视。,1、使用功能是首要的，它决定着产品造型的基本形式。 2、材料和工艺是保证产品造型付诸实现的物质技术条件，它是产品功能和艺术处理的具体体现。 3、产品造型的艺术处理，决定着形式的美观与否，表达了一定的思想感情和审美情趣。,这三个方面的因素，存在着相互依存、相互作用的辩证 统一关系，构成了不可分割的统一体。,产品设计包括使用功能、材料工艺、审美情趣等三方面的构成要素。,二、产品设计中的材料因素,古埃及的法老王座因使用者身份不同，座椅靠背上满是贴金，光芒四射。,二、产品设计中的材料因素,二、产品设计中的材料因素,里特维尔德设计的红蓝椅由机制木条和层压板构成，十三根木条相互垂直，强调抽象的感受和量感，以完美和简洁的物质形态反映了风格派运动的哲学。,二、产品设计中的材料因素,雅各布森在家具设计上以人体工程学的尺度为依据，将刻板的功能主义形式转变成优雅的形式，1959年他采用玻璃纤维设计出了具有雕塑般美感的蛋形椅和天鹅椅，成为他的代表作，并且直接引发了60年代新风格的出现 。,雅各布森受现代主义影响，他在实践中以材料的性能和工业生产过程为设计主导，将冰冷生硬的功能主义变成了简洁雅致的形式。这件被称为“3107蚂蚁椅”的作品是雅各布森在现代主义语境中的重要贡献：将一块胶合板热压整体成型为座椅的座面及靠背，既是材料工艺在设计上的重大突破，也启蒙了其后一系列座面和靠背相连的椅子设计。蚂蚁椅被翻制成无数的版本，成为历史上最畅销的椅子之一。,二、产品设计中的材料因素,工业设计师只有熟悉各类材料的特性、规格、加工方法等，才能较好地发挥材料在工业产品设计中的作用，把选材、用材和产品的造型设计有机地结合起来。,丹麦设计师潘顿,是那些打破了北欧手工木制家具传统的设计师当中的一个杰出代表。设计的整体成型玻纤增强塑料椅是采用的一次模压成型技术，这个构思最具特色的地方就在于它的弯曲形下部,它构成了S造型椅的底座,并由此营造出作者所期望的腿部空间。更具现代感。,二、产品设计中的材料因素,蓬皮杜艺术中心,“高技术风格”、“机器美学”的轰动作品是由英国建筑师皮阿诺和罗杰斯于1972年至1976年在巴黎建成的蓬皮杜艺术中心，它是一座具有未来主义风格的建筑，整个建筑由纵横的玻璃管道、硕大的玻璃墙体和错综的钢架构成。,二、产品设计中的材料因素,诚如世界是由物质构成的一样，一切人工制品都是由一定材料所组成的。最早的材料要从旧石器时代说起，当人们一时头撞击火花或是钻木取火时，人与材料就有了互为关系。材料一方面成为造物的物质基础和构成物品的基本内容，另一方面也成为人们实现自己心中理想的中介物、对象物而与人形成密切的联系。,三、材料与造型的发展,1、石器时代器物的造型 石器 最早的石器是砾石制造的。它们已体现了一定程度的标准化，这既是为了适应使用要求，也是要适应当时的技术和材料所限定的条件。 随着石器的发展，还促成了人类对工具器物造型的色彩感的觉醒；对器物表面光洁的追求；注意造型物的色泽与质地；追求造型的对称、秩序和韵律等等。,三、材料与造型的发展,其装饰手法可以概括为三个方面：装饰的造型、拟形装饰、绘纹、镂空、刻纹。,三、材料与造型的发展,1、石器时代器物的造型 陶器 陶器的发明是氏族社会形成后的一项重要成就。由于人们对粘土的不断认识和选择，制作技术的逐步熟练，成型方法也就有手捏制、泥条盘筑、轮制等多种。 原始社会的陶器造型样式以及具体到造型的各部分处理，虽然是首先考虑使用的合理和方便，但同时又是按着朴素的审美原则进行创造的。,三、材料与造型的发展,2、青铜时代器物的造型 中国青铜器产生于商代。制陶技术的发展为炼铜准备了必要的条件。由于青铜材料的性能和铸造技术的特点，使青铜器的造型能够进行更深入地刻画，从而使其造型更富于变化、并出现了许多新的样式。当时，造型艺术已达到了较高的水平。,三、材料与造型的发展,湖北隋县曾侯乙墓出土的战国初期的一套64件大型青铜编钟，不仅造型美观，而且现在演奏起来仍然音色优美，是古代乐器中的代表作品，是我国古代造型艺术高度发达的见证。,三、材料与造型的发展,河南安阳晚商遗址出土的司母戊大方鼎重达875千克，外形尺寸为133cmx78cmx110cm，采用了曲线和对称的造型方式，浑厚庄严，气势雄伟，鼎身以雷纹为地，上面有幡龙纹盘绕，四角位饕餮纹，是迄今为止世界上最古老的大型青铜器。它是我国商代时期青铜冶炼和铸造技术达到巅峰的产物。,三、材料与造型的发展,3、铁器时代器物的造型 我国从春秋战国时期开始大量使用铁器。从战国铁器遗址中，发掘出了浇铸农具用的铁模，说明冶铸技术已由泥沙造型水平进入铁模铸造高级阶段。到了西汉时期，炼铁技术又有了很大的提高，以煤为炼铁的燃烧材料，要比欧洲早1700多年。 由于钢铁的性能优良，加工性能好，成本低，经过许多世纪的发展，特别是17世纪的科学革命和18、19世纪的工业革命，促进了手工业生产方式逐渐向采用机器成批生产的新时代跃进。,三、材料与造型的发展,4、人工合成材料时代的产品造型 进入20世纪以后，现代科学技术和生产飞跃发展，材料、能源和信息作为现代技术的三大支柱，其发展格外迅猛。 其中以人工合成高分子材料的发展最快。人工合成材料的大量运用，促进了工业产品造型发生了较大的变化。工程塑料的发展，其特性的不断改进，使得几乎所有的产品都有了新的形式。,三、材料与造型的发展,在工业产品中，正是因为采用了新材料而扩大了产品的功能特点，设计者能够根据产品造型的要求来选择或设计材料，产品造型的自由度和可能性更大。,三、材料与造型的发展,材料科学随着建筑学、冶金学、高分子化学等学科的发展而日新月异。各种新材料的涌现、如合成材料、复合材料、陶瓷材料、特殊功能材料等都将逐步取代目前常用的钢铁、水泥、木材等常用材料，对材料在各种温度和介质条件下的强度等性能也要求更稳定、更可靠、更精准。在未来的科学技术领域中，各种材料的开发将会更有力地促进社会生产和新技术、新工艺、新设计的发展。,四、材料科学技术的发展趋势,每一种新材料、新工艺的出现都会为设计实施的可行性创造条件，并对设计提出更高的要求，而新的设计构思也要有相应的材料及工艺来实现，这就对材料及工艺提出了新的要求，促进了材料科学的发展和工艺技术的改进与创新。,五、结语,设计欣赏,巴塞罗那椅,设计欣赏,特百惠家用塑料制品,设计欣赏,泊利普座椅,设计欣赏,“塞柯”座椅,设计欣赏,斯沃琪手表,设计欣赏,“月儿有多高”扶手椅,设计欣赏,苹果个人电脑,