面向工業(yè)設(shè)計(jì)的新材料與新工藝的應(yīng)用研究

張倩倩

摘 要：面向工業(yè)設(shè)計(jì)的新材料與新工藝的應(yīng)用研究，本文首先對如今材料和工藝的發(fā)展進(jìn)行概述，然后介紹了新材料和新工藝在工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究，最后提出了要建立工業(yè)設(shè)計(jì)的材料與工業(yè)數(shù)據(jù)庫。

關(guān)鍵詞：新材料；新工藝；應(yīng)用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.015

1 前言

科學(xué)技術(shù)和人類文化藝術(shù)的有機(jī)融合誕生了工業(yè)設(shè)計(jì)，而工業(yè)設(shè)計(jì)想要發(fā)展就需要材料的應(yīng)用和加工技術(shù)的不斷發(fā)展，這不僅關(guān)系到設(shè)計(jì)的內(nèi)涵也關(guān)系著設(shè)計(jì)的實(shí)用性。下面我們就淺談了一下新材料和新工藝的應(yīng)用研究。

2 如今材料和工藝的發(fā)展概述

材料的開發(fā)，最原始的石器時(shí)代使用的獸皮、泥土等天然的材料，到了后來是用火制造的材料，再到了二十世紀(jì)主要是利用物理和化學(xué)原理合成的材料，其中有合成高分子材料、功能高分子材料和合金材料等。到了二十世紀(jì)五十年代出現(xiàn)了如金屬陶瓷等材質(zhì)的復(fù)合化材料，二十世紀(jì)后期主要是利用信息技術(shù)等。到了二十世紀(jì)，材料的材質(zhì)種類愈加豐富，工藝水平也愈加的豐富多彩，這其中有鍛造工藝、壓力加工工藝等。

3 新材料和新工藝在工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究

3.1 關(guān)于新材料的應(yīng)用研究

3.1.1 新型造型結(jié)構(gòu)材料的分類

新型的造型結(jié)構(gòu)材料，主要要新型金屬材料、新型高分子材料、新型復(fù)合材料、新型玻璃材料以及其他結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)材料。

新型的金屬材料主要分為兩種，分別是保節(jié)靈超薄鋼片和金屬材料。其中的保節(jié)靈超薄鋼片的靈活性非常強(qiáng)，可以隨意的彎曲，而且材料的外觀和色彩因?yàn)椴馁|(zhì)是聚合物的關(guān)系可以隨意更換，這樣這種材料的外觀就會(huì)非常鮮亮和美麗。而金屬材料是融合了聚合物塑料和非晶體結(jié)構(gòu)材料，它具有一般金屬材料達(dá)不到的熱穩(wěn)定性，這樣就能夠成形的非常容易。

新型高分子材料主要是Ecoflx和Ecovio以及Prity材料。第一種材料的是一種特殊的可以降解的材料，它因?yàn)檩^好的彈性和耐候性經(jīng)常被應(yīng)用到包裝的領(lǐng)域。第二種材料則是觸摸起來的質(zhì)感非常強(qiáng)烈，而且因?yàn)槭呛心z劑聚氨酯的材料所以在外觀和形態(tài)上可以根據(jù)洗好進(jìn)行改變，這種材料不僅有多樣的色彩和舒適的觸感，而且無毒無害。

新型玻璃材料主要分為納米金剛材料和視覺控制玻璃以及超薄玻璃三種。納米金剛玻璃的質(zhì)地非常的堅(jiān)硬，這是因?yàn)樗谋砻嫱苛艘粚犹迹渲饕獞?yīng)用在MP3上，金屬的質(zhì)感并且不會(huì)留下痕跡，非常的時(shí)髦。第二種玻璃中間有一層透明的玻璃和上色玻璃，這種玻璃跟隨者電流的變化也會(huì)產(chǎn)生變化，這樣它便主要能有效的調(diào)節(jié)我們的生活。第三種材質(zhì)被稱為世界上最薄的玻璃，其因?yàn)槭值妮p薄主要應(yīng)用在各種的電子設(shè)備屏幕上。

其它的新型材料主要是光線互動(dòng)材料、半透明混凝土和織物材料等。

3.1.2 新型功能材料研究

如今的新型功能材料主要分為四個(gè)方面，能夠自我修復(fù)、高性能納米復(fù)合稀土材料的、聚異丙基薄膜和具有記憶能力的玻璃。第一種材料的可以在復(fù)合物基底的基礎(chǔ)上進(jìn)行自我修復(fù)，主要應(yīng)用在汽車、飛機(jī)等微型芯片制造業(yè)。第二種主要是可以通過控制薄膜的厚度從而控制硬磁相和軟磁相的晶粒排序，此材料如今還在發(fā)展階段。第三種材料的特點(diǎn)是融合了疏水性和親水性，根據(jù)溫度的不同有所變化，用此制造服裝具有較好的保暖冰涼作用。最后一種材料是運(yùn)用太陽光和其他光儲(chǔ)存能量而后釋放的方式進(jìn)行記憶，這樣通過各種線路的照射就能儲(chǔ)存信息，其材料采用的是稀土，用途相當(dāng)廣泛。

3.2 關(guān)于新工藝的應(yīng)用研究

3.2.1 新工藝的分類

新型的工藝在工業(yè)設(shè)計(jì)中主要分為新型成型工藝、新型加工工藝和新型表面處理工藝。

新型成型工藝主要是分為混動(dòng)態(tài)成型技術(shù)、快速成型技術(shù)兩種。第一種材料的凝練、分散效果極佳，多應(yīng)用在電子、運(yùn)輸業(yè)。第二種材料的柔韌性加好，主要應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)和繪圖等等。

新型加工工藝主要分為仿生電火花加工技術(shù)、二氧化碳激光切割技術(shù)兩種。第一種可以將原來的加工直孔或簡單彎孔轉(zhuǎn)變成較為復(fù)雜的曲線孔，其中研制出來的仿生機(jī)器人不僅結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作敦實(shí)，并且加工出來的曲線孔非常的光滑而且形狀的簡單。第二種是應(yīng)用借光切割的手段來進(jìn)行分割，這樣的材料清潔、安全沒有污染。

3.2.2 新工藝的發(fā)展方向

如今的新型工藝主要體現(xiàn)在各種學(xué)科交叉和部門參與的工藝、各種材料的開發(fā)和應(yīng)用更加密集、材料的結(jié)構(gòu)和工藝越加小型的工藝和材料多朝向仿生智能。值得提出的原先的材料主要是被動(dòng)型，材料和結(jié)構(gòu)都比較單一，很難變成一個(gè)智能的東西，如今的材料研究方向是使得其智能化。也就是未來的方向更加的傾向于精密而成型的技術(shù)、微細(xì)的技術(shù)加工和多樣化的表面處理等。

4 建立工業(yè)設(shè)計(jì)的材料與工業(yè)數(shù)據(jù)庫

建立數(shù)據(jù)庫的重要意義。如今的材料和工藝數(shù)據(jù)庫資源非常的分散導(dǎo)致維護(hù)和更新阻力非常大，所以建立數(shù)據(jù)庫意義重大。而且工業(yè)設(shè)計(jì)和材料和工藝具備不同往常的特殊性，這不僅要考慮到不同尺寸、形狀的材料，也要考慮到材料的外觀和性能，所以建立數(shù)據(jù)庫意義重大。最后是工業(yè)設(shè)計(jì)材料和數(shù)據(jù)庫也能使得設(shè)計(jì)師更加快速直觀的獲取信息，從而進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造。

5 小結(jié)

對于面向工業(yè)設(shè)計(jì)的新材料與新工藝的應(yīng)用研究，其中提出了很多新材料和工藝，但是還需要建立工業(yè)設(shè)計(jì)的材料和工業(yè)數(shù)據(jù)庫。對于新材料和新工業(yè)是在一個(gè)不斷探索的階段，需要各方的不斷努力。

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