在產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)中,造型優(yōu)美的形態(tài),豐富的色彩表現(xiàn),強(qiáng)大的功能設(shè)置都需要完美地落地實(shí)現(xiàn),這就離不開生產(chǎn)與制造。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程中,材料與工藝課程一直是重要的核心課程之一,但由于課程偏向理論和工科,許多院校對(duì)這門課程并不重視,甚者砍減課時(shí)。對(duì)此,本人在此淺談材料與工藝課程對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要性。
首先,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中材料課從五大材料講起,他們分別是:木材、塑料、玻璃、金屬和陶瓷,還會(huì)配合講授橡膠、石材和新材料等等。每一種材料都有其自身的特征,這里不光需要了解的是材料本身的特點(diǎn),還會(huì)涉及到資源的問題。地球并不是一個(gè)取之不盡用之不竭的材料庫,認(rèn)識(shí)到資源問題,能夠在學(xué)習(xí)階段就讓學(xué)生產(chǎn)生綠色環(huán)保意識(shí),這對(duì)設(shè)計(jì)師十分重要!例如:木材。木材是能夠次級(jí)生長的植物,所形成的木質(zhì)化組織。這些植物在初生生長結(jié)束后,根莖中的維管形成層開始活動(dòng),向外發(fā)展出韌皮,向內(nèi)發(fā)展出木材。木材是維管形成層向內(nèi)的發(fā)展出植物組織的統(tǒng)稱,包括木質(zhì)部和薄壁射線。都說木材是活的,正是了解到木頭的內(nèi)部組織,類似像細(xì)胞,無論有無根莖,都會(huì)因?yàn)橥饨绲乃?,光照等因素而產(chǎn)生變化。同時(shí)還需要了解木材的結(jié)構(gòu),以及它的缺陷,物理性質(zhì),含水率,脹縮性,力學(xué)性質(zhì)等等,了解木材的應(yīng)用,在不同的領(lǐng)域,木材的選擇和應(yīng)用區(qū)別較大。在我國,東北的大小興安嶺和長白山地,是我國最大的天然林區(qū);西南橫斷山區(qū)是我國第二大天然林區(qū);東南部的臺(tái)灣、福建、江西等省山區(qū),以人工林、次生林為主。我國人均木材的占有量偏少,而我國作為發(fā)展中國家對(duì)木材的吞吐量巨大,因此每年不得不大量依賴進(jìn)口,據(jù)調(diào)查,我國的木材吞吐量居世界之首。中國是全球木材需求大國,從2003年起就每年以百分之十的速度增長著,每年不得不從全球進(jìn)口大量木材以滿足國內(nèi)發(fā)展需求。中國的木材進(jìn)口也面臨一大缺口,各大木材出口國都限制了木材的砍伐和出口量,這無形之中有增加了中國木材需求對(duì)木材價(jià)格的影響。
木材加工工藝技術(shù)包括木材切削、木材干燥、木材膠合、木材表面裝飾等基本加工技術(shù),以及木材保護(hù)、木材改性等功能處理技術(shù)。切削有鋸、刨、銑、鉆、砂磨等方法。由于木材組織、紋理等的影響,切削的方法與其他材料有所不同。木材膠粘粘合劑,膠合技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,是木材加工技術(shù)水平提高的主要因素,也是再造木材和改良木材的運(yùn)用。木材表面會(huì)涂飾一層油類或者漆類,以保護(hù)為主,現(xiàn)在多用于裝飾,實(shí)際上任何表面裝飾都兼有保護(hù)作用。
其次塑料,一個(gè)如雷貫耳的名稱。塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成的高分子化合物,俗稱塑料或是樹脂,可以自由改變成分及形體樣式,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料的主要成分是樹脂。樹脂這一名詞最初是由動(dòng)植物分泌出的脂質(zhì)而得名。樹脂是指尚未和各種添加劑混合的高分子化合物。樹脂約占塑料總重量的40%~100%。所謂塑料,其實(shí)它是合成樹脂中的一種,形狀跟天然樹脂中的松樹脂相似,經(jīng)過化學(xué)手段進(jìn)行人工合成,而被稱之為塑料。所以塑料是一種合成物,種類繁多,加工工藝較多。
塑料這一材料是講授材料與工藝課程中極為重要的一環(huán)。生活之中有太多的塑料制品,哪些成人可以食用,哪些嬰兒可以食用,哪些可以循環(huán),哪些不能再次使用。大多數(shù)塑料質(zhì)輕,化學(xué)性穩(wěn)定,不會(huì)銹蝕;耐沖擊性好;具有較好的透明性和耐磨耗性;絕緣性好,導(dǎo)熱性低;一般成型性、著色性好,加工成本低。塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性兩種類型,前者無法重新塑造使用,后者可以再重復(fù)生產(chǎn)。
任何材料有其優(yōu)缺點(diǎn),塑料的優(yōu)點(diǎn)是抗腐蝕能力強(qiáng),制造成本低,耐用、防水、質(zhì)量輕,絕緣。但缺點(diǎn)也是明顯的:回收利用十分困難,塑料容易燃燒,燃燒時(shí)產(chǎn)生有毒氣體。例如,聚苯乙烯,燃燒時(shí)產(chǎn)生甲苯,這種物質(zhì)少量會(huì)導(dǎo)致失明,吸入有嘔吐等癥狀。PVC,燃燒也會(huì)產(chǎn)生氯化氫有毒氣體。除了燃燒,就是高溫環(huán)境,會(huì)導(dǎo)致塑料分解出有毒成分。同時(shí),塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的,石油資源卻是有限的,并不是可再生能源。塑料埋在地底下幾百年、幾千年甚至幾萬年也不會(huì)腐爛。由于人們過度使用塑料制品,很多無法自然降解,這樣的垃圾已經(jīng)成為人類環(huán)境的敵人。許許多多生物都因誤食塑料制品而導(dǎo)致死亡或是滅絕。
塑料的加工工藝繁多復(fù)雜。將各種形態(tài)的塑料(粉、粒料、溶液或分散體)制成所需形狀的制品或坯件。成型的方法多達(dá)三十幾種。它的選擇主要決定于塑料的類型(熱塑性還是熱固性)、起始形態(tài)以及制品的外形和尺寸。加工熱塑性塑料常用的方法有擠出、注射成型、壓延、吹塑和熱成型等,加工熱固性塑料一般采用模壓、傳遞模塑,也用注射成型。層壓、模壓和熱成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法,均可用于橡膠加工。塑料加工所用的原料,除聚合物外,一般還要加入各種塑料助劑(如穩(wěn)定劑、增塑劑、著色劑、潤滑劑、增強(qiáng)劑和填料等),以改善成型工藝和制品的使用性能或降低制品的成本。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)本就是設(shè)計(jì)我們生活的環(huán)境以及環(huán)境中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。以上兩個(gè)材料案例十分具有代表性,是我們生活生產(chǎn)工作中不可缺少的材料類型,與我們的生活息息相關(guān)。另外還有金屬、陶瓷、玻璃等材料,同樣與我們的環(huán)境關(guān)系密切。
材料與加工工藝課程雖然從內(nèi)容上,較多的知識(shí)點(diǎn)比較枯燥乏味,但是產(chǎn)品設(shè)計(jì)不光需要的是優(yōu)美的外觀造型,市場占有率等強(qiáng)烈的設(shè)計(jì)意識(shí),更應(yīng)該在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)技能的同時(shí),認(rèn)識(shí)到事物的本質(zhì),特別是對(duì)生存環(huán)境的憂患意識(shí)。學(xué)習(xí)材料和加工工藝,不僅是為認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)的材料特性和相關(guān)加工工藝,同時(shí)還需要學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí),新材料、新工藝和新形勢(shì),這些都會(huì)給我們的未來生活帶來新的變革新的啟發(fā)。