构成材料与加工工艺解析

材料是构成立体构成不可或缺的一部分，对材质感的认识是使立体作品具有生命力的关键。

因此对于材料的选择尤为重要，在制作过程中掌握其材料种类，质量特征与形态特性，以便因材施用，扬长避短，达到最好的效果。

构成所使用的材料多用纸张材料为主，这是因为纸质材料是相对容易加工、非常常见的、最简便的基本材料，同时纸质材料的种类也很多。

但在立体构成中，丰富的物质材料的参与是立体构成中必不可少的要件。

在立体构成的实际操作中，首先必须把视觉形态落实为某种材料，这是进行造型的物质基础。

材料的分类大致有几种，如：按材质可分为木材、石材、金属、塑料等；按自然材料和人工材料可分为泥土、石块等自然材料与毛线、玻璃等人工材料；按物理性能可分为塑性材料（水泥）弹性材料（钢丝）等。

我们为了研究方便，往往从物体形态的角度出发，把材料分成点材、线材、面材、块材等。

那么选择什么样的形式，是么样的材料能达到这种效果呢。

我们可以从两个方面看。

1．从材料的形态方面看：点材具有活泼、跳跃的感觉；线材具有长度和方向，在空间能产生轻盈、锐利和运动感。

由于线材与线材之间的空隙所产生的空间虚实对比关系，可以造成空间的节奏感和流动感，因此，给人以轻快、通透、紧张的感觉；面材的表面有扩展感、充实感；侧面有轻快感和空间感；块材是具有长、宽、高三维空间的实体。

它具有连续的表面，能表现出很强的量感。

给人以厚重、稳定的感觉。

因此，同一材料的不同形态的表现会产生风格迥异的效果。

以线材表现轻巧空灵；以块材表现厚重有力；以面材表现单纯舒展，我们可以从设计的目的出发，正确选择材料的形态。

另外，点、线、面和体，它们之间的关系是相对的，当超过一定的限度，就会改变立体构成作品原有的形态。

如，点材朝一个方向的延续排列便形成线材，线材平行排列可形成面材，面材超过一定厚度又形成块材，块材向一定方向延续又变成线材。

因此，在立体构成设计中要把握形态变化的尺度，以表现设计的形态构成。

2．从材料的质地、肌理方面看：不同的材料会产生不同的视觉效果和心理感受。

立体构成材料及方法 Last revised by LE LE in 2021立体造型与空间构成的材料与加工方法（一）材料材料是构成立体的必备要素，对材质感的认识是使立体作品具有生命力的关键。

然而使用材料太多，也不是好事，因为我们的重点是在立体的造型与空间上的训练，因此，选择容易找到，便宜的，能以手工艺方式进行的，工艺相对简单的材料，总结一下大致分为类：1、纸材纸的类型包括：灰卡纸、白卡纸、黑卡纸、厚的素描纸、厚纸板、硫酸纸、报纸、瓦楞纸、各种色纸、纤维纸、蜡纸、纸箱、纸板、餐巾纸等等。

纸材以其众多的种类，较大的可塑性和韧性和安全性，成为构成基础练习中最主要的结构材料。

纸材能提高训练效率，激发创造积极性，更便于将立体变为现实，是立体训练的最佳材料。

但不易长时间保存，易损坏和变形，2、木材：火柴棒、筷子、木条、树枝、荆条、三合板、木片竹签、牙签等都属于木料，在日常生活中还是经常被使用的，它给人自然、亲切、随和、朴素的感觉，又具有一定的韧性、弹性和荷载能力。

成为构成中主要的应用材料之一。

3、金属：金属管、金属线、金属网、金属板、铁丝、电线、图钉等都属于金属材料。

金属质地很坚硬，在表现坚毅、科技、冷酷、新锐、精细的主题时可作为参考。

同时金属自身的韧性、荷载性、有的还具有弹性，所以在构成的训练中也应用较广。

4、泥土：石膏、油泥、陶土、橡皮泥、泥沙、雕塑泥等都似泥土质感的材料，具有很强的可塑性，有助于推敲有机形和异形的结构关系，因此，在高级造型和风景园林模型制作的训练中应用比较广泛。

5、塑料：泡沫塑料、笨板、塑料管、尼龙丝、塑料瓶、塑料薄膜、气球等都是有较强的现代感，颜色多变，质地性能多样，具有较强的弹性及可塑性，而且在常生活可回收的垃圾中比较多，可以培养大家“变废为宝”的生活习惯和思维角度。

6、其它：另外还有一些材料常用在特殊效果、装饰或者辅助的训练中。

如玻璃（透明的、磨沙、有色的、有机的、玻璃管等），还有织物、易拉罐、米粒、纽扣、瓶盖、羽毛、毛线、水、光、一次性杯子、海绵等等。

复合材料的成型工艺复合材料是指由两种或以上组分构成的材料，通过合理的配比和加工工艺，在性质上综合体现出超过单一组分材料的优良性能，具有较好的力学、物理、化学和生物性能等特点。

常见的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、陶瓷基复合材料等。

手工层叠成型是最早应用的成型工艺之一，适用于一些特殊形状的复合材料构件的制作。

这种成型工艺的原理是将预浸料层叠在一起，然后经过压力和温度处理使其固化成形。

虽然这种成型工艺操作简单、成本较低，但其生产效率低，工艺控制和质量控制困难。

注塑是一种常用的复合材料成型工艺，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

其原理是将预制的纤维增强材料与树脂熔融混合，通过模具将混合物注入至需要的形状中，然后冷却固化。

挤出是一种制备复合材料的连续成型工艺，适用于纤维增强材料含量较高的构件的制备。

其原理是将纤维和树脂混合物挤出成型，通过模具成形后冷却固化。

这种成型工艺能够快速制备大批量的复合材料构件，成本相对较低。

压制是一种常见的复合材料成型工艺，适用于制备高精度、大尺寸的构件。

其原理是将预制的纤维增强材料与树脂层叠放置在模具中，在一定的温度和压力下进行压制成型，然后冷却固化。

压制工艺对模具的要求较高，但可以获得较高的成品质量。

浸渍是将纤维增强材料浸透在树脂中，然后通过挤压或真空吸取等方式使其充分饱和，然后进行固化成型的工艺。

这种成型工艺适用于复杂形状、大尺寸的构件制备，但对工艺环境要求较高。

自动层叠成型是一种用于制备大型、高强度和高精度的复合材料构件的成型工艺。

其原理是通过自动层叠机械将纤维增强材料与树脂按照设计要求进行层叠，并进行热压成型。

该工艺可以实现连续、高效的生产，但对设备的要求较高。

综上所述，复合材料的成型工艺多样，选择合适的成型工艺可以有效提高复合材料的成品率和质量。

不同的复合材料成型工艺在应用领域、成本、工艺控制等方面存在差异，需要根据具体需求进行选择。

1、设计材料的分类按材料的来源分类：第一代的天然材料——不改变在自然界中所保持的状态，或只施加低度加工的材料，入木材、竹、棉、毛、皮革、石材等。

第二代的加工材料——利用天然材料经不同程度的加工而得到的材料，加工程度从低到高，有人造板、纸、水泥、金属、陶瓷、玻璃等。

第三代的合成材料——利用化学合成方法将石油、天然气和煤等原材料制造而得的高分子材料，入塑料、橡胶、纤维等。

第四代的复合材料——用有机、无机非金属乃至金属等各种原材料复合而成的材料。

第五代的智能材料或应变材料——随环境条件变化具有应变能力，拥有潜在功能的高级形式的复合材料。

2、按材料的物质结构分类黑色金属（铸铁，碳钢，合金钢）金属材料有色金属（铜，铝，及合金等）无机材料：石材，陶瓷，玻璃，石膏等有机材料：木材，皮革，塑料，橡胶等复合材料：玻璃钢，碳纤维复合材料3、按材料的形态分类：线状材料：钢管，钢丝，铝管，金属棒，塑料管等板状材料：木材，石材，泡沫塑料，混凝土，铸钢，铸铁，油泥，石膏等块状材料:4、金属材料的特性：（1）具有晶格结构的固体，由金属键结合而成(2)是电和热的良导体（3）具有金属所特有的色彩与光泽(3)具有良好的展延性(4)可以制成金属间化合物，可以与其他金属或氢，硼，碳、磷等非金属元素在熔融状态下形成合金，改善金属的性能(5)化学性能比较为活泼，易氧化生锈，生成腐蚀。

5、金属成型加工（1）铸造（2）塑性加工（3）切削加工（4）焊接（5）粉末治金6、金属铸造的分类及工艺特点（1）砂型铸造：适应性强，不受铸件形状，尺寸，重量及金属的种类的限制，工艺设备简单，成本低（2）熔模铸造：尺寸精确，表面光洁，无分型面，不必加工，或少加工，工序转多，生产周期长受型壳强度的限制，铸件的重量不超过25公斤。

（3）金属型铸造：表面光洁度和尺寸精度均优于砂型铸件，组织结构致密，力学性能高（4）压力铸造：尺寸精确，表面光洁，组织致密，生产效率高（5）离心铸造：组织致密，力学性能好，可减少气孔夹渣等缺陷7、金属塑性加工方法，以及相应工艺特点和用途（1）总特点：改善材料饿组织结构和性能，产品可直接制取或便于加工，无切削，金属损耗小（2）方法：Ａ、锻造，可做金属工艺品，刀具，机械零件B、轧制：热轧变形抗力小，变形量大，生产效率高，适合轧制大断面尺寸，塑性较差或变形量较大的材料，如圆钢，方钢，角钢，工字钢等。

设计材料及加工工艺（修订版）（章节总结）班级：工业设计101姓名：柳佳学号：201010131指导老师：王斌修目录第一章……………………………………………（1-2）第二章……………………………………………（2-4）第三章……………………………………………（4-5）第四章……………………………………………（5-7）第五章……………………………………………（7-9）第六章……………………………………………（9-11）第七章……………………………………………（11-12）第八章……………………………………………（12-14）第九章……………………………………………（14-15）第十章……………………………………………（15-16）第十一章…………………………………………（16-17）第一章概论纵观人类进化历史，材料的开发、使用和完善都贯穿其中，是人类文明和时代进步的标志，是社会科学技术发展水平的标志。

材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。

人类改造世界的创造性活动，是通过利用材料来创造各种产品得以实现的。

人类的设计意识与使用材料是并生共存的，任何设计都需要通过材料来实现。

产品造型设计的过程实际上是对材料的理解和认识的过程，是“造物”与“创新”的过程，是应用的过程。

列举古希腊的石椅，我国明代的椅子，及国外椅子的发展创新历程，说明设计造型的变化与发展和材料的应用与发展是相辅相成、相互影响、相互促进、相互制约的。

通过不断的是研究和实践，设计师们在材料的运用上给我留下了丰富而宝贵的经验。

依托着科学技术的发展，各种新材料、新工艺不断涌现，给材料运用更大的发展空间。

产品科学的发展，使产品形态产生了根本变化。

产品造型设计是工业产品技术功能设计与美学设计的结合与统一，集现代科学技术与社会文化、经济和艺术为一体。

造型设计是一种人造物的活动，是人们在一定文化艺术指导下，有意识、有目的地运用人类科学文化发展的优秀成果，用现代工业生产方式将各种材料转变为具有一定价值或具有商品性的工业产品的创造活动。