產(chǎn)品智能化背景下工業(yè)設(shè)計(jì)中的材料選用分析

摘 要：現(xiàn)如今，工業(yè)設(shè)計(jì)離不開形形色色材料的支撐，材料的選擇與運(yùn)用將會(huì)對(duì)最終的工業(yè)成品產(chǎn)生一定的影響，因此，在進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)首先需要做好材料選用分析工作，明確不同類型材料的性能特點(diǎn)，充分考慮工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品最終設(shè)計(jì)出來的效果，這樣才能更好的發(fā)揮工業(yè)設(shè)計(jì)的價(jià)值和作用。為此，文章嘗試結(jié)合自身對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的理解，探究材料選用應(yīng)當(dāng)遵循的原則，以便設(shè)計(jì)出更加科學(xué)合理的產(chǎn)品，展現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)的價(jià)值和魅力。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品智能化;工業(yè)設(shè)計(jì);材料;選用分析

0 引言

在機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)材料的選擇和應(yīng)用已經(jīng)成為了一個(gè)熱點(diǎn)問題，隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式和可持續(xù)發(fā)展不斷加深，機(jī)械材料的選擇和應(yīng)用也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)材料的選擇和應(yīng)用進(jìn)行了探討和分析。

1 工業(yè)設(shè)計(jì)中的材料選擇和應(yīng)用的重要意義

我國(guó)的工業(yè)化步伐大大加快，對(duì)于機(jī)械的使用需求越來越大，對(duì)于機(jī)械材料的需求更是日益增多，這導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)計(jì)材料的稀缺，人們尋求更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保、更適用的機(jī)械設(shè)計(jì)材料成了當(dāng)務(wù)之急。為了更好地滿足人們?nèi)找嫘枨蟮奈镔|(zhì)文化和精神文化需求，這就需要機(jī)械設(shè)計(jì)的材料朝著更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、適用的方向發(fā)展，在社會(huì)各種發(fā)展都對(duì)材料進(jìn)行大規(guī)模使用的激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，若想獲得一線的發(fā)展，就要充分利用目前擁有的材料，利用有限的資源，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的材料進(jìn)行選擇和應(yīng)用，進(jìn)而進(jìn)一步地加大對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的使用和機(jī)械設(shè)計(jì)的工作，為我國(guó)機(jī)械行業(yè)和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2 工業(yè)設(shè)計(jì)中材料選用的功能性因素

2.1 工業(yè)設(shè)計(jì)的工藝性能

在材料加工時(shí)，一般金屬材料的加工工藝路線相對(duì)于工程塑料和工業(yè)陶瓷來說更加的復(fù)雜，同時(shí)加工時(shí)需要變換的工藝類型也比較多，這些不僅會(huì)對(duì)零部件的成型產(chǎn)生一定的影響，而且還將會(huì)對(duì)零部件的最終性能產(chǎn)生影響。工程塑料的工藝路線通常都比較簡(jiǎn)單，其中變化最多的就是成型工藝。工業(yè)陶瓷的工藝路線相對(duì)來說也比較簡(jiǎn)單，在工藝成型之后，除了可以使用碳化硅或者是金剛石砂輪磨削加工以外，該類型材料基本上不用實(shí)施任何其他加工。在工業(yè)設(shè)計(jì)中任何零部件都是由不同類型的材料，借助一定的加工工藝制造出來的，因此在材料選用環(huán)節(jié)，工作人員必須要全面掌握工業(yè)造型材料的制造性能，這對(duì)于材料的選用也有著極為重要的影響。

2.2 材料的安全性能

安全是工業(yè)設(shè)計(jì)中選料選用首先應(yīng)當(dāng)考慮的問題，在選擇材料時(shí)，必須要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，正確選擇和運(yùn)用，事先對(duì)材料運(yùn)用期間可能會(huì)出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。如在進(jìn)行醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，醫(yī)院中的電療設(shè)備可能會(huì)直接與病人的身體部位接觸，如果產(chǎn)品設(shè)計(jì)沒有充分考慮到安全方面的問題，那么最終所設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品，可能會(huì)對(duì)患者的安全造成較大的危害，醫(yī)院也容易因此而陷入到醫(yī)療糾紛中。因此，在設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，選擇材料首先應(yīng)當(dāng)考慮選擇一些具有抗靜電性質(zhì)的材料，針對(duì)設(shè)備的暴露位置，如果配置的是普通的平板玻璃，就容易碰撞裂，因此而造成人身傷害事故。在涉筆內(nèi)部如果選用容易起潮的塑料周晨，這樣設(shè)備被腐蝕的機(jī)率將會(huì)大幅度增加，其甚至可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的控制器失靈?；谶@樣的原因，工業(yè)設(shè)計(jì)中材料的選用，最好是結(jié)合產(chǎn)品使用需求、使用對(duì)象等科學(xué)合理的選用。

3 工藝設(shè)計(jì)中的材料選用環(huán)境性因素

3.1 選用同類型材料

工業(yè)設(shè)計(jì)中材料選用時(shí)，盡可能保證材料的一致性，選擇同類型的材料，避免同時(shí)使用多種不同的材料，這樣做有助于后期對(duì)產(chǎn)品材料的回收和再利用，能夠最大限度的降低對(duì)環(huán)境的污染。比如說，設(shè)計(jì)一個(gè)金屬工具箱的時(shí)候，為了在未來能夠更好的回收和利用，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面就應(yīng)當(dāng)盡可能的避免選用不同類型的金屬焊接。

3.2 加強(qiáng)對(duì)廢棄物的再利用

資料的循環(huán)利用是工業(yè)設(shè)計(jì)中，材料選用過程中降低污染的有效手段。而在廢棄物再利用環(huán)節(jié)，首先要加強(qiáng)對(duì)廢棄物的回收利用，實(shí)際生活中的許多廢棄物都可以作為工業(yè)設(shè)計(jì)中的材料，比如說，易拉罐、塑料瓶、紙箱等都可以二次回收利用，這些材料的回收利用不僅可以有效的節(jié)約資源，同時(shí)還能降低這些廢棄物給環(huán)境帶來的巨大的污染。在加強(qiáng)廢棄物利用的同時(shí)，還需積極的開發(fā)新型的可再生材料，甚至是可以直接錄用各類廢棄物制作產(chǎn)品，做好相關(guān)開發(fā)設(shè)計(jì)工作。

4 材料選擇和應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

4.1 材料的機(jī)械性

機(jī)械材料的應(yīng)用要以工藝為生產(chǎn)指標(biāo)。在機(jī)械生產(chǎn)中鑄造工藝、熱處理工藝、切削工藝等技術(shù)。面對(duì)機(jī)械材料的應(yīng)用范圍不同，機(jī)械材料的選擇要考慮到可操作性。在機(jī)械材料的選擇過程中要合理設(shè)計(jì)部件的構(gòu)架。選擇的材料要滿足生產(chǎn)要求。

4.2 滿足環(huán)保性的要求

目前，由于工業(yè)發(fā)展給環(huán)境造成的破壞已經(jīng)成了一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，如工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢料垃圾、工業(yè)垃圾和一些白色污染。這些都是工業(yè)發(fā)展帶給環(huán)境的巨大污染，是人們最近以來普遍關(guān)注的問題，也是急需解決的環(huán)境問題。從工業(yè)生產(chǎn)的源頭，即機(jī)械的設(shè)計(jì)的材料選擇上把好關(guān)，選擇對(duì)環(huán)境具有環(huán)保效果的、沒有危害的材料，這樣才能夠促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，保持生態(tài)平衡，從而推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在這一過程中，擔(dān)任機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員也是至關(guān)重要的，機(jī)械設(shè)計(jì)人員要掌握多方面的知識(shí)，需要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的材料進(jìn)行多方面的分析和研究，最終進(jìn)行慎重的選擇。

5 結(jié)語

總之，工業(yè)設(shè)計(jì)中材料是一切活動(dòng)開展的基礎(chǔ)所在，當(dāng)前，隨著科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的材料類型可謂是越來越多，而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，要想保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加的科學(xué)合理，在選材時(shí)，必須要慎重要從產(chǎn)品的具體使用效果、價(jià)格以及環(huán)保等多種因素綜合考慮，這樣才能更好的發(fā)揮材料的作用價(jià)值，設(shè)計(jì)出更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

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作者簡(jiǎn)介：紀(jì)雨晴（1998-），女，滿族，黑龍江鶴崗人，本科，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)。