理论介绍

　　对材料的认识是实现产品设计的前提和保证。早在1919年成立的包豪斯学校就十分重视材料及其质感的研究和实际练习。该院的教师伊顿曾经写道：“当学生们陆续发现可以利用各种材料时，他们就能创造出更具有独特材质感的作品。

　　设计中，除了少数材料所固定的特征以外，大部分的材料都可以通过表面处理的方式来改变产品表面所需的色彩、光泽、肌理等需要。通过改变产品表面的色彩、光泽、纹理、质地等方式，可以直接提高产品的审美功能，从而增加产品的附加值。在产品造型设计中要根据产品的性能、使用环境、材料性质等条件正确选择表面处理工艺与面试材料，使材料的颜色、光泽、肌理及加工工艺特性与产品的形态、功能、工作环境匹配适宜，以获得大方美观的外观效果，给人美的感受。

　　金属材料是金属及其合金的总称。

　　金属表面处理的分类：

　　

　　（1）表面精加工处理

　　A切削和研削

　　定义：利用刀具或砂轮对金属表面进行加工的工艺。

　　效果：得到高精度的表面。

　　B研磨

　　定义：是可以达到把金属表面加工成平滑面效果的工艺。

　　效果：可以得到光面、镜面、梨皮面的效果。

　　C表面蚀刻

　　定义：使用化学酸进行腐蚀而使得金属表面得到的一种斑驳、沧桑装饰效果的加工工艺。

　　原理：用耐药薄膜覆盖整个金属表面，然后用机械或者化学方法除去需要凹下去部分的保护膜，使这部分金属裸露。接着浸入药液中，使裸露的部分溶解而形成凹陷，获得纹样，最后用其他药液去除保护膜。

　　

　　设计案例分析

　　产品名称：眼镜盒

　　设计师：林德伯格公司

　　设计讲解：林德伯格公司为其一款造型简洁独特的眼镜框专门设计了这个眼镜盒。不锈钢材料要具有亚光的效果，可以通过研磨、喷砂和化学处理等工艺达到。在这款设计中，研磨工艺的应用，使得眼镜盒的设计更加朴素，简洁。整个设计的理念在材料、造型和功能之间达到完美的和谐。

　　

　　（2）表面层改质处理

　　定义：表面层改质处理是通过化学或者电化学的方法将金属表面转变成金属氧化物或者无机盐覆盖膜的过程。

　　效果：改变金属表面的颜色、肌理及硬度，提高金属表面的耐蚀性、耐磨性及着色性。

　　

　　设计案例分析

　　产品名称：水壶

　　设计讲解：设计师对产品采用的铝材料应用了阳极氧化工艺处理，使得水壶得到新鲜氧化膜，具有多孔状结构，使膜层具有极好的吸附性，对各种染料表现出极强的吸附能力，因而再经过一定的工艺处理，就可染上鲜艳的色彩。阳极氧化工艺的应用，使得水壶本身不仅得到了保护，还得到了装饰，增加了产品的附加值。

　　

　　（3）表面被覆处理

　　原理:通过在金属材料表面覆盖一层皮膜，从而改变材料表面的物理化学性质，赋予材料的表面肌理、色彩等。

　　A镀层被覆

　　定义:利用各种工艺方法在金属材料的表面覆盖其他金属材料的薄膜，从而提高制品的耐蚀性、耐磨性，并调整产品表面的色泽、光洁度以及肌理特征，以提高制品档次。

　　缺点：镀层色彩单调，对产品大小形状有所限制。

　　B涂层被覆

　　定义：在金属材料的表面覆盖以有机物为主体的涂料层的加工工艺，也被称为涂装。

　　目的：保护作用；装饰作用；特殊作用——隔热、防辐射、杀菌等。

　　优点：能赋予产品丰富的色彩和肌理。

　　缺点：涂层会老化和磨损，容易被划伤导致保护膜破损，使底层金属锈蚀。

　　C搪瓷和景泰蓝

　　原理：用玻璃材质覆盖金属表面，然后在800℃左右进行烧制而成。

　　效果：使金属材料表面坚硬，提高制品的耐蚀性、耐磨性。赋予产品表面宝石般的光泽和艳丽的色彩，具有极强的装饰性。

　　缺点：脆性高，不耐冲击，在急冷急热或变形冲击下，容易脱落。

　　D金银错

　　定义：又称为错金银。先秦时代发展起来的一种用金银装饰青铜器物表面的工艺。

　　原理：在青铜器表面铸出或者錾刻出所需要的图案，铭文的凹槽，然后嵌入金银丝、片，捶打牢固，再用蜡石错磨，使嵌入的金银丝、片表面与青铜器的表面光滑过渡，最后用清水和木炭进一步打磨，使表面光泽更加光艳。

　　特点：青铜和金银的不同色泽互相映衬，图案、铭文透出华丽和典雅。

　　

　　设计案例分析    

　　产品名称：明月椅

　　设计师：仓右四郎（日）

　　设计讲解：该设计像一个闪着光的幻想。设计者通过采用能引起人们好奇心的网状材料和对部件的巧妙使用，在其诗境的设计中向人们传达了精致的空间感和轻盈感。椅子由9部分镀镍钢丝网焊接而成，各个部分的边缘相交焊接点同时覆盖环氧树脂，底部四边采用钢条加固，以支撑椅子的框架。

　　小 结

　　金属材料是现代工业的支柱，金属材料的工艺性能优异，能够按照设计师的构思实现产品的多种造型。广泛应用于工业产品造型设计中，是设计师快速实现设计构思的重要途径。随着科学技术的发展，肯定会有越来越多的处理工艺被发明出来。这些都会对产品设计的发展做出重要影响。

　　参考书籍：

　　（1）江湘芸，设计材料及加工工艺，北京理工大学出版社，2003

　　（2）（英）克里斯·莱夫特瑞，欧美工业设计5大材料顶尖创意——金属，上海人民美术出版社，2004

　　（3）梅尔·拜厄斯，50款产品——设计与材料的革新，中国轻工业出版社

　　（4）梅尔·拜厄斯，50款椅子——设计与材料的革新，中国轻工业出版社

　　（北京理工大学设计艺术学院 麦燕来）