金属及加工工艺(5)

1、2022年6月18日15时18分造型材料与工艺1第第8讲讲 金属材料及金属材料及 加工工艺（加工工艺（）金属材料在设计中的应用2022年6月18日15时18分造型材料与工艺21、金属椅、金属椅l由设计师马里奥博塔 (Mario Botta)设计的金属椅，椅架采用钢管弯曲焊接而成，椅面和椅背则由钢板冲孔弯折而成。此款设计充分利用金属材料本身固有的刚性和柔性来达到稳固结实和柔韧舒适的双重目的。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺32、“柔韧度良好柔韧度良好”的扶手椅的扶手椅 l由设计师罗恩阿拉德 (Ron Arad)设计的扶手椅，椅子由四部分组成，造型简单明快。椅子采用1mm厚的优质钢

2、材制成，钢材经回火处理，具有良好的韧性，弹性优异，具有强烈的视觉效果，给人以华丽、精致和现代之感。椅子的各部分由电脑控制激光切割器切割而成，各部分卷折后由螺钉连接而成，而不需要焊接和粘接。为了使椅子发亮的表面在搬运和使用中不留划痕，其表面覆有一层塑料膜。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺42022年6月18日15时18分造型材料与工艺53、皱褶花瓶、皱褶花瓶l由荷兰设计师马丁 布鲁尔 (Martin Bruhl)设计的花瓶，由一整片不锈钢片，经冲压、敲打、弯曲而成。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺6 4、“猫鱼猫鱼”剪子剪子l由意大利设计师富兰西斯科菲利匹(Fra

3、ncesco Filippi)设计的剪子，将猫和鱼的形象组合成一把剪刀，它由两片不锈钢绞合而成。不锈钢表面镀钛，坚固耐用。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺75、“鹿特丹鹿特丹”桌桌l由设计师亚历山大格尔曼(Alexander Gelman)设计的桌，由九块板折叠组成，敞开的顶部可充当桌面，起搁物架的作用。折叠板采用白色镀锌铝板，折叠板的边缘钻有孔洞，由竖直绞链及不锈钢螺钉 (圆头)将各部分边缘相连接。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺82022年6月18日15时18分造型材料与工艺96、“ZEN”灯具灯具l由西班牙设计师塞尔希德维萨伊巴杰特(Sergi Deves

4、a l Bajet)设计，此款灯具显示了一种温暖和神秘的效果，两个对称灯体采用锌基合金材料经铸造成型而得，灯体采用圆销和销孔结合成一体，金属表面经抛光处理，灯具的电源开关安装在灯体内的夹件上。在灯具底部有一配重件，以防止灯具倾倒。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺102022年6月18日15时18分造型材料与工艺117、“孔洞孔洞”椅椅l由设计师皮耶特罗阿柔索（Pietro Arosio）设计的椅，采用整块铝板制成，椅子的前后腿与椅面为一整体，铝合金板（厚3mm）采用切割弯曲成形，椅面上的孔洞是为了外观漂亮和减轻自重。2022年6月18日15时18分造型材料与工艺122022年6

5、月18日15时18分造型材料与工艺13加工加工2022年6月18日15时18分造型材料与工艺148、铝制座椅、铝制座椅l由荷兰设计师帕特荷恩艾克(Piet Hein Eek)和诺伯荣格科(Nob Ruijgrok)设计。椅子由7部分组成，采用2mm厚的阳极氧化铝板，板材切割后经电脑打孔和压弯机弯曲成型，各部分采用固定螺栓 (或铆钉)组装在一起。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺152022年6月18日15时18分造型材料与工艺169、“钦奇塔钦奇塔”茶几茶几l由西班牙设计师塞尔希德维萨伊巴杰特(Sergi Devesa l Bajet)和奥斯卡德维萨伊巴杰特 (Oscar Dev

6、esa l Bajet)设计，此款茶几的设计原则基于非常简单的几何学，采用一张圆形薄铝板，在其周边作三等分，切开后向下弯曲制成茶几腿，茶几腿末端为锻造铝块。整个表面采用灰色或黑色环氧树指漆处理。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺172022年6月18日15时18分造型材料与工艺1810、“明月椅明月椅”l由日本设计师仓右四郎 (Shiro kuramate)设计的扶手椅，像一个闪着光的幻像。设计者通过采用能引起人们好奇心的网状材料和对部件比例的巧妙使用，在其诗境般的设计中向人们传达了精制的空间感和轻盈感，正如设计者所说：“我喜爱金属透明，它不是把空间世界拒绝在外，它看上去漂浮在空

7、中”。椅子由2022年6月18日15时18分造型材料与工艺192022年6月18日15时18分造型材料与工艺2011、铝（、铝（AL）l相对于己经有9000年使用历史的黄金面言，铝，这种略带蓝光的白色金属，实在只能算是金属材料中的婴儿。铝于18世纪初问世并被命名。与其他金属元素不同，铝并不是以直接的金属元素的形式存在于自然界中，而是从含50%氧化铝（亦称矾土）的铝土矿中提炼出来的。以这种形态存在于矿物中的铝也是我们地球上储量最丰富的金属元素之一。l当铝这种金属最早出现的时候，它并没有被立刻应用到人们的生活当中。后来，针对其独特功能和特性的一批新产品逐渐问世，这种高科技材料也逐渐拥有了越来越宽阔

8、的市场。虽然铝的应用历史相对较短，但现在市面上铝产品的产量己经远远超过了其他有色金属产品产量的总和。2022年6月18日15时18分造型材料与工艺21Power Mac G5l更多信息：.uk2022年6月18日15时18分造型材料与工艺2212、黄铜、黄铜l黄铜是由铜（大约65%）和锌（不超过40%）共同形成的合金。随着其合金成分比例的变化以及加工方法的不同，黄铜的自身属性和机械加工性能有显著的不同。现有黄铜合金大约70几种，其中大多数可以被归入几大主要种类里。最常见的为锌含量在5%到

9、40%之间的纯黄铜。这一系列黄铜中包括装饰青铜、红黄铜、铜锌合金以及镀金金属。其他的黄铜种类包括加铅黄铜、浇铸黄铜以及镀锡黄铜。有些黄铜被认为是青铜，事实上，青铜是一种由铜和另外的元素组成的合金，而这种元素并不是我们常见的锌或者镍。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺23学校信号铃学校信号铃2022年6月18日15时18分造型材料与工艺24l规格：规格： l高160毫米，重460克 l关键特性：关键特性： l适合多种加工工艺l可回收l良好的机械加工性能l良好的抗腐蚀性l良好的加热性能 l良好的强度和韧性l更多信息：更多信息： l典型用途：典型用途： l黄铜合金种类繁多，应用范围广泛

10、，包括：电源擂头、电灯泡后座、精密医疗器械、电缆密封套、轴承、大齿轮、家用及管道装备，以及飞机、火车、汽车等零部件。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺2513、锌（、锌（Zn） l锌，闪着银光又略带蓝灰色，是一种十分珍贵的金属原料。它是继铝和铜之后第三种应用最广泛的有色金属。美国矿产局的一项统计显示，一个普通人在其一生中总共要消耗掉331千克的锌。锌的熔点很低，所以它也是一种非常理想的浇铸材料。锌质铸件在我们日常生活中十分常见：门把手表层下面的材料、水龙头、电子元件等。锌具有极高的防腐蚀性，这一特性使它具备了另外最基本的一项功能，即作为钢的表面镀层材料。除去以上这些功能之外，锌还

11、是与铜一起合成黄铜的合金材料。其抗腐蚀性并不仅仅应用于钢表面镀层它也有助于增强我们人类的免疫系统。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺26吉列吉列 Mac32022年6月18日15时18分造型材料与工艺27l规格：规格： l 整体长度为122毫米l关键特性：关键特性： l优良的可铸性l出色的防腐蚀性l高强度、高硬度l原材料廉价l低熔点、抗蠕变l易与其他金属形成合金l具有保健性l常温下易碎l100左右具有延展性l更多信息：更多信息：l典型用途：典型用途：l电子产品元件。锌是形成黄铜的合金材料之一。锌也有着清洁卫生以及抗腐蚀的特性。另外，锌也被应用在屋顶材料、

12、照片雕刻盘、移动电话天线以及照相机中的快门装置。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺28蠕变（蠕变（Creep）的概念）的概念l高于一定温度下的金属材料受到应力作用，即使应力小于屈服强度，也会随时间的增长而缓慢地产生塑性变形，这种现象称为蠕变，这种变形最后导致材料的断裂称为蠕变断裂。l随着温度的升高，蠕变现象越明显，一般对碳钢温度大于300、合金钢温度大于400就会发生蠕变，而某些低熔点金属（如铅、锡等）即使在室温下也会产生显著的蠕变。2022年6月18日15时18分造型材料与工艺2914、铂、铂l铂是一种质地坚硬、具有延展性的白色材料。它是贵金属家族的成员之一，其他成员分别为：钯

13、、铱、锗、钌以及锇。铂的延展性非常好，仅一克铂就可以被制成一条长1.609公里的铂丝。铂被大量应用在首饰制作中，主要是因为它具有高密度、高硬度、高强度和抗氧化性。第二次世界大战期间，铂被美国政府宣布为一种具有战略意义的军备用材料，直到不多年之前，它在首饰中才重新流行起来。像许多其他金属一样，铂也具有生物学功能，这种贵金属最不为人知的一种功能，是它在癌症治疗中具有抑制癌细胞生长的作用。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺30部分镀铂的大班笔部分镀铂的大班笔149钢笔尖钢笔尖2022年6月18日15时18分造型材料与工艺31l规格：规格：l17毫米长l关键特性：关键特性：l延展性l高密

14、度l抛光后具有优雅光泽l良好的化学稳定性l良好的抗腐蚀性l微生物稳定性l更多信息：更多信息：l典型用途：典型用途：l首饰、催化式排气净化器、钢笔、飞行器火花塞、涂层刀片合金原料、电子接点及电阻丝、涂层、牙科修补用料、具有更佳磁化性能的计算机硬盘等。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺3215、不锈钢、不锈钢l不锈钢曾经因为其不生锈的特性被认为是一种创新材料。而到了20世纪后半叶，它已经变成了清洁和现代生活方式的代名词。不锈钢是一种合金，与普通的钢相比，它增加了铬的成分以及少量的镍、钼、铝、硅等。2022年6月18日15时18分造型材料与工艺33流动的水果盘流动的水果盘（设计师（设计

15、师:吉斯吉斯贝克）贝克） 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺34l吉斯贝克，德鲁格设计公司的创始人之一，曾设计了一个将玻璃和不锈钢结合运用的产品系列，所有这些产品都具有标志性的波浪形表面效果。柔和的造型结合无懈可击的抛光表面，不锈钢独有的美在这里得以完美体现。本页所示的这件作品的造型和表面效果相互和谐辉映，营造出栩栩如生的水滴波纹效果。l这些流动主题系列产品是由凯尔特姆公司制造的，它隶属于凡凯姆朋和贝格尔公司，一家具有200多年专业生产高品质传统金属餐具以及礼品的荷兰公司。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺35l规格：规格：l直径：320毫米，高：200毫米l关键特性

16、：关键特性：l防腐蚀l经表面处理可实现出色的光泽效果l优良的刚性l可通过一系列加工工艺成型l更多信息：更多信息：lwww.keltum.nll典型用途：典型用途：l通常用于具有腐蚀元素并且有耐热要求的环境，包括厨房用具、建筑应用、机械元件和扣件以及工具和模具等。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺3616、镀锡包装、镀锡包装l超市里的每样东西都是方的：手推车、购物篮、盒子，甚至连运送食品的卡车也是方形的。当然，厨房碗碟柜同样是方形的。l设计师科罗斯颠覆了传统食品罐的设计思维，将它们设计成更加灵活的方形。方形在日常生活中可以给我们每个人都带来很多便利：那些希望在碗碟柜里节省出20%空

17、间的消费者、希望在超市货架上少用20%空间的零售商、以及希望自己的产品以独特造型异于其他同类产品的品牌策划者，都能从这样的方形设计中受益。这些方形设计的食品罐完全消除了传统食品罐上存在的棱纹现象，取代以光滑平整的印花罐体表面。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺372022年6月18日15时18分造型材料与工艺38l方形食品罐设计除了给仓储和运输带了诸多便利之外，还使材料在加热工艺过程中保持刚度的同时又增加了柔韧性；罐体使用剥离式盖子，使顾客更容易将其打开；与传统食品罐相比，方形食品罐的重量要轻15%，这其实也是对环境保护作出的贡献。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺

18、39l规格：规格：l65 x 65 x 109毫米l关键特性：关键特性：l最优化合理的外形设计l方便的剥离式开口l相对传统罐体来说用料节省l印花清晰度高l拉伸强力高、可塑性好l罐身设计易于叠起堆放l食品储藏安全l更多信息：更多信息：l典型用途：典型用途：l钢板表面的纯锡涂层在食品的酸性物质和钢之间形成了一道安全隔膜，从而保证食品可以安全地储存在食品罐中。除此之外，镀锡钢片还可制作玩具、按钮式喷雾器、罐头以及电池等。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺4017、亚当与夏娃钥匙环、亚当与夏娃钥匙环 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺41l这个设计方案的出发点是给那些情侣们开

19、发一种不是太贵的礼物。这套取名为亚当与夏娃的钥匙环由两个独立部分构成，它们相互交叉融为一体。其外包装是一个玻璃化学药瓶，之所以使用药瓶并不仅仅是借用其象征意义情人之间的化学反应，还因为这种材料也是可以回收再利用的。钥匙环的造型以盥洗室男女标志为基础，并在各自的身体上“小心地”开出一条细槽，以便两者随时可以方便地穿插成为一体。除亚当与夏娃外，这一系列钥匙环中还有亚当与斯蒂夫以及安娜与夏娃等造型。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺42灵活生产灵活生产 激光切割激光切割l“这些钥匙环是采用激光切割制造而成的，激光切割是一种前期加工投入相对较小，而且生产过程相对灵活的工艺。利用这种工艺，

20、你可以只生产10件产品，也可以一次生产1百万件，其灵活性由此可见一斑。另外，激光切割也十分适合于加工复杂精致的造型。我本来想使用不锈钢，但后来发现使用经过镍电镀的普通钢更便宜一些。镍镀层保证了产品表面的光泽以及防腐蚀性能。事实上，塑料也可以进行这种镍镀层处理。”设计师本帕纳伊这样说。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺43l规格：规格：l46毫米x 32毫米l关键特性：关键特性：l灵活生产l不需要后期处理l可以切割复杂造型l适合多种材料l更多信息：更多信息：lb.panayibiueyonder.co.ukl典型用途：典型用途：l许多复杂精细的图案造型都可以通过激光切割工艺成型。这

21、一工艺的使用范围几乎没有任何限制，也不可能被限制于个别产品系列中。可以进行激光切割的材料涉及许多不同工程制造领域以及家居用品行业，比如塑料、陶瓷、木头以及玻璃等。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺4418、充气的镜面光泽不锈钢、充气的镜面光泽不锈钢 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺45l材料应用文化中不乏一些颠覆传统方式使用材料的范例，换句话说，这些材料被弯折、扭曲或者加热而得到一种意外的造型，而这样的造型与其自然属性以及通常情况下人们印象中的形式看上去十分矛盾。很多情况下，人们会认为这个造型本来应该是由另外一种材料构成的，这也正是其出人意料之处。设计师斯蒂芬纽拜的

22、这一系列作品就充分展现了这种出人意料的效果金属具有了充满气体的效果。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺46l这些视觉效果柔和的枕头造型与其坚硬的钢质地形成了强烈的对比。其加工工艺包含给不锈钢制作充气效果的工序，该工序因为不使用模具而带有一些不确定性。每一片不锈钢在这个工序中都会形成互不相同的波纹效果，所以每个枕头其实都是一件独特设计的单品。这个公司生产一系列建筑以及内饰产品，其材料都以非常规方式运用正如这里所示的这个枕头，它看上去并不如我们想像的那样坚硬，相反，其外观柔和而灵活，简直就像一个我们平常所见的普通枕头一样。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺47l规格：规

23、格：l180平方毫米50毫米深l关键特性：关键特性：l独特的金属加工工艺l可以应用于不同规格（只受钢片规格限制）l单件生产或者批量生产l无限的造型可能l更多信息：更多信息：l典型用途：典型用途：l建筑、内饰、家居饰品、家具以及餐具等。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺4819、坚固耐用、坚固耐用 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺49lSigg是一个在德语国家中享有70%知名度的品牌，其结实耐用的铝质饮料瓶产品已经成为不着设计痕迹的典范作品。l冲压是一种适合于有延展性金属的冷加工工艺，其原理是在高压下将待加工金属片状毛坯冲压成一个空腔形状。整个加工过程从铝坯准备开始，

24、待铝坯就位之后，冲压机开始对其进行冲压，使铝坯按模具的形状形成一个圆柱形空腔。装置的颈部带有螺纹，以便瓶帽能够牢固地拧在瓶身上。瓶的内壁喷涂了一层搪瓷，既保证饮料储存安全，又防止了饮料中的酸对瓶身的腐蚀。最后，对瓶身进行独具个性的磨砂效果涂层。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺50l规格：规格：l240毫米高70毫米直径l关键特性：关键特性：l不需要烟囱锥度l容许壁度变化l生产快速l单位成本低l加工成本低l更多信息：更多信息：l典型用途：典型用途：l饮料听、牙膏管、喷枪喷嘴、雪茄盒、各种中空或者实心的机械元件。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺5120、电铸工艺、电

25、铸工艺 l你想用什么东西替换一下祖母留下来的银盘，或者为你自己用银制作一个独一无二的器物?考虑一下电铸工艺吧，这是一种比电镀稍许复杂一些的加工方法。电镀是在金属表层镀上一层大约只有几微米厚的镀层，而电铸积淀出的则是具有均匀厚度的金属表层，其厚度足以完整地将整个金属表层从模具上取下。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺522022年6月18日15时18分造型材料与工艺532022年6月18日15时18分造型材料与工艺54l在电铸过程中，金属积淀于模具或者芯轴上，当积淀的金属达到一定厚度时，金属元件即可从模具上分离下来。这些模具可以用任何一种不导电的材料制成，在电镀之前只需用导电物质对

26、其进行涂层即可。电铸工艺的成本主要取决于所消耗的金属量比如，模具表层面积的大小以及积淀金属的厚度等因素。l大多数加工方法是通过改变材料的状态来实现最终造型，而电铸工艺则是通过在模具表层缓慢积淀一层具有一定厚度的金属层来形成复制品。无论是复杂的、平面的或者三维的造型都可以通过电铸工艺轻而易举地进行复制，而且加工成本相对低廉。另外，电铸还有一个优点，即沿模具表面形成的金属镀层厚度十分均匀，不像冲压工艺那样对金属施加拉伸外力而导致成品各处厚度不均匀。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺5521、镀金铝、镀金铝（英格（英格莫埃的设计元素）莫埃的设计元素） l羽毛、发光二极管、破碎的陶器以及

27、悬垂的面料都是英格莫埃设计素材库中的元素。很少有设计师会坚持运用一种主要形式进行创作，但英格莫埃却在其整个创作生涯中找到了最能够发挥其才智的领域，即富有诗意的照明设计。他在材料运用以及照明设计中的探索和试验将我们对于设计的认识提升到了另外一个新高度。他对光线的运用方式完全可以与艺术家运用雕塑来探索空间和形式相媲美。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺56帕拉高迪之帕拉高迪之光光金色金色的云朵的云朵2022年6月18日15时18分造型材料与工艺57l帕拉高迪是专门为西班牙卡萨柏提尼的一个私人住宅而做的设计方案，这栋住宅本来是由著名建筑设计大师安东尼奥高迪设计的。在这一设计中，莫埃运用

28、了镀金铝来营造一种由珍贵金属制成的悬浮的云朵效果，这片金色的云仿佛就飘荡在地板和天花板之间，宛如一条金丝带。这件作品充分利用了铝的轻盈和金的珍贵。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺5822、铝制汽车、铝制汽车（奥迪（奥迪A8）l更多信息：更多信息：2022年6月18日15时18分造型材料与工艺5923、切成细条的金属、切成细条的金属l更多信息：更多信息：2022年6月18日15时18分造型材料与工艺6024、铝制美女、铝制美女屏风屏风简单加简单加工（工（CNC冲孔）冲孔）更多信息：更多信息：www.suck-2022年6月18日15时

29、18分造型材料与工艺6125、铝青铜、铝青铜l铝青铜合金以其高强力和高耐腐蚀性著称，其性能在很多方面要优于不锈钢。这种材料是一种铜合金，含有约14%的铝，以及少量的镍、铁、锰、硅等元素。合金成分含量比例不同，所形成的合金特性也略有不同，但都具有极好的硬度和强力。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺62伦敦波特库利斯宫伦敦波特库利斯宫l位于伦敦维斯敏斯特行政区的波特库利斯宫是一栋经专门设计建造的经典建筑。该建筑为议会所有，是议员们经常出入的地方，因此其整体结构设计具有防恐怖袭击能力。铝青铜合金向来被用于极其恶劣的环境中，用在这栋建筑里也完全符合其对于安全性的严格要求。 2022年6月

30、18日15时18分造型材料与工艺632022年6月18日15时18分造型材料与工艺64l波特库利斯宫的部分屋顶结构以及整个建筑正面都运用了铝青铜合金材料，而这些结构部分对材料的强度、耐久力以及延展性都有极高的要求。处于自然原始状态的铝青铜合金具有闪光的表面效果，但用在波特库利斯宫这栋建筑中时进行了氧化处理，以实现一种古旧的外观视觉效果。l与不锈钢不同，铝青铜合金非常容易进行机械加工。而且，它的密度相对较低，可以用于设计生产具有较薄横截面的产品。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺65l建筑师：建筑师：l米歇尔霍普金斯及其伙伴们l关键特性：关键特性：l极好的耐腐蚀性l高强度l高耐磨性

31、l易浇铸l低磁导率l更多信息：更多信息：.uklwww.watsonsteel.co.uklwww.porcullis-l典型用途：典型用途：l轮船推进器、铸模、装饰器皿、热交换器管形材料、汽车车轮螺母、制动装置中的齿轮、有低磁导率要求的探矿装置、砖石机构固定装置里的伸缩接头等。 2022年6月18日15时18分造型材料与工艺6626、全新体验、全新体验预涂层金属片预涂层金属片l预涂层处理金属的出现，让设计师们在创作装饰性与功能性兼具的表面效果斯有了更多的选择可能。科罗斯公司拥有一系列涂层产品，包括：彩色涂层，一种液态颜料系统；Stelvite,一种复合于金属表面的聚合物薄层；Color-stelve，经液态颜料涂覆之后再进行聚合物薄层复合的涂层加工。2022年6月18日15时18分造型材料与工艺67热敏小便池热敏小便池2022年6月18日15时18分造型材料与工艺68l由科罗斯出资实施的这个小便池设计方案展示