產品智能化背景下工業設計中的材料選用分析

摘 要：現如今，工業設計離不開形形色色材料的支撐，材料的選擇與運用將會對最終的工業成品產生一定的影響，因此，在進行工業設計時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，充分考慮工業設計產品最終設計出來的效果，這樣才能更好的發揮工業設計的價值和作用。為此，文章嘗試結合自身對工業設計的理解，探究材料選用應當遵循的原則，以便設計出更加科學合理的產品，展現工業設計的價值和魅力。

關鍵詞：產品智能化;工業設計;材料;選用分析

0 引言

在機械設計中對材料的選擇和應用已經成為了一個熱點問題，隨著機械行業的不斷發展，我國的經濟增長方式和可持續發展不斷加深，機械材料的選擇和應用也是一個重要的環節，本文對機械設計材料的選擇和應用進行了探討和分析。

1 工業設計中的材料選擇和應用的重要意義

我國的工業化步伐大大加快，對于機械的使用需求越來越大，對于機械材料的需求更是日益增多，這導致了機械設計材料的稀缺，人們尋求更經濟、更環保、更適用的機械設計材料成了當務之急。為了更好地滿足人們日益需求的物質文化和精神文化需求，這就需要機械設計的材料朝著更加經濟、環保、適用的方向發展，在社會各種發展都對材料進行大規模使用的激烈的市場競爭中，若想獲得一線的發展，就要充分利用目前擁有的材料，利用有限的資源，對機械設計的材料進行選擇和應用，進而進一步地加大對于機械設計的使用和機械設計的工作，為我國機械行業和我國經濟的可持續發展做出應有的貢獻。

2 工業設計中材料選用的功能性因素

2.1 工業設計的工藝性能

在材料加工時，一般金屬材料的加工工藝路線相對于工程塑料和工業陶瓷來說更加的復雜，同時加工時需要變換的工藝類型也比較多，這些不僅會對零部件的成型產生一定的影響，而且還將會對零部件的最終性能產生影響。工程塑料的工藝路線通常都比較簡單，其中變化最多的就是成型工藝。工業陶瓷的工藝路線相對來說也比較簡單，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施任何其他加工。在工業設計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，因此在材料選用環節，工作人員必須要全面掌握工業造型材料的制造性能，這對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

安全是工業設計中選料選用首先應當考慮的問題，在選擇材料時，必須要按照相關標準，正確選擇和運用，事先對材料運用期間可能會出現的各種危險進行預測。如在進行醫療設備設計時，醫院中的電療設備可能會直接與病人的身體部位接觸，如果產品設計沒有充分考慮到安全方面的問題，那么最終所設計出來的產品，可能會對患者的安全造成較大的危害，醫院也容易因此而陷入到醫療糾紛中。因此，在設計者設計產品時，選擇材料首先應當考慮選擇一些具有抗靜電性質的材料，針對設備的暴露位置，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。在涉筆內部如果選用容易起潮的塑料周晨，這樣設備被腐蝕的機率將會大幅度增加，其甚至可能會導致設備的控制器失靈。基于這樣的原因，工業設計中材料的選用，最好是結合產品使用需求、使用對象等科學合理的選用。

3 工藝設計中的材料選用環境性因素

3.1 選用同類型材料

工業設計中材料選用時，盡可能保證材料的一致性，選擇同類型的材料，避免同時使用多種不同的材料，這樣做有助于后期對產品材料的回收和再利用，能夠最大限度的降低對環境的污染。比如說，設計一個金屬工具箱的時候，為了在未來能夠更好的回收和利用，在產品結構設計方面就應當盡可能的避免選用不同類型的金屬焊接。

3.2 加強對廢棄物的再利用

資料的循環利用是工業設計中，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節，首先要加強對廢棄物的回收利用，實際生活中的許多廢棄物都可以作為工業設計中的材料，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約資源，同時還能降低這些廢棄物給環境帶來的巨大的污染。在加強廢棄物利用的同時，還需積極的開發新型的可再生材料，甚至是可以直接錄用各類廢棄物制作產品，做好相關開發設計工作。

4 材料選擇和應用在機械設計中的注意事項

4.1 材料的機械性

機械材料的應用要以工藝為生產指標。在機械生產中鑄造工藝、熱處理工藝、切削工藝等技術。面對機械材料的應用范圍不同，機械材料的選擇要考慮到可操作性。在機械材料的選擇過程中要合理設計部件的構架。選擇的材料要滿足生產要求。

4.2 滿足環保性的要求

目前，由于工業發展給環境造成的破壞已經成了一個不爭的事實，如工業生產產生的廢料垃圾、工業垃圾和一些白色污染。這些都是工業發展帶給環境的巨大污染，是人們最近以來普遍關注的問題，也是急需解決的環境問題。從工業生產的源頭，即機械的設計的材料選擇上把好關，選擇對環境具有環保效果的、沒有危害的材料，這樣才能夠促進環境的可持續發展，保持生態平衡，從而推動企業經濟效益的穩步持續發展，推動我國經濟的可持續發展。在這一過程中，擔任機械設計的設計人員也是至關重要的，機械設計人員要掌握多方面的知識，需要對機械設計的材料進行多方面的分析和研究，最終進行慎重的選擇。

5 結語

總之，工業設計中材料是一切活動開展的基礎所在，當前，隨著科技的不斷創新和發展，可以應用于工業生產的材料類型可謂是越來越多，而在產品設計過程中，要想保證產品設計更加的科學合理，在選材時，必須要慎重要從產品的具體使用效果、價格以及環保等多種因素綜合考慮，這樣才能更好的發揮材料的作用價值，設計出更加優質的產品。

參考文獻：

[1]池占山.機械設計中的材料選擇及應用探討[J].中國高新技術企業，2015（14）：17-18.

[2]郭益君，馮志強.試論如何對機械設計材料進行合理選用[J].環球市場，2019（22）：375.

[3]周旭妮，周陽.機械設計中的材料選擇和應用探討[J].硅谷，2015（02）.

作者簡介：紀雨晴（1998-），女，滿族，黑龍江鶴崗人，本科，研究方向：工業設計。