产品设计中新型环保材料的研究与应用

滕思宜 孙蓉

大连艺术学院 辽宁大连 116120

摘要：产品研制过程包括需求分析、技术要求制定、方案设计、材料选用、详细设计、工艺设计、设计验证等阶段，材料选用是产品设计的重要内容。若产品设计选材未进行系统统筹规划和顶层设计，产品间选材缺乏协调性，会导致产品零件用材料标准、牌号、规格不断扩大，给产品设计选材带来一定难度，直接影响到材料采购、材料库房管理、生产管理、零件工艺优化等。基于此，对产品设计中新型环保材料的研究与应用进行研究，仅供参考。

关键词：产品设计；新型环保材料；绿色设计

引言

设计产物的生产-使用-废弃的整个过程可以说是从自然环境中提取大量资源，经过生产、使用最终再将其生成的废弃物排回到自然中去的不可持续过程，人类试图通过设计的手段来改善目前的生存环境状况，于是绿色设计应运而生。

1新型环保材料与产品设计的相关性

产品设计已经发展到一定的水平，就形成了很多固有的风格。不难发现，市场上出现的产品风格十分类似，如何在众多产品中做到夺人眼球？除了独具新意的外观设计，节约环保的材料运用至关重要。而新型环保材料因为不同的材质特点，为设计师们打开了一片新的天地。运用新型环保材料可以给赋予产品新的性能，或对其外观有新的改变，使其更简洁大方具有时尚感。不同的新型环保材料可以满足不同人群的需求，使产品更具有实用性。产品设计的发展会推动新型环保材料的深入研究，而新型环保材料也会给设计者带来新的灵感和生机，他们是相互促进和影响的关系。

2材料优选的一般方法

2.1根据产品特点制定材料选用一般原则

一般从以下方面对产品材料优选原则进行研究，经完善、细化，制定适用于某产品材料优选的原则。（1）适用性原则：产品材料的设计应满足产品设计、制造和使用对材料的性能和工艺的要求；（2）保障性原则：产品材料的选用应立足国内，并能保证质量稳定和持续供应；（3）成熟性原则：产品金属材料选用应选择成熟度高、工艺性好、经过鉴定的材料，优先选用符合国家标准、行业标准的材料；（4）经济性原则：在满足产品设计、制造和使用要求，不降低可靠性、维修性和寿命的前提下，应优先选用成本低的材料；（5）通用性、系列化原则。选用材料时，应充分考虑材料的通用性与系列化，尽量减少材料牌号。

2.2节约降耗原则

在绿色建筑设计和轻工产品设计理念当中，最重要的就是坚持节约降耗原则，最大程度低减少建筑建设和建筑投入使用时候的能源损耗，不仅最大化地利用资源，而且减少污染的排放，保护建筑物内部和建筑物周边的环境，减少资源的不必要浪费。节约降耗的主要对象就是能源、土地和建材，还包括对于人力资源的节约。比如说，居民建筑当中往往会出现厨房设备和建筑设计不协调的问题，这样既增加了设计人员的工作，也为居民的生活带来不变，可能出现居民使用厨房的时候烟味互串，还可能由于厨房污染影响居民的生活健康，因此应当采用绿色环保的厨房轻工产品，在进行厨房设计的时候充分考虑风道和水道的排放问题，坚持节约降耗原则，减少水资源的管道流失和电力资源的浪费。

3在产品设计中新型环保材料的具体运用

3.1在电子产品外观设计中竹材料的运用

消费性电子产品机壳的材料，不光起展现产品外观的美感作用，还起到在电子产品受到冲击时保护内部电子零件的作用。电子产品外壳常用的材质是塑料或是金属材质，除了保护内部电子元件还可以起到散热的功能。但是随着绿色环保的理念的兴起，很多设计师开始尝试将天然纤维运用到产品设计中，如在电子产品外壳中的运用。华硕就有一款竹子外壳的笔记本电脑，整个笔记本的外壳都是竹元素，包括配套的鼠标，打破了我们对以往笔记本外观设计的印象，这是一次新的尝试。假设以后大量电器外壳可以采用环保材料就可以减少塑料或金属的使用，减少资源的开采，从源头上开始保护环境。竹纤维也可以很好起到隔热和散热的作用，一定的硬度也可以保护内部原材料，满足其使用功能。外观是竹纤维特有的纹理，表面光滑，使用时也给人一定的舒适感。况且电子产品的生命周期很短，使用的竹纤维很容易分解，不会造成环境污染。竹材料在电子产品中的运用不仅改变了以往的设计风格，其低碳、可降解、不污染环境也符合人们绿色环保的生活理念。中国是世界上竹子资源最丰富的国家，竹子生长速度快，可再生性强，成本远低于其他木材，竹材料的合理使用符合可持续发展的理念。中国竹文化的历史十分悠久，将竹材料用于电子外观产品不仅低碳环保，而且具有一定的人文特性，它可以将传统文化和现代艺术完美融合。竹材质的本色简朴淡雅，它的质地十分坚硬，也具有耐磨损的特点。随着使用时间增加，表面会越来越光滑。经过设计师巧妙的设计，使它同时具有东方美感和简约大气的现代感。

3.2材料优选指南嵌入产品数据管理平台

成熟的大型制造企业拥有从零件到总体装配全生产链，具有面对多个部门、多型号并存、涵盖产品研制全过程等特点。为了通过信息化手段提高产品设计制造与管理的效率和质量，将标准化成果融入产品设计制造过程，可构建模块库、材料库、工艺库、产品实例库等，形成企业标准化的可重用的资源库。因此，为了在产品设计过程中充分、有效应用材料优选指南，规范产品设计的材料选用，可基于材料优选指南，构建材料优选数据库，嵌入产品数据管理平台，将优选序列、优选方法等转换为材料选用程序，在产品设计过程中，结合实际情况，从材料优选库中适当选择材料；建立新材料选用审查机制，嵌入产品设计平台，对于确无满足产品设计要求的材料，需要新增其他材料的，通过优选评估程序选择新材料，经审查，将新材料纳入材料库。并通过数据平台管理设计数据的方法，从数据的源头入手，对各阶段工作统一规则，形成标准化管理，规范数据的选用、传递，使平台对数据实现精准的信息提取和管控。

3.3新材料产业发展应融入新技术

众所周知，新材料产业属于技术、知识和资金高度密集型产业。新材料与电子信息、智能制造、轨道交通、航空航天、新型能源以及生物医药等相关产业的发展关系紧密，形成了“共生共融、协同发展”的产业生态关系。“十四五”期间，我市新材料产业要想取得大发展，必须要同相关产业深度融合，加速推动新材料新技术产业化进程，催生一批高速成长的新材料企业。未来我市要想在材料产业上实现突破，必须要清除普通过剩产品生产的空间，加大高端产品的生产研发，实现新材料产业的转型升级，优化升级传统产品性能以及加大新产品新技术创新研发力度，以适应经济高质量发展和制造强国战略建设的新要求。从这个层面上说，港城新材料产业必须要研发更多的新产品，提升一批“铸长板”产品，布局一批“谋长远”产品，打造具有国际竞争力的新材料产品体系。强化基础研究，鼓励原始创新，为产业可持续发展提供源头动力。

结束语

新型环保材料在产品中的运用，体现了绿色可持续设计的理念，它在产品设计中发挥了举足轻重的作用。它给产品设计师提供了新的设计思路，引领了新的设计潮流，让产品设计迸发新的生机与活力。

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