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綜合材料是指在產品的設計中,設計師根據設計的要求,充分發揮不同材料所具有的特性,運用藝術創造的手段,將不同的材料組合在一起來完成整個產品的設計[1]。通過不同材料組合的產品,在材料與材料之間,材料與產品之間應形成和諧的協調、對比、均衡、主從等關系,這就要求設計師在設計時能正確選用不同材料并加以合理組合。理想的產品設計,應是善于將產品的功能、形態、色彩、質感等要素通過藝術創造,使之既能滿足人們的物質功能需要又能滿足人們的精神審美需要。一件產品具體怎樣運用不同的材料加以組合,應由不同產品的功能、結構、形態和質感等因素決定。當單一材料無法滿足同一產品的各部分功能的要求時,就必須借助于不同的材料并將它們加以合理的組合。

1組合必須適應產品設計需求

(1)產品選用不同的材料是由產品的功能所決定。許多產品由于各組成部位在產品中所起的作用不同,需要不同的材料來加以支持。如電視機的外殼不僅要防電防潮,還必須具有一定的強度、剛度,對機體起保護和支撐作用,所以大多是選用工程塑料;顯示屏要求能真實顯示圖像,高真空的電子顯像管則成為首選;集成電路板由木漿墊板、銅箔、半固化片等組成(如圖1所示);內部的芯片要求能夠有高速的運轉速度,硅是目前運用最廣的材料;電源插口要求具有良好的導電性,多數采用銅或鋁;電線的外包材料必須絕緣且柔軟,塑料就成為首選;遙控器的外殼要求具有良好的手感和防滑性、耐污性,因此多選用塑料外殼;操作按鈕要求具有良好觸感和防滑性,則選用塑膠等彈性好的材質。圖1芯板(2)產品的形態和結構設計也要求通過選用不同的材料加以合理的組合來實現。在產品設計中,結構設計是使產品的形態設計得以實現的重要保證,沒有合理、有效的結構支持,其外觀形態再美麗,也只能是曇花一現[2]。同一個產品的不同形態要求有相應結構設計來配合,而且產品的結構設計由于其在產品中所起的地位和作用不同,所要求的力學性能也不同,因此也需要選用不同的材料給以合理的配合。如在蘋果電腦產品的結構設計中(如圖2所示),顯示屏具有可旋轉等功能,需要借助鋼鉸鏈結構來支持;而支座部件要求具有良好的耐磨性和支撐功能,因此利用塑料材料來配合。又如:自行車的形態結構(如圖3所示),要求有足夠的強度、剛度和穩定性,因此選擇鋼管材料或碳纖維等增強材料;而車輪則要求在保證強度和耐磨性的同時具有良好的減震性,因此選擇鋼圈與橡膠的配合。(3)產品的形態設計在取得合理的功能設計后,往往需要借助于產品的質感設計來加強產品的表面效果,突出個性,滿足消費者的喜好。當然,好的質感設計首先必須滿足其形式美的設計法則。它包括了統一與變化、對稱與均衡、節奏與韻律、對比與調和等,雖然由同一材質構成的產品有其固有的單純美,但有時卻滿足不了產品的全部質感要求。如果將各種材質加以合理的搭配,發揮各種材質所特有的色彩、肌理和質感,做到形、色、質的統一,就可使設計的產品達到質的飛躍。如圖4、圖5所示的各種小電器,都是通過材料的質感設計去突出產品的個性,增強美感。

2組合必須遵循實用、經濟、美觀、宜人和環保的原則

(1)“實用”是指產品的材料選擇不僅必須符合產品的功能和結構設計要求,而且還應符合產品的生產工藝要求和人們的使用習慣。符合產品的使用環境和使用壽命,這是產品設計中材料選用最重要的原則。一般而言,產品的設計包含兩個側面,即功能設計和形態設計[3]。產品的功能設計要求與材料的固有特性相匹配,而產品的形態設計則除了要考慮材料的形態外,還需要考慮材料與使用者的觸覺、視覺相匹配,充分利用不同材料本身所體現出來的的色彩、肌理、質感等特征去滿足使用對象的不同需求,迎合人們的使用習慣。設計師只有在充分了解各種材料的基礎上,才能在設計中靈活運用材料的特性并加以合理組合,真正使設計的產品好用、實用。而滿足產品的壽命要求是為了保證材料不浪費或能在產品的使用周期內充分發揮產品的使用功效。如生活中人們使用的洗臉臺(如圖6所示),盆體部分為陶瓷,良好的硬度和強度以及光滑的釉面很好地滿足了人們要求干凈方便清洗的使用功能;水管和水龍頭選用不銹鋼,則充分利用了不銹鋼具有優良的防銹性能和耐用性能。

(2)“經濟”是產品設計中的又一重要原則,它涵蓋原料采購、運輸、儲藏、加工、銷售、使用、回收等各環節。不同材料之間合理組合運用的經濟性是指在設計時根據產品的定位要求和使用特點去選用和組合材料,只要它們組合在一起時能充分發揮材料的性能,能符合產品的功能需要和形態需要,適合產品的壽命要求,同時材料供應充分、加工便利、可回收再利用即可,而不必追求豪華的材料堆砌而造成無益的浪費。其實,在產品的設計中,并非所有的零部件都必須采用性能高質量好的材料,對產品的不同部位應給以區別對待。對在產品中起主要作用的零部件要選用好的耐用的材料,而對在產品中其結構功能要求均不高的輔助部位,可以選用一般的材料。如手工工具(如圖7所示),刀具是主要部分而刀柄是輔助部分,因此刀具部分采用較好的金屬材料而刀柄部位則選用木材或塑料等普通材料加以配合,就可以達到即滿足功能要求又降低成本的目的。當然,經濟地組合運用材料,還要考慮材料的可加工性和結構的可拆性。每種材料由于有著不同的加工方法,其結構工藝性會有所不同,要根據產品設計的具體情況加以合理選擇,同時結構的可拆性一方面能保證產品廢棄后不同材料的分類回收再利用,另一方面能保證當產品的某一零部件損壞時只要更換這一部件而無須牽動到整體。如有一個在韓國輪胎設計大賽中獲得金獎的輪胎,采用不銹鋼質的鏤空圓環,在每一個節點處均有一個橡膠圓片,它不僅擺脫了傳統輪胎的設計思路,可在任何坎坷崎嶇的小路平穩行駛,而且每次只需更換磨損的橡膠片即可,經濟實惠。因此“經濟”不僅是對短期而言,更應具有長期的眼光。但無論如何,“經濟”必須建立在滿足使用要求的基礎上,不可一味為了降低成本而損害到產品的質量。

(3)“美觀”是產品設計中合理組合材料的又一個原則。迷人的造型和色彩、宜人的質感設計在給人們帶來的精神享受的同時,也為企業帶來可觀的附加值,設計者絕不可輕視。不同材料的合理組合的直接體現就是質感設計,“美觀”是產品進行合理材質設計的具體表現,它必須遵從形式美的法則。包括:配比原則、主從原則和適合原則[3]。產品的“美觀”可以借助不同材質之間的合理組合來表現:1)產品的質感設計可以通過不同材質之間的合理組合來達到整體與局部、局部與局部之間的合理配比,以獲得美的質感印象。在設計中通過不同材料之間的合理搭配,達到既和諧統一,又有對比差異,生動活潑的目的,它將會給產品的質感設計帶來豐富多彩的變化。2)產品的質感設計可通過對不同材料在產品設計的合理運用中的主次之分來強調產品的重點。在設計中,應明確那些既有聯系又有區別的各個組成部分之間的主從關系。主體在造型中起著決定作用,客體起烘托作用。產品造型中的重點,是由功能和結構等內容所決定的,是體現產品功能和形態特征的關鍵部位,即主部位;它應該是產品視覺觀察的中心,對這一部分的質感要做重點處理,使之起到聚焦視覺的中心而避免視覺游移的作用,從而加強產品造型的藝術表現力。在產品設計時常借助不同材料的組合對比來強調重點。如:用金屬襯托非金屬、用輕盈的材質襯托沉重的材質、用粗糙的材質來襯托精致的材質等(如圖8中的水杯所示)。3)產品的質感設計還應考慮不同材料之間以及不同材料與產品之間的適合原則,由于各種材質均具有自身的特性,在產品的美感設計中應充分考慮到不同材料的材性和質感,并使之適合產品的質感設計要求。圖8水杯因此,在產品的“美觀”設計中,應靈活運用形式美的基本原則,充分發揮不同材料的特性,合理利用其各自具有的色彩、紋理、質感等自然美的特性。要獲得理想的藝術效果,不在于貴重材料的堆積,而在于材料的含理配置和質感的和諧運用,只有這樣,即使光澤相近的不同材料配置在一起,也會因其質感各異而具有不同的效果。

(4)“宜人”原則要求產品設計應通過不同材料的合理組合使之更符合人機關系,通過提高產品整體設計的適用性,使產品更具有親和性[4]。如圖9所示的音箱產品就是利用金屬材料和天然的藤材料的配合,來突出產品的親和力,將編制成人字細紋的藤條材料,包裹在音箱的機身上,不僅顯得親切,而且也使機身具有較明顯的觸覺刺激和防滑性,易于使用,而底座的金屬材料則在強調科技感的同時也增加了音箱的穩定性。

(5)“環保”原則指在產品設計時對于不同材料的選用和組合,應始終注重環境保護,盡量選用可回收循環利用的綠色材料,對不同材料之間的組合應盡量運用可拆卸的設計手段,以方便報廢產品的分類回收,對于不能采用可拆卸配合的不同材料,則應考慮選用相溶性較好的材料加以組合,增強綠色設計的理念。當然,除了以上的幾個原則外,材料的合理組合運用還要考慮產品的加工工藝可行性和零部件之間的配合關系。美觀的產品造型設計,必須通過各種工藝手段來實現,要實現這一轉變,應依據切實可行的工藝條件、選擇合理的加工工藝和配合方式來實現產品造型設計。

隨著各種新材料和新工藝的不斷的開發和應用,不同材料在同一產品中的組合運用也在不斷發展。設計師應及時了解各種新材料的特性和應用特點,掌握各種新工藝的加工特點,充分利用造型因素的關系和規律,靈活運用不同材料并加以合理的組合創作,賦予新產品更多的造型語言。