造型材料及加工工艺.docx

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1、一、设计材料分类1.岛村昭治历史分类法。第一代：石器时代的木片、石器、骨器等天然材料第二代：陶、青铜和铁等从矿物中提炼出来的材料第三代：高分子材料，原料主要从石油、煤等矿物资源中来第四代：复合材料。第一代到第三代材料都是各项同性的，复合材料各向异性为特征第五代：材料的特征随环境和时间变化的复合材料2.材料加工度分类法（1） 天然材料：是指不改变在自然界中所保持的自然特性或只施加低度加工的材料而言。（2） 加工材料：是指介于天然材料和人造材料之间，经过不同程度的人为加工的材料。（3） 人造材料：是指人工制造的材料。主要由两大部分：一是以天然材料为蓝本所制造的人工材料；其二是利用利用化学反应制造自

2、然界不存在或几乎不存在的材料。二、设计材料的工艺特性（4R）4R 理念：绿色设计的 4R 理念属于一种设计方法。4R 只有英文recovery（回收）、recycle（再循环）、ruse（再利用）和reduce（减量）四个词的第一个字母组合而来。这四个词的意思构成了现代环保设计（绿色设计）的内涵之一。三、设计材料的感性感性是人对物所持有的感觉或意象，具有人对物心理上的期待感受。人在接触事物的过程中，会由感官得到种种信息， 如声、光、温度、湿度、味觉、触觉、机体觉、平衡觉及美感、优雅、寂寞、骄傲等抽象的心理感觉体验。甚至换可以有想象的成分，如假想的嗅觉和听觉（花的开放，草的呢喃）等。这些都是由人

3、的感觉系统因生理刺激而对事物做出的反映，或者有人的知觉系统从事物中得出的信息。人的感觉包括视觉、听觉、触觉、嗅觉等，它们即使相对独立的感觉系统，同时阻碍某一感觉系统受刺激之后，除自身直接反应外 ，还会引起其他感觉系统的共鸣，即所谓的共同感觉。共同感觉是人认识外界事物的基础，是全方位的综合意向和感性认知。因此，设计材料的感性就是指材料作用于人的认知体验。包括人的感觉系统因心理刺激对设计材料做出的反映或由人的知觉系统从从材料表面特征得出的信息，是人对设计材料的生理和心理活动，它是建立在生理基础上，是人们通过感觉器官对材料做出的综合印象。四、材料的形式美法则材料美感的形式法则，实质上就是按照形式美的

4、基本规律对各种材料质感、色彩进行有规律的组合的基本法则。主要的材料美感形式美法则如下：1. 配比率。（1） 调和法则。就是使整体各部位的质感统一和谐。其特点是在差异中趋向统一和一致，使人感觉到融合和协调。各种自然质材与各种人为表面工艺有相亲性，也有相排性。在同一材质的整体设计中各部位做相近的表面材料处理，以达到统一的美感。（2） 对比法则。就是产品各部位材料表面有对比的变化，形成材料对比、工艺对比、色彩对比。材料的对比虽不会改变产品造型的形体变化，但由于具有较强的感染力，而使人产生丰富的心理感受。质感的对比，使人感到鲜明、生动、醒目、振奋、活跃。同一形体中，使用不同的材料金额以构成材质的对比，

5、如：人造材料与天然材料，金属与非金属，粗糙与光滑， 高光与亚光，坚硬与柔软，华丽与朴素，沉着与轻盈，规则与杂乱等。使用同一种材料也可以对其表面进行各种处理，形成不同质感效果而形成强弱对比。2. 主从率。强调在产品的材料设计中的主从关系。所谓的主从关系是指事物的外在因素在排列组合是要突出中心，主从分明。没有主从的材料设计会使产品的造型显得呆板、单调。主从率可以从以下几个方面体现。产品造型的重点，由功能和结构等内容决定，对功能特征的关键部位，即主体部位，使用材料要重点处理，这样可以形成视觉中心和高潮，达到视觉的安定美感。在产品的整体设计中，对可见部位、常触部位、主要部位，如面板、商标、操纵杆等，应

6、作良好的视觉质感与触觉质感的设计，加工工艺要精良、要质感好、选材好、手感好、而对不可见部位、少触部位、次要部位就应从略从简处理。用材的对比来突出重点，常采用非金属衬托金属，用轻盈的材质衬托沉重的材质，用粗糙的材质衬托光洁的材质。3. 适合率。各种材质有明显的个性，在设计中应充分考虑到材料的功能和价值，材料应与使用性相符合。针对不同的产品、不同的使用者、不同的消费对象以及不同的使用环境，在材料的选择上要充分利用适合率法则，将具体的产品、具体的材料与具体的消费对象的审美感觉有机的结合在一起，是材料的美感得到淋漓尽致的体现。五、设计材料的选择材料的选择上要注意以下几个方面：1. 功能因素（1） 安全

7、性能：材料的选择应按照有关标准正确选择，并充分考虑各种可能预见的危险。例如，医院某些医疗设备中与病人接触的部位，其表面应选择具有抗静电性质的材料；在设备暴露的位置（如过道边）配置普通的平板玻璃，就易于碰撞碎裂而造成人身危害事故；在设备内部如果选择易泛潮的塑料轴承，就会因隐匿着腐蚀的危险性造成质量恶化而导致重要的控制器失灵。（2） 外观需求：产品的外观在很大程度上受其可见表面的影响，并采取材料所能允许的结构形式。因此，外观也是材料选择必须考虑的一个重要因素。就产品表面效果看，材料表面影响着则自然光泽、反射率和纹理；影响着所能采用的表面涂饰材料与方式；影响着涂饰的外观效果和在使用期限内的恶化程度和

8、恶化速度。至于外观形成的所需要采取的制造工艺和手段，如浇铸、模铸、冲压、弯折或切削，很大程度上决定于所选用的材料，并影响到造型在经济上是否切实可行。（3） 工艺性能。材料所要求的工艺性能与零部件的加工工艺路线有密切的额关系。一般金属材料的加工工艺路线， 远比塑料和工业陶瓷复杂，而且变化多，这不仅影响零部件的成型，还影响零部件的最终性能。任何零件都是由不同材料通过一定的加工工艺制造出来的，因此，作为产品设计的人员掌握产品造型材料的制造性能是很重的。工艺性能包括：机械性能、物理性能、化学性能、尺寸性能。2. 市场因素1设计者必须对目标消费群体的要求进行评估。对于材料，要考虑到消费者的态度往往会受到

9、他们日常接触的各类产品的影响。消费者有时所期望的材料也许恰恰是设计者并不准备采用的。而消费者对某些产品所选用的材料有时还受到传统习惯的约束。这是，一种“新材料”的选用，在一定时期内未必被消费者接受。（1） 可达性：在最初考虑使用某种材料是，设计师首先了解手边有没有这种材料。如果没有，马上看能否在规定期限内得到。如果在规定时间内不能获得所需的材料，就必须考虑用另一种材料代替。因此，可达性是工业产品造型设计选材的重要用因素。在工业设计中，结构与外观造型密切相关，不同结构方式对产品造型的布局和细节部处理都有直接的影响。二结构是受材料制约的，采用不同的材料，所获得的结构方式以及由此而产生的产品结构各不

10、相同，质感各异。（2） 经济性：选择材料的经济性始终是工业产品造型设计中的十分重要的内容。在满足使用要求、艺术造型、工艺和可达性的同时，尽可能选用价廉的材料，最好选用国内生产此案料，使总体成本降至最低，取得最大经济效益，使产品在市场上具有最强的竞争力。经济型包括：材料价格、使用寿命、制造性能、零部件的总成本等因素。3. 环境因素（1） 选用同类材料：设计产品时尽量采用同类材料，避免多种不同材料，以便产品回收和再利用。（2） 减少表面装饰：用表面不加任何涂、镀的原材料直接制成产品，这是出于便于回炉再利用的目的。（3） 采用可降解材料：可降解材料是指废弃后能自然分解并为自然界所吸收的材料。在塑料成

11、型加工和使用过程中生产的塑料废弃物，尤其是塑料包装材料更是令人头疼的环境污染。（4） 废弃物的再利用：充分选用废弃物的再生材料，以利于资源的再循环利用。对废弃物的再利用，不仅能减少可能污染环境的；垃圾堆放，也大大节约了原材料。因此，开发能采用再生材料、甚至直接利用废弃物制作的产品将是十分有意的工作，理应成为现代化工业设计的一个重要课题。六、铸造的形式（一）铸造加工的原理及工艺特点金属铸造是指将熔融态金属浇入铸型后，冷却凝固成为具有一定形状的工艺方法。（二）铸造成型的特点1. 适应性强。铸造生产不受零件大小、形状及结构复杂程度的限制，在大件的生产中，铸件的优越性尤为显著。铸造生产一般不受合金种类

12、的限制，常用铸铁、钢、铝及铜等合金均能铸造。2. 成本低廉 。与锻造相比，铸造使用的原材料成本低；单件小批量生产时，设备投资少，生产的动力消耗少，铸件形状尺寸与成品零件极为接近，原材料消耗及切削加工费用大为减少。铸造的不足之处：铸造的组织晶粒比较粗大，且内部常有缩孔、疏松、气孔、砂眼等铸造缺陷，因而铸件的机械性能一般不如锻件；铸造工序繁多，工艺过程比较难控制，致使逐渐的废品率较高。（三）常用的铸造方法1. 砂型铸造。砂型铸造使用砂剂制造铸型的铸造方法，。砂型铸造适应性广，几乎不受铸件的形状、大小、复杂程度及金属合金种类限制，工艺设备简单，成本低。砂型铸造的主要工序有：制造铸模，制造铸型，浇铸金

13、属液，落砂，清理。2. 特种铸造（1） 熔模铸造。又称精密铸造或石蜡铸造，它是在蜡模表面包以造型材料从而获得无分型面的铸型的铸造方法。熔模铸造带的工艺过程是先用易熔材料制成模型，在模型表面挂耐火材料后硬化，反复多次，并将熔模溶出，焙烧硬壳，即可得到无分型面的铸型。用这种铸型浇铸即可获得尺寸精确和表面光洁的铸件。荣模铸造，尺寸精确，不必再加工或少加工，能够铸造各种合金铸件，但荣模铸造工序较多，生产周期较长。因此， 适用于生产形状复杂、精度要求较高或那些高熔点及难以切削加工的小型零件，如发动家叶片和叶轮。（2） 金属型铸造。将液态金属浇入金属铸型，从而获得铸件的铸造方法称为金属铸造，由于金属型可以

14、使用多次， 所以又称永久型铸造。铸型常用铸铁、铸钢等材料组成，可反复使用，直至消耗。（3） 压力铸造。简称压铸。在压铸机上，用压射活塞以较高的压力和速度将压室内的金属液注射到模腔中，并在压力作用下使金属液迅速凝固成铸件的铸造方法。加工出的铸件尺寸精确，表面光洁，组织致密，机械性能高，生产效率高。主要用于锌、铝、镁、铜及其合金等铸件的生产。（4） 离心铸造。将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属在离心力的作用下填充铸型并凝固成型的铸造方法称为离心铸造。离心铸造的铸件组织致密，理学性能好，可减少气孔、夹渣等缺陷。常用于制造各种金属的管型或空心筒形铸件， 也可制造其他形状的铸件。七、设计冲压件时应注

15、意事项1. 外形及冲孔的孔形应力求简单对称，尽量用圆形、矩形等规则形状，并避免长曹与细长的悬臂结构。2. 冲孔时，圆孔直径不得小于材料厚度，防控边长不得小于材料厚度的 0.9 倍，孔与孔、空余边的距离不得小于材料厚度，零件外缘凸出或凹进的尺寸不得小于材料厚度的 1.5 倍。3. 为避免由于应力过于集中而引起模具开裂，轮廓转角都应有一定的半径。4. 为防止弯裂，弯曲时应考虑纤维方向，并使弯曲半径 不能小于材料许可的最小弯曲。5. 为便于加工，拉伸件形状应简单、对称，拉眼见底部转角和凸缘处转角均应有一定的圆角半径。八、金属材料表面处理（一）金属材料的表面前处理在对金属材料进行表面处理之前，应有前处

16、理或预处理程序，以使金属材料或制品的表面达到可以进行表面处理的状态。金属表面的前处理工艺和方法很多，其中包括金属表面的机械处理、化学处理和电化学处理等。机械处理包括切削、研磨、磨砂等加工清理表面表面的锈蚀及氧化皮等，将表面加工成平滑或具有凹凸模样；化学处理的主要作用是清理制品表面的油污、锈蚀及氧化皮等；电化学处理则主要用以强化化学除油和浸蚀的过程，有时可以用于弱浸蚀时活化金属表面状态。（二）金属材料的表面装饰技术金属材料的表面装饰技术是保护和美化产品外观的手段，主要表面着色工艺和肌理工艺。21. 金属表面着色工艺。金属材料着色工艺是采用化学、电解、物理、机械、热处理等方法，使金属表面形成各种色

17、泽的膜层、镀层或涂层。（1） 化学着色：在特定的溶液之中，通过金属表面与溶液发生化学反应，在金属表面生成带色的基体金属化合物膜层的方法。（2） 电解着色：在特定的溶液中，通过电解处理方法，使金属表面发生反应而生成带色膜层。（3） 阳极氧化染色：在特定的溶液中，以化学或电解的方法对金属进行处理，生成能吸附染料的膜层，在染料的作用下着色，或使金属与染料微粒共析形成复合带色镀膜。染色的特征是使用各种天然或合成染料来着色，在金属表面呈现染料的色彩。染色的色彩艳丽，色域宽广，但目前应用范围较窄，只限于铝、锌、镉、镍等几种金属。（4） 镀覆着色：采用电镀、化学镀、真空蒸发沉积和气相镀等方法，在金属表面沉积

18、金属、金属氧化物或合金等， 形成均匀膜层。（5） 涂覆着色：采用浸涂、刷涂、喷涂等方法，在金属表面涂覆有机层。（6） 珐琅着色：在金属表面覆盖玻璃质材料，经高温烧制形成膜层。（7） 热处理说色：利用加热的方法，使金属表面形成带色氧化膜。（8） 传统着色技术：包括做假锈、汞齐镀、热浸镀锡、鎏金、鎏银及亮斑等2. 金属表面肌理工艺金属表面肌理工艺是通过锻打、刻划、打磨、腐蚀等工艺在金属表面制作出肌理效果。（1）表面锻打：使用不同形状的锤头在金属表面进行锻打，从而形成不同形状的点状肌理，层层叠叠，十分具有装饰性。（2） 表面抛光：利用机械或手工以研磨材料将金属表面磨光的方法。表面抛光又有磨光、镜面、

19、丝光、喷砂等效果。根据表面效果的不同，使用的工具盒方法也不尽相同。（3） 表面镶嵌：在金属表面刻画出阴纹，嵌入金银丝或金银片等质地较软的金属材料。然后打磨平整。呈现纤巧华美的装饰效果。（4） 表面蚀刻：是使用化学酸进行腐蚀而带到的一种斑驳、沧桑的装饰效果。具体方法如下：首先在金属表面涂上一层沥青，接着将设计好的纹饰在沥青的表面刻画，将需要腐蚀的部分金属露出。下面就可以进行腐蚀了，腐蚀可分作品大小，选择进入化学酸溶液内腐蚀和喷砂溶液腐蚀。一般来说，小型作品选择浸入方式腐蚀。化学酸具有强烈的腐蚀性，在腐蚀操作时一定要注意安全保护。九、复合材料主要是指用压力加工方法或其他方法，将两种以上金属（或合金

20、）牙合在一起的复合金属材料，也成双金属。还有一种复合材料称强化材料，例如：纤维强化金属复合材料和纤维强化陶瓷复合材料。复合材料，也称为双金属，种类甚多，其作用也比较广泛。例如铝铜复合材料或率同率复合材料做导体可节约铜，用于高频装置、无线电装置、导线、线圈及电缆等。铝镍双基色农户用于真空技术。铜银用于点出头材料。铝锡用于蓄电池等。复合强化材料，即作为强化剂的某种元素，其纤维呈现规则的几何排列并作为基地的金属（合金）或陶瓷很好的结合， 可以到达很高的强度。如诬陷为强化无机合金材料，用于制造火箭喷嘴。鬼纤维强化鬼复合材料，用于宇宙飞船的结构材料等。铜和有色金属复合材料用于电工技术及高压热交换器以及其

21、他工业技术方面。如钢桶双金属用于电工技术及高压热交换器。刚黄铜合金金属用于很多业务部门；复合铁盒复合镍铁用于电子工业。刚余波复合、镍与波复合及硬铝与率复合，做耐蚀材料或耐磨此案料，用于化工设备及仪表零件，以及其他结构材料。双热金属是由高膨胀系数的主动曾（如黄铜、波青铜、镍镉刚、贴捏个合金等）及第膨胀系数的被动层组成，用于自动化装置及温度控制仪表等。十、塑料的组成（一）塑料的组成塑料是以合成树脂为主要成分，适当加入填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂，在一定温度和压力下塑制成型的一类高分子材料。（二）塑料中各组分在塑料中所起的作用：1. 合成树脂人工合成的高分子化合物，是塑料的基本填料，起

22、着胶粘作用，能将其他组分胶合成一个整体。并决定着塑料的基本性能。2. 添加剂添加剂的加入，可改善塑料的某些性能，以获得满足使用要求的塑料制品。（1） 填料：提高塑料的机械性能、耐热性能和电性能。同时降低成本，通常填料的加入量为40%70%。主要是在塑料配方中相对呈现惰性的粉状材料或纤维材料。（2） 增塑剂：改进塑料的可塑性、柔软性，降低其刚性和脆性，并使塑料易于加工成型。（3） 稳定剂：防止塑料在加工和使用过程中，因受热、氧气和光线作用而变质、分解，以延长塑料的使用寿命。稳定剂在塑料的成型过程中应不分解，应耐水性、耐油、耐化学腐蚀，并易于树脂混溶。（4） 润滑剂：提高塑料在加工成型中的流动性和

23、脱模性。润滑剂还可以使塑料制品的表面光亮美观。（5） 着色剂：使塑料具有一定的色彩，以满足使用要求。（6） 固化剂：与树脂起化学作用，形成不溶不溶的交联网状结构。为得到热固塑料，则必须加入固化剂。（7） 其他添加剂：有的塑料制品使用中因摩擦力产生静电，这种静电积蓄不散会影响制品的使用安全性，同时也易吸尘、沾污，并影响外观，对此类塑料必须加入抗静电剂。其他如发泡剂、阻燃剂、荧光剂等，则根据制品需要而添加。十一、树脂的合成方法1. 缩聚反应。单分子间脱掉水或其他简单分子键合成聚合物的化学反应。2. 加聚反应。有不饱和或环形单分子加成聚合物的一种化学反应。反应中没有水或其他低分子副产物的释放，而且所

24、生成的聚合物元素成分与原有的单体的成分相同。按照参加反应的单体种类和聚合物本身的构型，分为均居化合物、工具化合物和定向聚合反应。3十二、塑料成型加工工艺（注塑成型、吹塑成型）（一）注塑成型。是使热塑性或热固性塑料先在加热筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动的螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的方法。1. 首先将颗粒状的原料投入料斗。2.原料在旋转的螺杆作用下向前段挤出，螺筒上的加热装置加热原料使其熔融。通过将螺杆的旋转运动使原料沿轴的旋转运动使原料沿轴前进运动，把成为流动状态的塑料注入模具。同时因通入模具内的冷却水作用下，使注入模具内的塑料冷却固化，然后开启模具取出产品。（二）吹塑成型。吹塑成型是将从挤

25、出机挤出的熔融的热塑性树脂坯料，夹入模具，然后向坯料内吹入空气，熔融的坯料在空气压力 作用下膨胀向模具腔壁面贴合，最后冷却固化成为所需要形状产品的方法。十三、发泡成型在人们日常生活中遇到的水杯、冰激凌盒、运鱼用的周转箱、包装箱中的白色缓冲材料、家具用的夹心材料及建筑用的隔热材料等产品发泡成型方法的生产的产品。对于聚苯乙烯发泡颗粒，因为发泡能源是使用水蒸气，所以可称为蒸汽成型。这种方法是先将塑料颗粒预发泡，经过一段时间熟成后，把它填入铝合金做的模具中，用蒸汽加热而成型。经过预发泡的颗粒在 100110 度的蒸汽作用下，颗粒中的空气发生膨胀的同时，使发泡颗粒的表面溶解，颗粒间相互溶接。缺点是：产品

26、表面会留下熔接痕，这是发泡成型的一个缺陷。十四、塑料链接的八种方法（一）使用黏接剂。多俗塑料可以用黏接剂粘接的，但聚乙烯、聚丙烯、尼龙等不能用黏接剂粘接。在产品设计中必须注意不要让连接部位的黏接剂弄脏产品的外观。（二）热风焊。这种方法与金属的焊接相同，称为热风焊。使用热风焊枪把需要连接的塑料板与相同的焊条同时加热熔融，再把它们连接起来。这样的连接其表面比较粗糙。（三）热板方式连接。把具有统一截面的塑料成型品或板抵住热板，使它们相对连接起来，这种方式因容易产生飞边， 所以有必要进行后续加工。在批量生产中可以进行机械连接。（四）热熔法。这是利用经过加热的金属工具挤压在塑料的凸起部，使其熔融而连接的

27、办法，适用于 ABS 塑料。器粘结强度不是太好。（五）旋转熔接法。是把连接的一方固定而使另一方旋转，利用二者连接部位因摩擦生热融化而连接。但此法只限于连接部的形状为圆形的热可塑性树脂产品，而不适用于大型产品。要注意不要出现飞边。（六）超声波熔融法。这是产品的连接的部分用超声波的力引起摩擦，利用摩擦所产生的热来进行熔融的方法。对热可塑性树脂产品有效，可进行高速加工，形状可以任意。要注意不要出现飞边。（七）螺钉连接。是机械连接中最普通的方法。使用的螺钉有木螺钉与自攻螺钉等。螺钉的旋转体有各种各样的形状。这种方法不可用于容易开裂的塑料，如聚苯乙烯那样的树脂。（八）利用弹性连接。塑料之间机械性练级诶好

28、多是利用塑料的弹性来实现的，但没有规定好的方式，而且根据应用的要求进行设计。十五、脱模斜度由于产品是通过模具实现的，所以在工业设计时首先要考虑产品能否容易脱模，为此，在设计产品时必须要有脱模斜度。脱模写温度小则成型性变坏，切成型品的侧壁易带有因模具引起的伤痕。脱模斜度是指对应产品的高度，应取多大比例的斜度，这个斜度一般去 1/601/30。虽然成型方法多种多样，但需要的脱模斜度基本相同，相差无几。十六、加强筋、分模线（一）加强筋。加强筋能够有效地增加产品的刚性与强度。适当地利用加强筋不仅能够节省材料减轻质量及减短成型周期，更能够消除厚横切面所容易带来的成形缺陷，比如易产生缩孔或凹痕。除了采用加

29、强筋外，薄壳状产品还可以做成球面或拱曲面，这样可以有效的增加刚性和减少形变。（二）分模线。凸模与凹模的结合线称为分模线（PL）。位于产品外围部位。设计分模线时应注意如下事项：1. 在产品的外表面会呈现分模线的痕迹，所以分模线应尽可能设计在不显眼的位置。2. 在分模线上易产生飞边，所以分模线应设计在容易清除飞边的部位、3. 为提高模具闭合时的配合精度，分模线形状应尽量简单。4. 分模线的位置如图所示（b、d、f）所示，开设在棱边部位。十七、通用塑料（中英文）（一）聚乙烯塑料（PE）热塑性塑料。热塑性塑料，外观呈乳白色，有似蜡手感，无毒、无味、密度小，具有良好的化学稳定性、耐寒性和电绝缘性，易加工

30、成型，但耐热性、耐老化性较差，其表面不易粘结和印刷。（二）聚丙烯塑料（PP） 热塑性塑料。外观呈乳白色半透明，无毒无味，质轻（是非泡沫塑料中密度最小的），耐弯曲疲劳性优良，化学稳定性和电绝缘性好，成型尺寸稳定，热胀性小，机械强度、刚度、透明度和耐热性比聚乙烯高。但耐低温性能较差，易老化。（三）聚苯乙烯（PS）热塑性塑料。聚苯乙烯塑料质轻，表面硬度高，有良好的透明性，有光泽，易着色，具有优良的电绝缘性、耐化学腐蚀性、抗反射线性和低吸湿性。制品尺寸稳定，具有一定的机械强度，但质脆易裂，抗冲击性差， 耐热性差。（四）聚氯乙烯塑料（PVC）热塑性塑料。聚氯乙烯塑料的生产量仅次于聚乙烯塑料，在各个领域中

31、得到广泛应用。聚氯乙烯具有良好的电绝缘性和耐化学腐蚀性，但热稳定性差，分解时放出氯化氢，因此成型时需要加入稳定剂。聚氯乙烯的性能与其聚合度、添加剂的组成及含量、加工成型方法等有密切的关系。聚氯乙烯塑料根据所加增塑剂的多少，分为硬质和软质两大类。硬质聚氯乙烯塑料机械强度高，经久耐用，用于生产结构件、壳体、玩具、板材、管材等。软质聚氯乙烯塑料质地柔软，用于生产薄膜、人造纸、壁纸、软管和电线套管等。（五）酚醛塑料（PF）热固性塑料。酚醛塑料是塑料中最古老的品种，至今仍广泛应用。由酚醛树脂加入填料、固化剂、润滑剂等添加剂，分散混合成压塑粉，经热压加工而得到的酚醛塑料，俗称电木。酚醛塑料强度高，刚性大，

32、坚硬耐磨，制品尺寸稳定；易成型，成型时收缩小，不易出现裂纹；电绝缘性、耐热性及耐化学药品性好，而且成本低廉。酚醛塑料是电器工业上不可缺少的材料，如果用作电子管插座、开关、灯头及电话机等。酚醛塑料还可以用作注塑材料，知道各种日用品与装饰品。酚醛泡沫塑料可用作隔热、隔音材料和抗震材料。十八、增强塑料4以合成树脂为基料，加入增强材料及助剂成型加工成型而待到的塑料，是重要的高分子复合材料。增强材料以纤维状物质或织物为主，常用的有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、聚酰胺纤维等。增强材料的加入增强了树脂的力学性能，使增强材料具有优良的综合性能。多用作结构材料、电绝缘材料及装饰材料。玻璃纤维增强塑料是常用的增强塑

33、料之一，是以玻璃纤维及其制品（织物、毡材等）为增强材料制成的树脂基复合材料。按照树脂性能可以分为热固性和热塑性两大类。玻璃纤维增强塑料质轻，坚硬，比强度高，耐腐蚀性、绝热性和绝缘性良好，可采用手糊成型、喷涂成型、缠绕成型、模压成型等加工方法成型。多用于制作化工设备、汽车车身、船体等大型结构件，广泛用于化工、机械、建筑、运输等方面。以热固性树脂为粘结剂的玻璃纤维热固性增强塑料，俗称玻璃钢。常用的树脂有不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂等。玻璃钢有很高的机械强度，质轻，比一般钢铁轻 3/4，比铝轻 1/2。玻璃钢主要用来制造汽车、机车、客车、拖拉机的车身及各种配件（如车门、窗框、仪表盘、挡泥板及油箱等

34、），以及车厢内部装饰板、座椅、地板等。在机电工业中用作机械设备的外壳、机架、印刷电路板、电机机罩及仪表等。玻璃钢还可以代替不锈钢、铜、铝等金属作石油化工方面的防腐材料。十九、玻璃的组成及分类玻璃的主要成分是二氧化硅，一般通过熔烧硅土加上碱而得到的，其中碱的作用是助溶剂，也可加入其他物质，例如： 石灰（提高稳定性）、镁（去除杂质）、氧化铝（提高光洁度）或加入其它氧化物得到不同颜色。按照化学成分分类;碳酸钠石灰玻璃：主要用途平板玻璃、餐具、器皿。碳酸钠石灰铝玻璃：啤酒瓶、酒瓶铝玻璃：光学用玻璃、装饰用玻璃钾石灰玻璃：光学用玻璃、人造宝石、化学用玻璃硼酸硅玻璃：电真空管用玻璃、光学用玻璃、化学用玻璃

35、安瓿玻璃碳酸钡玻：光学玻璃石英玻璃：石器玻璃、化学用玻璃按照用途分类：容器玻璃：具有与一定化学稳定性、抗热震性和一定的机械强度，能够经受装罐、杀菌、运输等过程；可用作盛放饮料、食品、药物、化妆品。建筑玻璃：具有采光和防护功能，应该具有良好的隔音、隔热和艺术装饰效果；可用作建筑的门、窗、屋面、墙体及室内外装饰。光学玻璃：无杂质、无气泡，对光纤有严格的折射、反射数据；用作望远镜、显微镜、放大镜、照相机及其他光学测量仪器的镜头。电真空玻璃：具有较高的电绝缘性和良好的加工、封接气密性能；可做灯泡、显像管、电子管等泡沫玻璃：气孔占总体积的 80%90%，相对密度小，隔热、吸声、强度高等优点，可采用锯、钻

36、、钉等机械加工； 应用于建筑、车辆、船舶的保温、隔音、漂浮材料光学纤维：直径小，工艺要求高；用于传输光能、图像、信息的光缆等特种玻璃：具有特殊用途；如半导体玻璃、激光玻璃、微晶玻璃、防辐射玻璃、声光玻璃等二十、玻璃的热处理（一）退火：消除制品的热应力，还可以使内部的结构均匀。（二）淬火：在玻璃表面形成一个有规律，均匀分布的压力层，提高玻璃制品的机械强度及热稳定性。二十一、木材特性（一）易加工、易连接。木材可以除了用机械加工外还可以用手工加工；可以加工成各种型面，也可以加工成弯曲、压缩、施切等加工；可以以各种形式的榫结合，也可以用钉子、螺钉、各种连接件及胶黏剂结合。（二）与钢材相比。导热性、导电

37、性、声音传导性小，热胀冷缩性能不显著，这些性能都优于钢材。（三）具有装饰性。具有天然的纹理和色泽，可以加工成美丽的花纹图案，是一种较好的装饰材料。（1） 颜色。木材的颜色是由于细胞腔内含有各种色素、树脂、树胶、其他氧化物等，这些物质渗透到细胞壁中呈现各种颜色。树木不同，木材所显示的颜色也有所区别。（2） 光泽。指树木对光线的反射或吸收的程度。在对木制品表面处理时，要求具有较好的光泽，以增加木制品的美观性。（3） 纹理。之母此案纵向组织的排列方向的表现情况。可以分为直纹理、斜纹理、波浪纹理、邹形纹理、交错纹理、螺旋纹理等。（四）容易解离。木材可以用机械的方法打碎后再胶合。刨花板、纤维板的生产就利

38、用了木材的这种特性。（五）容易腐朽和虫蛀。木材是一种有机物质，在生长和存储的过程中，易受菌、虫的侵蚀，是木材受到了一定程度的破坏，降低了使用性能。（六）干缩湿胀。木材和其他材料不同，早大气中受环境的影响，当环境的湿度和温度发生变化时，常常引起木材的膨胀或收缩，严重时会发生变形和开裂，降低了木材的使用价值。（七）各向异性。由于木材的构造在各个方向不同，木材在不同的方向上的物理机械性能也有所不同，在使用木材时应充分考虑到木材的这个缺点。（八）具有天然缺陷。由于木材是一种天然材料，在生长过程中受到自然环境的影响，有许多天然的缺陷，如节子、弯曲等。这些天然缺陷会影响木材的使用。二十二、木材的三切面及选

39、用（一）横切面。自垂直于树木的生长方向锯开的切面称为横切面（或横断面）。木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削， 加工后不易获得光洁的表面。（二）径切面沿树木生长的方向，通过髓心并于年轮垂直锯开的切面称径切面。在径切面上的木材纹理呈条状且相互平行。径切板5收缩小，不易翘曲、木材挺直，牢度较好。（三）弦切面沿树木生长方向，但是不通过髓心锯开的切面称弦切面。在弦切面上形成山峰状或“V”字形木纹纹理，花纹美观但易翘曲。（四）木材的选用1. 木材选用的技术要求（1） 有一定的强度、刚度、弹性和硬度，密度适中，材质结构应细致。（2） 有美观的色泽和纹理（3） 干缩、湿胀性和翘曲变形小（4） 加工

40、性能良好（5） 胶合、着色和涂饰性能良好（6） 弯曲性能良好（7） 有较强的抗气候和虫害性2. 木材选用质量管理（1） 体积计算（2） 含水率。木材中水分的质量占木材的全干质量的百分数为木材含水率（3） 力学性能二十三、榫结合这是由榫头和插入榫孔构成的结合。根据结合部位的尺寸、位置、构件在结构中的作用不同，榫头有各种形式，各种榫又视制品结构的需要，有明榫和暗榫之分。榫孔的形状和大小，根据榫头而定。连接主要依靠榫头四壁与榫孔相吻合，因此榫头和榫孔在制作时，必须注意结构合理，配合密实。二十四、木材表面处理（一）木材涂覆前处理1. 干燥。木材具有多孔性，易吸水和排水。因此，新木材需要干燥到含水量 8

41、%12%时才能进行涂层被覆。常用方法：自然风干燥和低温燥干。2. 去毛刺。木制品表面虽经刨光，但总有没有完全脱离的木纤维残留表面，影响着色的均匀性，使被覆的涂层留下一些未着色的小白点，因此涂覆前一定要去毛刺。常用方法是磨法即可。高级木制品用以下方法（1） 在表面刷稀释的虫胶漆。这样毛刺不能竖起，而且发脆，这样很容易用磨砂清除掉。（2） 用润湿的清洁摸布擦拭表面，使毛刺吸水膨胀而竖起，待表面干燥后用砂纸磨光。（3） 采用火燎法，即用排笔直刷上一层薄薄的酒精，立即用火点着。3. 清除污物。受胶痕、油迹等污物弄脏的木制品表面，可以用砂纸磨光，再用棉纱蘸汽油擦洗干净，若不干净则用精光短刨刨净。4. 去

42、树脂。大多数针叶木材中都含有树脂。它们的存在会影响涂被覆涂层的附着力和颜色的均匀性，常用有机溶剂清洗，也可用碱洗。5. 漂白。不少木材含有天然色素，对木材原色有时需要保留，以起到装饰作用；如果木制品需要涂成淡色或与原色无关的颜色时，要进行漂白处理。常用双氧水、氨水或氢氧化钠溶液。6. 染色。为得到纹理优美、颜色均匀的木质表面，木制品需要染色，木材染色一般可分为水色染色和酒色染色两种。水色是染料的水溶液，酒色是染色的醇溶液。溶解燃料时，不论是水色染色或酒色染色，最好在玻璃杯、陶瓷罐或搪瓷盆内操作，不要用金属容器，以免引起变色现象。（二）木材表面贴覆表面贴覆是将面饰材料通过黏合在木制品表面而成一体

43、的一种装饰方法。表面贴覆工艺的后成型加工技术是近年来开发的板材边部处理新技术。其工艺方法是：以木制人造板（刨花板、中密度纤维、后胶合板等）为基材，将基材按设计要求加工成所需的形状，覆贴底面的平衡板，然后用一张装饰贴面材料和端面进行覆贴封边。后成型加工技术改变了传统的封边或包边方式和生产工艺，可制作圆弧形甚至复杂曲线形的板式家具，使板式家具的外观线变的柔和、平滑和流畅，一改传统家具直角边的造型，增加外观装饰效果，从而满足了消费者的使用要求和审美要求。二十五、胶合板胶合板用三层或奇数层的单板经热压胶合而成，个单板纤维方向互相垂直、对称。胶合板的特点是幅面大而平整，不易干裂、纵裂或翘曲，适合于制作大面积板状部件，如用做隔热墙、天花板、家具及室内装修等。胶合板品种很多，有厚度在 12mm 一下的普通胶合板，厚度在 12mm 以上的厚胶合板，以及表面用薄木贴面或塑料贴面制成的装饰胶合板等。6