做有“材”的产品设计——谈材料在产品设计中的重要作用

做有“材”的产品设计

——谈材料在产品设计中的重要作用

The Important Role of Material in Product Design

◇　曹祥哲　Cao Xiangzhe

根据《考工记》记载：天有时，地有气，材有美，工有巧，合此四者，然后可以为良。我们从此可以看出依靠材料的性能和特点来表现美的特征自古已有。翻开人类进化史，我们更不难发现，材料的开发、使用和完善贯穿始终。例如人类从石器时代、陶器时代、铜器时代、铁器时代进入到当代的人工合成材料时代，材料早已成为人类赖以生存和生活中不可缺少的重要部分，它不仅是人类文明和时代进步的标志，更是衡量社会科技发展水平的重要因素。

从原始时代起，人类使用材料时就注意到各种材料的基本特性，并经过无数次的试验，不断丰富了对材料的认知，针对不同的材料予以不同的形态设计。科学技术的发展使现代新型材料不断出现和广泛应用，对产品设计有着极大的推动作用。每一种新材料的发现和应用，都会产生不同的成型加工方法和工艺制作方法，从而使产品的外观形态以及结构发生变化，为产品设计带来新的飞跃，从而形成新的设计风格，同时也为产品设计师带来更为广阔的设计空间与设计挑战。

德国一位著名设计师曾这样总结设计与材料的关系，他提出设计直接和新材料与新技术相关。当新材料出现时，旧有的设计会被重新评估，不难看出，设计的思想是凭借材料来实现，同时材料的特性则是通过设计得到表达。每一种新材料的发现、发明和应用，都意味着一种新的表现形式被创造和应用，不同的材料因其材质、工艺等原因而呈现给人们不同的感觉特性。因此，在产品设计过程中，材料的选择是极为重要的，合理的材料应用不仅能够丰富产品的内容和个性，更能使产品产生新的魅力。

一、材料在产品设计中的美学体现

从设计历史的发展中，我们可以看出，不同设计风格的演变往往与新材料的发展和应用是同步进行的，不同性质的材料与它组成的不同结构的产品都会呈现出不同的视觉特征，带给使用者不同的视觉感受。现代工业产品的形式在很大程度上是依靠对材料的运用和加工来体现产品的美学特征。

材料在产品设计中的美学体现就是指选取天然材料或通过人为加工使产品具有审美价值。具体包含以下几点：

1.产品材料的视觉美

视觉美是指基于视觉体验的积累，对已经熟悉的物面组织，仅凭视觉就可以判断出它的质感而无需再直接接触。现代设计中常见的材料有金属、塑料、陶瓷、玻璃、皮革、织物以及新型的复合材料。例如金属的光泽，使产品体现出一种冷漠的视觉特效，更能体现出高科技感，也会给人一种神秘和高贵感（图1）。塑料产品具有亲和的感觉，使人易于接近，富有亲和力，通过先进技术手段也能显示出华丽的视觉效果（图2）。例如苹果公司的电脑机箱采用半透明塑料材质的设计，一经上市就迷倒了全球用户，并引领了时尚（图3）。

2.产品材料的触觉美

产品材料的触觉美是指人体通过与材料的接触而产生的一种舒适的感觉，如柔滑的绸缎、精美的陶瓷、珍贵的毛皮等，给人以细腻、柔软、光滑、温润、舒适的感觉。例如自然的石材给人以沧桑的感觉，金属给人以硬朗、力度、精致、冷酷的手感。如图4中的相机设计，设计师选用细腻的真皮皮质与冷酷的金属搭配，不仅丰富了材料的视觉语言，更使使用者接触相机时感觉到温暖细腻的手感，考虑到使用者的心理感受，使用户对产品爱不释手。

3.产品材料的工艺美

产品材料的工艺美指的是产品通过加工制造和表面装饰的工艺手段所体现出来的产品外在的审美特性。任何产品都必须通过相应工艺措施进行加工才能得到精美的外观形态。这种工艺措施分为制

造工艺和表面装饰工艺两种。

制造工艺主要是指产品通过机械精整加工后所表现出来的加工特征。机械产品的加工主要有精车、精刨、精铣、精雕、铲刮、抛光等方法，以及各种无切削加工，如滚压加工等。

装饰工艺主要指通过对成型产品进行必要的涂料装饰或电化学处理以提高产品的机械性能和审美情趣。其包含涂料装饰与电化学处理方法。涂料装饰是对各种金属材料或非金属材料表面进行的一种简单易行、运用灵活的工艺手段。各种材料都可以通过采用涂料装饰的方法来得到不同的外观效果。此外，电化学处理方法也是产品外观效果的重要手段，其主要有电抛光、电镀、氧化处理等。电化学处理是运用电离作用和化学作用使金属表面平整光洁或使某种材料表面获得其他材料的表面镀面或氧化层，从而改善表面性质和外观质量，达到保护和装饰美化的目的。

如图5所示，这款著名的塑料调味瓶采用的材料是半透明的聚丙烯，表面经过了磨砂处理，在光线下给人一种非常柔和的感觉，令人爱不释手。另外，这两个瓶子是通过内嵌的不锈钢和磁铁连成一体的。通过材料的不同，将形式与功能完美地结合。图6中这款国产的1000万像素的数码相机，给人的第一感觉比较厚重，不同于其他国外生产的1000万像素的卡片机。机身采用工程塑料，经过磨砂处理以减少塑料的感觉。整个机身除了镜头周围的一圈是金属材质外，其余都是电镀了金属层的塑料部件，利用加工工艺的特性使产品材料产生精美的视觉效果。

4.产品材料的肌理美

产品材料的肌理美是材料美学体现的重要部分。肌理通常是指物理表面诉求视觉或触觉的组织构造，包括材质、纹理等内容，是客观存在的一种特殊表现形式，它代表材料表面的质感，体现物体属性及特征。从另一个角度来看，任何物质表面都按照它自身的肌理形式存在，而这种肌理形式的存在又是认识这种物质的最直接的媒介，物质肌理形式是认识物质的首要因素，也是产品设计领域中研究材料肌理的前提。材料的肌理除了由于内部构造形成的表面效果之外，还指对现有的材料进行加工，使表面产生新的肌理效果，使肌理的层次感丰富起来。材料肌理的美感是一种综合的结果，如何在众多的材料中选用适当的肌理表现形式，发挥材料在产品设计领域中的作用，是设计师的重要任务：既组织好不同材料的肌理，又要协调好各种肌理的关系。肌理是体现材料自身表现力的媒介，肌理效果直接影响设计观念的传达与视觉美感的体现。如图7所示，这款腕表采用对材料进行电镀处理，使其具有特殊的光泽般的肌理，这样的处理方法，不仅使产品表面得到保护与装饰，更是提升了产品的品位。

5.设计中材料的色彩美

材料是色彩的载体，色彩不能游离于材料而存在。材料的色彩可分为两类：一类是材料本身具有色彩美感或材料自然色彩特征，不需要在设计过程中进行色彩加工的，更多是指天然的材料，如石材、木质材料等，其固有色彩及天然的材料色彩及属性是产品设计创作可贵的资源，很多产品就是利用材料本身的色彩进行设计，产品设计师必须充分发挥并挖掘材料色彩的属性，并且运用对比、点缀等设计手法去加强其色彩的美感功能和天然色彩的自然状态，丰富其表现力。还有的材料是可根据设计作品本身的需要，在制作中进行色彩处理，注意色彩的明度、纯度、色相之间的关系，以调节材料本色，强调和烘托材料本色的美感作用，达到设计作品与色彩的和谐。各种材料的色彩美感并不是单独存在的，是靠运用色彩规律，将不同材料色彩通过组合和协调结合在一起，从而突出材料色

90 北方美术·2013/1

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图1　金属产品图2　塑料产品图3　苹果电脑图4　选用不同材料搭配的相机设计图5　塑料容器设计图6　相机设计

图7　手表设计图8　灯具设计图9　木质产品图10　音箱设计图11　新材料水桶图12　新材料灯具

彩的表现力。任何材料色彩都有明度、色相、冷暖色调上的差异。在设计过程中，设计师要正确合理地运用色彩规律，将各种材料色彩有机组合成一个完美的整体，充分体现了设计师实际驾驭和操作材料的能力。图8中的灯具运用材料不同的色彩进行对比，使光线更加柔和，符合使用者的视觉感受。图9中的家具设计利用木材的本色与织物进行结合，体现一种古朴自然的视觉效果。

二、材料是产品设计的物质基础

在产品设计中，材料是用以构成产品造型的重要手段与方法，材料的不同，必然会为设计带来改变。无论是传统材料还是现代材料，天然材料还是人工合成材料，单一材料还是复合材料，都是产品造型设计的物质基础，材料通过加工工艺，使自身的形态、造型与肌理发生改变，并赋予产品全新的立体形象，从而将方案转化为具备使用价值和审美价值的实体。产品造型设计的过程，在一定程度上可以说是设计师对材料的认识和理解并进行艺术思维转化的过程。在现代产品设计中，应用新材料来显示其材质美，采用新的表面处理技术，使产品在结构上、形式上追求精致、细腻、简洁、高雅和时代感。没有材料的支撑，那也就无从谈起产品设计的发展。此外，材料的选用会影响产品的成本。设计师在设计产品时,根据产品的用途、使用人群、使用地点来确定产品材料的选用,因为设计师必须考虑产品的生产成本,一件产品由于材料的不同，其成本会发生巨大的变化，所以材料的选用对成本有着重要影响。例如国外一家设计公司，对音箱进行重新设计，他们改变了以往的塑料材质，选用木质材料，将造型简化，这样的设计不仅使材料的成本下降，更使产品的外貌焕然一新，一经上市，就获得人们的喜爱（图10）。

三、材料的特性激发设计师灵感

产品设计是设计师依靠对其有用的、现实的材料和工具,在意识与想象的深刻作用下,依靠当时的技术文明而进行的创造活动。随着技法、材料、工具的不断变化与升级,技术对产品创造产生着直接影响。设计总是受着生产技术发展的影响，产生新的变化。新的能源和动力带来新材料的运用。例如200年前，当时人们需要携带食品外出，普通的玻璃瓶子容易破裂且不易密封保存，在1810年，世界第一只马口铁罐由英国人发明，并取得专利。当时一位制罐专家一天可做60只空罐。 后来英国的一家公司选用这种马口铁替代了传统的玻璃材料作为食品包装，从此马口铁罐装食品开始普遍在商店中出现,由于它给人们离家外出带来了方便,因而大受欢迎，并流行到现在。可见材料的改变将影响着产品的使用方式以及人们的生活方式。再如，我们学习美术的学生都要用到水桶，传统的水桶存在不方便携带的缺点，于是新型换水工具选用PVC材料（图11），改变了传统材料，轻便小巧，方便携带，同时价格低廉，成为了学生们重要的绘画用具。因此,设计师应充分掌握所用材料的特性,了解它的优缺点,以求在设计中更好地发挥不同材料的不同特性,作出最好的设计。

四、材料可以传达产品的情感

如作者上面所讲，材料不仅是产品设计的物质保证，更是使用者与产品之间一种积极的交流感情的媒介，设计师赋予材料以人文含意，并运用到产品设计中，使产品能够成为一个和谐的使用系统，为使用者带来新的感受。材料是理性的，同时也是感性的，具有丰富的情感特性。也就是说，材料本身的颜色、肌理、纹路、色彩、透明度、发光度、反光率以及它们所具有的表现力，都能传达出感

性的魅力。如果设计者能善于抓住材料的情感，并正确地运用，将会给产品设计带来新的体验和创意。例如对材料的透光性进行设计，能够产生出朦胧的视觉效果，体现出一种神秘感与朦胧感。若选用透明材料，可以体现出直接、通透感。苹果电脑当初经典机型，选用透明塑料，将里面的机器零件完全展示出来，体现出一种解构艺术的魅力。纸质材料可以传达出质朴的原生态效果，因此很多产品选用纸质包装，向消费者传达出简约质朴的情意，赢得消费者的喜爱。国外设计师设计的灯具利用玻璃体现冰块的效果，传达一种冷热交融的视觉效果，新意十足（图12）。

五、产品设计选用材料的原则

从以上笔者的详细分析，我们可以看出现代产品设计与材料的关系是相互依存、相互促进的。科技的发展，观念的更新，促进设计材料的不断发展，同时材料的选择将是影响着产品设计的关键。一方面，材料的选择将影响产品的外观，另一方面，材料的选择影响着产品的使用功能。因此在产品设计时，我们要科学地选用合适的材料，要遵循以下原则：

1.材料的外观：要考虑到材料对使用者的感觉特性，结合产品的造型、风格、区域特征以及使用人群等特性要综合考虑材料的选择。例如为儿童设计产品，就要选择柔软的材料，避免坚硬的材料。为男人设计专用产品可以选用金属材料，体现硬朗的质感，为女士设计产品尽量选用塑料以及丝绸等材质，体现柔和的效果。

2.材料的固有属性：材料的固有属性要求使用者要结合产品的使用功能、使用环境、操作环境等因素综合考虑。例如设计微波餐具，就要选择耐高温的材料，如PP塑料，设计雨具，就要选用耐雨水冲击的材料，如PVC塑料，设计交通工具就要选用耐抗性强的材料，如工程塑料或者金属材料等。

3.材料的工艺性：要结合材料的加工工艺，了解材料的成型知识，因材选料。有的设计师一味地追求天马行空的想象，但是产品要依靠机械加工方能生产出来，必须依靠现有的技术与加工工艺，才能确保产品生产。

4.成本因素：要结合材料的成本，优先选用价格低廉、质量上好的材料。例如一些新兴科技材料，性能确实出色，但是造价极高，如果在一些生活用品上选用这些材料，就会使产品成本远离产品本身的价值，造成不合理的浪费。

六、结语

综上所述，材料是现代产品造型设计的重要手段与方法，随着科学技术的不断发展，新型材料与新型加工工艺不断进化，作为产品设计师更要不断与时俱进，掌握先进材料知识，创造出更加优秀并符合市场需要的产品设计。好的产品设计，不是完全依靠昂贵材料的堆砌，而是恰当、合理、巧妙地运用材料，并把材料本身具有的价值以及美感充分展现出来，运用到产品设计中，使产品体现人性化的使用价值以及美学价值。因此，产品设计师要时刻关注材料的发展动态，结合新型加工工艺，使材料合理地运用到产品设计中。参考文献：

江湘云.设计材料及加工工艺[M].北京：北京理工大学出版社，2003.

曹祥哲：天津美术学院设计艺术学院工业系讲师

NORTHERN ART·2013/1 91

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