每當(dāng)我的指尖輕觸一件產(chǎn)品，最先與我對(duì)話的，往往是材質(zhì)。它不僅決定產(chǎn)品的物理性能，更承載著設(shè)計(jì)師的巧思與用戶的情感聯(lián)結(jié)。正如 Michael F. Ashby 在《Materials & Design》中所言：“材料的選擇從來(lái)不是單純的技術(shù)問(wèn)題，而是藝術(shù)與科學(xué)的共生”。加入壹零壹工業(yè)設(shè)計(jì)公司已有八年，作為擁有多年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工業(yè)設(shè)計(jì)師，我深知材質(zhì)不僅是產(chǎn)品的“皮膚”，更是其靈魂的延伸。今天，由我?guī)哌M(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)師的材料世界，探索那些隱藏在產(chǎn)品背后的材質(zhì)故事。

一、材質(zhì)選擇的行業(yè)背景：從 “能用” 到 “好用且有溫度”

       工業(yè)設(shè)計(jì)的材質(zhì)選擇，經(jīng)歷了從 “功能優(yōu)先” 到 “全維度平衡” 的演變。在工業(yè)化初期，設(shè)計(jì)師對(duì)材質(zhì)的認(rèn)知局限于金屬、木材等天然或基礎(chǔ)合成材料，選擇邏輯僅圍繞 “能否實(shí)現(xiàn)功能”。據(jù)了解，20 世紀(jì)中期塑料的普及，徹底顛覆了工業(yè)設(shè)計(jì)的材質(zhì)格局，讓產(chǎn)品形態(tài)突破了傳統(tǒng)材料的限制，也開(kāi)啟了材質(zhì)多元化的時(shí)代。

       進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著環(huán)保理念興起與智能制造技術(shù)發(fā)展，材質(zhì)選擇的維度不斷拓展。一方面，標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，將環(huán)保屬性納入材質(zhì)選擇的硬性指標(biāo)；另一方面，碳纖維、生物基塑料等新型材料的涌現(xiàn)，為設(shè)計(jì)師提供了更多創(chuàng)意可能。優(yōu)秀的工業(yè)設(shè)計(jì)師不僅了解這些標(biāo)準(zhǔn)，更能預(yù)見(jiàn)其發(fā)展趨勢(shì)，在產(chǎn)品生命周期初期就做出前瞻性選擇。如今的材質(zhì)選擇，早已從 “能用” 升級(jí)為 “好用、好看且有溫度” 的綜合考量。

二、工業(yè)設(shè)計(jì)常用材質(zhì)的種類及特性

       在日常設(shè)計(jì)工作中，我接觸最多的材質(zhì)可分為很多類，它們各自有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與適用場(chǎng)景：

       金屬材料：包括鋁合金、不銹鋼、鎂合金等。鋁合金憑借輕質(zhì)高強(qiáng)的特性，成為消費(fèi)電子、便攜設(shè)備的首選，比如筆記本電腦的外殼；不銹鋼則因耐腐蝕性與質(zhì)感，常用于廚房家電。值得一提的是，鑄鐵材料需遵循標(biāo)準(zhǔn)，其性能參數(shù)直接影響工程機(jī)械類產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

       塑料材料：作為應(yīng)用最廣泛的材質(zhì)，ABS 塑料兼具韌性與剛性，是家電外殼的常客；PC 塑料抗沖擊性強(qiáng)，常用于兒童安全座椅部件等；而生物基塑料則因環(huán)保屬性，逐漸成為消費(fèi)電子領(lǐng)域的新寵。塑料的阻燃性能需滿足標(biāo)準(zhǔn)，這是保障產(chǎn)品安全的關(guān)鍵指標(biāo)。

       陶瓷材料：氧化鋯陶瓷硬度高、觸感溫潤(rùn)，常用于智能手表表圈，能提升產(chǎn)品的高端質(zhì)感；傳統(tǒng)陶瓷則因文化屬性，多用于文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

       復(fù)合材料：碳纖維復(fù)合材料輕質(zhì)且強(qiáng)度遠(yuǎn)超鋼材，常用于高端無(wú)人機(jī)機(jī)架；玻璃纖維增強(qiáng)塑料則在汽車內(nèi)飾件中廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度與成本的平衡。

       新興材料：自愈材料、可編程物質(zhì)、透明鋁材、石墨烯復(fù)合材料……這些前沿材料正在重新定義設(shè)計(jì)的邊界。

       天然材料：竹、木等天然材料自帶親和力，常用于智能家居產(chǎn)品，傳遞出回歸自然的設(shè)計(jì)理念，但需做好防潮、防蟲處理。

三、材質(zhì)選擇的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：合規(guī)是設(shè)計(jì)的底線

       材質(zhì)選擇絕不能脫離行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這是保障產(chǎn)品安全與市場(chǎng)準(zhǔn)入的底線。在國(guó)內(nèi)，我們需遵循一系列國(guó)標(biāo)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要兼顧國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以滿足出口需求：

       環(huán)保類標(biāo)準(zhǔn)：電子電氣產(chǎn)品需符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，限制鉛、汞等有害物質(zhì)含量；要求工業(yè)設(shè)計(jì)師在選材時(shí)評(píng)估材料的全生命周期環(huán)境影響，這與歐盟 EPR（生產(chǎn)者責(zé)任延伸）法規(guī)的理念不謀而合。

       性能類標(biāo)準(zhǔn)：ABS 塑料的力學(xué)性能需符合要求，其阻燃等級(jí)要達(dá)到規(guī)定的級(jí)別才能用于家電外殼；工程機(jī)械的結(jié)構(gòu)件選用鋼材時(shí)，需遵循標(biāo)準(zhǔn)，確保強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。

       國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：鑄鐵類產(chǎn)品設(shè)計(jì)需參考標(biāo)準(zhǔn)，明確材料的性能參數(shù)；玻璃結(jié)構(gòu)件則要符合標(biāo)準(zhǔn)，保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

四、材質(zhì)選擇的核心技巧：在平衡中找最優(yōu)解

       材質(zhì)選擇沒(méi)有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)答案，關(guān)鍵在于在多重需求中找到最優(yōu)解。結(jié)合理論與我的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下核心技巧：

       1. 性能與需求的精準(zhǔn)匹配

       首先明確產(chǎn)品的核心需求：是耐沖擊、耐腐蝕、輕量化還是導(dǎo)熱性？

       2. 制造工藝的共生考量

       材料與制造工藝不可分割。注塑成型需要流動(dòng)性良好的塑料，壓鑄適合熔點(diǎn)較低的金屬，而CNC加工則對(duì)材料硬度有特定要求。

       3. 感官體驗(yàn)的層次構(gòu)建

       視覺(jué)（顏色、光澤、紋理）、觸覺(jué)（溫度、質(zhì)感）、聽(tīng)覺(jué)（敲擊聲）、甚至嗅覺(jué)（材料氣味）共同構(gòu)成用戶對(duì)產(chǎn)品的第一印象。

       4. 成本與價(jià)值的平衡術(shù)

       材料成本約占產(chǎn)品總成本的30%-70%。選擇時(shí)需權(quán)衡初始成本、加工成本、維護(hù)成本與報(bào)廢成本。有時(shí)，較高單價(jià)材料因加工簡(jiǎn)便或壽命延長(zhǎng)，反而實(shí)現(xiàn)總成本優(yōu)化。

       5. 可持續(xù)性的全周期思考

       從原材料獲取、生產(chǎn)能耗、使用維護(hù)到報(bào)廢回收，材料的全生命周期影響越來(lái)越成為選擇的關(guān)鍵因素。

       6. 文化語(yǔ)境的微妙解讀

       材質(zhì)在不同文化中承載著不同符號(hào)意義。皮革在某些文化中象征奢華，在另一些文化中可能引發(fā)倫理爭(zhēng)議；竹子在中國(guó)文化中代表堅(jiān)韌與謙遜，在北歐則傳遞自然簡(jiǎn)約的美學(xué)。

       7.總的來(lái)說(shuō)就是以下技巧：

       功能優(yōu)先，匹配產(chǎn)品定位：設(shè)計(jì)醫(yī)療設(shè)備時(shí)，需優(yōu)先選擇醫(yī)用級(jí)不銹鋼或 PC 材料，保障生物相容性；而設(shè)計(jì)平價(jià)日用品，則可選用成本更低的 PP 塑料，無(wú)需追求高端材質(zhì)。

       成本平衡，兼顧全生命周期：某智能手表廠商曾為降低成本選用普通 ABS 塑料，卻因后期耐磨性能不足導(dǎo)致售后激增，最終反而增加了總成本。因此，選材需考量全生命周期成本，而非僅看原材料價(jià)格。

       環(huán)保合規(guī)，緊跟政策趨勢(shì)：隨著 “雙碳” 目標(biāo)推進(jìn)，可優(yōu)先選用再生塑料、生物基材料等環(huán)保材質(zhì)，既符合標(biāo)準(zhǔn)，也能提升品牌形象。

       用戶體驗(yàn)，兼顧觸感與情感：手持設(shè)備的外殼，可選用磨砂處理的鋁合金，既保證質(zhì)感又能防滑；兒童產(chǎn)品則需避免尖銳的金屬邊角，優(yōu)先選擇軟質(zhì)橡膠或圓潤(rùn)的塑料。

       五、材質(zhì)選擇的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)：在試錯(cuò)中積累智慧

       八年的設(shè)計(jì)生涯，讓我在材質(zhì)選擇上積累了不少實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，也踩過(guò)不少坑：

       便攜音箱的材質(zhì)抉擇：在設(shè)計(jì)一款戶外便攜音箱時(shí)，最初方案是鋁合金外殼，雖質(zhì)感出眾但重量超標(biāo)。后來(lái)改用 30% 玻纖增強(qiáng)的再生塑料，既減輕了重量，又通過(guò)磨砂工藝實(shí)現(xiàn)了類似金屬的觸感，同時(shí)滿足了環(huán)保要求，最終產(chǎn)品的市場(chǎng)反饋遠(yuǎn)超預(yù)期。

       家電面板的耐磨難題：曾為一款廚房小家電設(shè)計(jì)亞克力面板，卻因用戶反饋易刮花而返工。后來(lái)改用鋼化玻璃面板，雖成本增加 15%，但耐磨性能提升 3 倍，徹底解決了用戶痛點(diǎn)。

       低溫環(huán)境的材質(zhì)適配：為北方地區(qū)設(shè)計(jì)戶外傳感器時(shí)，初期選用普通 ABS 塑料，低溫環(huán)境下易脆裂。參考設(shè)計(jì)規(guī)范后，更換為耐低溫的 PC/ABS 合金材料，成功解決了低溫失效問(wèn)題。

       六、材質(zhì)選擇的設(shè)計(jì)總結(jié)：擇材如識(shí)人，貴在適配

       回顧多年在壹零壹的設(shè)計(jì)經(jīng)歷，我對(duì)材質(zhì)選擇有了更深的感悟：

       材質(zhì)無(wú)優(yōu)劣，適配是關(guān)鍵：鈦合金雖高端，但用于平價(jià)日用品就是資源浪費(fèi)；再生塑料雖成本低，卻能在環(huán)保產(chǎn)品中大放異彩。材料的價(jià)值在于與產(chǎn)品定位的契合度，而非自身的價(jià)格。

       標(biāo)準(zhǔn)是底線，創(chuàng)新是追求：合規(guī)是材質(zhì)選擇的基礎(chǔ)，而新型材料的應(yīng)用則是產(chǎn)品脫穎而出的關(guān)鍵。工業(yè)設(shè)計(jì)師需時(shí)刻關(guān)注材料技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài)，將新技術(shù)轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。

       兼顧理性與感性：材質(zhì)選擇既要通過(guò)力學(xué)、化學(xué)分析做理性判斷，也要考慮用戶的情感需求。一款木質(zhì)外殼的收音機(jī)，其溫暖的觸感所傳遞的懷舊感，是金屬材質(zhì)無(wú)法替代的。

 

       結(jié)語(yǔ)

       材質(zhì)選擇，是工業(yè)設(shè)計(jì)師與產(chǎn)品的對(duì)話，也是與用戶的共情。權(quán)威文獻(xiàn)為我們提供了理論指引，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則劃定了設(shè)計(jì)的邊界，最終的實(shí)戰(zhàn)抉擇，則考驗(yàn)著工業(yè)設(shè)計(jì)師的綜合素養(yǎng)。

       未來(lái)，隨著生物基材料、智能響應(yīng)材料等新技術(shù)的發(fā)展，材質(zhì)選擇將迎來(lái)更多可能。作為壹零壹的設(shè)計(jì)師，我們既要堅(jiān)守匠心，在材質(zhì)的細(xì)節(jié)中打磨產(chǎn)品；也要心懷責(zé)任，在環(huán)保與創(chuàng)新中尋找平衡，讓每一份材質(zhì)的抉擇，都成為產(chǎn)品與用戶情感聯(lián)結(jié)的紐帶。

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