6.2材料的性能与规划课件-2024-2025学年苏教版（2019）高中通用技术必修一

第六章 模型或原型的制作 1 天工开物 《天工开物》记载：“凡铁钟模不重费油蜡者，先埏土作外模，剖破两边形或为两截，以子口串合，翻刻书文于其上。内模缩小分寸，空其中体，精算而就......”由此可见，在古代铸造技术中模型已经得到了广泛的应用。 模型制作是产品设计过程中的一个重要环节，包括材料的选取和工艺标准的设定等一系列复杂的过程，蕴含着独特的思维方式和方法。模型制作是构思、分析、交流和评价设计方案的一种方法，在社会生产和生活领域有着广泛的运用。 一 模型或原型的特性与作用 二 材料的性能与规划 三 工艺的类别与选择 四 制作台灯模型或原型 §6.2 材料的性能与规划 02 学习目标 1. 通过案例分析，比较常见材料的应用环境。 2. 通过活动体验，比较常见材料的特性。 3. 能根据设计方案和产品用途，选择合适的材料，并对材料进行合理的规划。 任务一 探究材料的性能与应用 任务二 选择和规划材料 走进情境 孙宇想起在边远山区进行志愿服务时看到，南方气候潮湿，木制产品容易变形、发霉，有些金属制品容易生锈腐蚀；北方气候干燥，木制产品容易开裂，而塑料使用时间越长褪色越明显。可见，台灯所用材料的选择对台灯使用寿命也有重要影响。 任务一 探究材料的性能与应用 材料是人类用以制成生活和生产中的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质，它是人类生存和发展的物质基础，是人类社会现代文明的重要支柱。 材料是产品设计的物质条件，是产品设计的基础和前提。材料以其自身的特性影响着产品设计，维持产品功能的形态，满足产品功能的要求。 任务一 探究材料的性能与应用 任务一 探究材料的性能与应用 无机非金属材料，是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 有机高分子材料又称聚合物或高聚物材料，是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子，其分子量高达104～106。它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等，也可以是用合成方法制得的，如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。 任务一 探究材料的性能与应用 木材、金属材料、塑料等都是常见的材料。 任务一 探究材料的性能与应用 木材是一种优良的造型材料，自古以来，它一直是最广泛最常用的传统材料，其自然、朴素的特性令人产生亲切感，被认为是最富于人性特征的材料。木材质轻，有天然的色泽和美丽的花纹，具有易于加工和涂饰、隔热与绝缘的特点。由天然木材制成的作品，纹理美观，自然淳朴。 木材 任务一 探究材料的性能与应用 木材能够广泛应用的原因之一，是其具有较好的强度性能及优良的加工性能。材料的强度是指材料抵抗变形和断裂的能力。强度是评定材料质量的重要力学性能指标，是设计中选用材料的主要依据之一。根据受力种类的不同，分为抗拉、抗压、抗弯、抗剪等。 木材 任务一 探究材料的性能与应用 木制板材可分为实木板材和人造板材。实木板材有指接板、集成板、薄木和单板等。实木材料具有各向异性的特点，在自然条件下具有吸湿而膨胀、解吸而收缩的特性。木材暴露在空气中时，容易受温度和湿度的影响，发生尺寸、形状和强度的变化，出现变形、开裂、扭曲和翘曲等现象。 木材 任务一 探究材料的性能与应用 木材 红木 黄花梨木 任务一 探究材料的性能与应用 木材 任务一 探究材料的性能与应用 人造板材有密度板、刨花板、胶合板、细木工板、三聚氰胺板等。人造板材在幅面方向上的尺寸稳定性好，较实木而言适用范围更广。 木材 任务一 探究材料的性能与应用 金属材料是指由纯金属或合金构成的材料，具有金属光泽，有良好的 导热和导电性能，以及优良的力学性能和可加工性能。在现代工业社会中，金属材料已成为现代产品设计中的一大主流材料。 金属材料 任务一 探究材料的性能与应用 金属材料 任务一 探究材料的性能与应用 金属材料的力学性能主要包括强度、刚度、硬度等，一般以抗拉强度作为判别金属强度的指标。 硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，它直接影响材料的耐磨性和切削加工性。硬度往往和材料的耐磨性和耐久性联系在一起。一般情况下，材料的硬度越高，其耐磨性越好。车床、铣床上用于金属加工的刀具，其材料必须具有很高的强度和硬度。 金属材料 任务一 探究材料的性能与应用 塑料是一种具有多种特性的材料。它原料来源广，性能优良（质轻，具有绝缘性、耐腐蚀性等），加工成型方便，具有装饰性，而且价格比较低廉，广泛应用于仪器、仪表、家用电器、包装及日常生活用品等各领域。 塑 料 任务一 探究材料的性能与应用 塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。 热塑性塑料是指在一定的温度范围内，能反复加热软化至熔融流动，冷却后能硬化成一定形状的塑料。热塑性塑料受热后可多次成型，废料可回收再利用。 热固性塑料是指在初次成型后形状固化下来，不能再次热熔或软化的塑料。在需要隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等恶劣环境中使用的塑料，大部分是热固性塑料。 塑 料 任务一 探究材料的性能与应用 塑 料 任务一 探究材料的性能与应用 随着科技的不断发展，新材料也不断被研究制造出来。新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料，如超导材料、碳纤维、石墨烯、柔性玻璃、形状记忆合金等。 新材料 任务一 探究材料的性能与应用 金属材料 任务二 选择和规划材料 《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。”由此看出，古人很早就意识到材料选择的重要性。材料选用适当与否，直接影响着产品的内在功能和外观质量。任何一个产品设计，只有选用材料的性能特点与其加工工艺性能相一致，才能实现设计的目的和要求。 选择材料时，要综合考虑材料的性能、材料的工艺性以及材料的成本等因素。 任务二 选择和规划材料 在产品设计选择材料时，首先应该考虑材料的性能是否满足产品的使用功能、使用环境、结构要求等。例如，设计微波餐具要考虑的是微波的穿透性能，优先选择玻璃、陶瓷和部分工程类塑料；设计空调支架要综合考虑材料的强度、工艺和成本等，优先选用钢材；设计交通工具要选用强度性能高的钢材。 选择材料时，还需要考虑材料应具有良好的加工性能，符合造型设计中成型工艺、加工工艺和表面处理的要求，优先选择技术难度小、工艺简单、材料利用率高，并与加工设备及生产技术相适应的材料。 材料的性能 任务二 选择和规划材料 材料的价格和加工成本直接影响着产品的性价比。应在满足设计要求的基础上，结合材料的成本，优先选用资源丰富、价格低廉、质量上好的材料。 选择材料时，安全是最基本的因素，材料的选择应充分考虑可能遇到的各种危险。 材料的成本 任务二 选择和规划材料 为了提高材料的利用率和劳动效率，保证产品质量和正品率，应对材料进行合理的规划。 在规划材料时， 一要做到料尽其用，优材不劣用，大材不小用，长材不短用； 二要充分考虑材料的颜色、花纹和光泽，外用料要选择材质好、纹理美观、涂饰性能好的材料； 三要考虑材料的加工余量和损耗等因素，保证各部件的顺利装配和作品的尺寸精度。 材料的规划 1. 查阅相关资料，列出除了木材、金属、塑料以外的其他常用材料的名称、性能和主要用途，填入下表。 天然石材 硬度高、价格便宜、花纹独特、有一定放射性 建筑装修 陶瓷 高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化 结构材料、刀具材料 合成橡胶 高弹性、绝缘性好、气密性好、耐油、耐高温或低温 农业、国防、交通、民用 THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf61.7.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$