匠心择材：工业设计师的材质选择指南

       每当我的指尖轻触一件产品，最先与我对话的，往往是材质。它不仅决定产品的物理性能，更承载着设计师的巧思与用户的情感联结。正如 Michael F. Ashby 在《Materials & Design》中所言：“材料的选择从来不是单纯的技术问题，而是艺术与科学的共生”。加入壹零壹工业设计公司已有八年，作为拥有多年从业经验的工业设计师，我深知材质不仅是产品的“皮肤”，更是其灵魂的延伸。今天，由我带您走进工业设计师的材料世界，探索那些隐藏在产品背后的材质故事。

一、材质选择的行业背景：从 “能用” 到 “好用且有温度”

       工业设计的材质选择，经历了从 “功能优先” 到 “全维度平衡” 的演变。在工业化初期，设计师对材质的认知局限于金属、木材等天然或基础合成材料，选择逻辑仅围绕 “能否实现功能”。据了解，20 世纪中期塑料的普及，彻底颠覆了工业设计的材质格局，让产品形态突破了传统材料的限制，也开启了材质多元化的时代。

       进入 21 世纪，随着环保理念兴起与智能制造技术发展，材质选择的维度不断拓展。一方面，标准的出台，将环保属性纳入材质选择的硬性指标；另一方面，碳纤维、生物基塑料等新型材料的涌现，为设计师提供了更多创意可能。优秀的工业设计师不仅了解这些标准，更能预见其发展趋势，在产品生命周期初期就做出前瞻性选择。如今的材质选择，早已从 “能用” 升级为 “好用、好看且有温度” 的综合考量。

二、工业设计常用材质的种类及特性

       在日常设计工作中，我接触最多的材质可分为很多类，它们各自有着独特的优势与适用场景：

       金属材料：包括铝合金、不锈钢、镁合金等。铝合金凭借轻质高强的特性，成为消费电子、便携设备的首选，比如笔记本电脑的外壳；不锈钢则因耐腐蚀性与质感，常用于厨房家电。值得一提的是，铸铁材料需遵循标准，其性能参数直接影响工程机械类产品的稳定性。

       塑料材料：作为应用最广泛的材质，ABS 塑料兼具韧性与刚性，是家电外壳的常客；PC 塑料抗冲击性强，常用于儿童安全座椅部件等；而生物基塑料则因环保属性，逐渐成为消费电子领域的新宠。塑料的阻燃性能需满足标准，这是保障产品安全的关键指标。

       陶瓷材料：氧化锆陶瓷硬度高、触感温润，常用于智能手表表圈，能提升产品的高端质感；传统陶瓷则因文化属性，多用于文创产品设计。

       复合材料：碳纤维复合材料轻质且强度远超钢材，常用于高端无人机机架；玻璃纤维增强塑料则在汽车内饰件中广泛应用，实现了强度与成本的平衡。

       新兴材料：自愈材料、可编程物质、透明铝材、石墨烯复合材料……这些前沿材料正在重新定义设计的边界。

       天然材料：竹、木等天然材料自带亲和力，常用于智能家居产品，传递出回归自然的设计理念，但需做好防潮、防虫处理。

三、材质选择的行业标准：合规是设计的底线

       材质选择绝不能脱离行业标准，这是保障产品安全与市场准入的底线。在国内，我们需遵循一系列国标与行业标准，同时还要兼顾国际标准以满足出口需求：

       环保类标准：电子电气产品需符合 RoHS 标准，限制铅、汞等有害物质含量；要求工业设计师在选材时评估材料的全生命周期环境影响，这与欧盟 EPR（生产者责任延伸）法规的理念不谋而合。

       性能类标准：ABS 塑料的力学性能需符合要求，其阻燃等级要达到规定的级别才能用于家电外壳；工程机械的结构件选用钢材时，需遵循标准，确保强度达标。

       国际标准：铸铁类产品设计需参考标准，明确材料的性能参数；玻璃结构件则要符合标准，保障结构稳定性。

四、材质选择的核心技巧：在平衡中找最优解

       材质选择没有绝对的标准答案，关键在于在多重需求中找到最优解。结合理论与我的实践经验，总结出以下核心技巧：

       1. 性能与需求的精准匹配

       首先明确产品的核心需求：是耐冲击、耐腐蚀、轻量化还是导热性？

       2. 制造工艺的共生考量

       材料与制造工艺不可分割。注塑成型需要流动性良好的塑料，压铸适合熔点较低的金属，而CNC加工则对材料硬度有特定要求。

       3. 感官体验的层次构建

       视觉（颜色、光泽、纹理）、触觉（温度、质感）、听觉（敲击声）、甚至嗅觉（材料气味）共同构成用户对产品的第一印象。

       4. 成本与价值的平衡术

       材料成本约占产品总成本的30%-70%。选择时需权衡初始成本、加工成本、维护成本与报废成本。有时，较高单价材料因加工简便或寿命延长，反而实现总成本优化。

       5. 可持续性的全周期思考

       从原材料获取、生产能耗、使用维护到报废回收，材料的全生命周期影响越来越成为选择的关键因素。

       6. 文化语境的微妙解读

       材质在不同文化中承载着不同符号意义。皮革在某些文化中象征奢华，在另一些文化中可能引发伦理争议；竹子在中国文化中代表坚韧与谦逊，在北欧则传递自然简约的美学。

       7.总的来说就是以下技巧：

       功能优先，匹配产品定位：设计医疗设备时，需优先选择医用级不锈钢或 PC 材料，保障生物相容性；而设计平价日用品，则可选用成本更低的 PP 塑料，无需追求高端材质。

       成本平衡，兼顾全生命周期：某智能手表厂商曾为降低成本选用普通 ABS 塑料，却因后期耐磨性能不足导致售后激增，最终反而增加了总成本。因此，选材需考量全生命周期成本，而非仅看原材料价格。

       环保合规，紧跟政策趋势：随着 “双碳” 目标推进，可优先选用再生塑料、生物基材料等环保材质，既符合标准，也能提升品牌形象。

       用户体验，兼顾触感与情感：手持设备的外壳，可选用磨砂处理的铝合金，既保证质感又能防滑；儿童产品则需避免尖锐的金属边角，优先选择软质橡胶或圆润的塑料。

       五、材质选择的实战经验：在试错中积累智慧

       八年的设计生涯，让我在材质选择上积累了不少实战经验，也踩过不少坑：

       便携音箱的材质抉择：在设计一款户外便携音箱时，最初方案是铝合金外壳，虽质感出众但重量超标。后来改用 30% 玻纤增强的再生塑料，既减轻了重量，又通过磨砂工艺实现了类似金属的触感，同时满足了环保要求，最终产品的市场反馈远超预期。

       家电面板的耐磨难题：曾为一款厨房小家电设计亚克力面板，却因用户反馈易刮花而返工。后来改用钢化玻璃面板，虽成本增加 15%，但耐磨性能提升 3 倍，彻底解决了用户痛点。

       低温环境的材质适配：为北方地区设计户外传感器时，初期选用普通 ABS 塑料，低温环境下易脆裂。参考设计规范后，更换为耐低温的 PC/ABS 合金材料，成功解决了低温失效问题。

       六、材质选择的设计总结：择材如识人，贵在适配

       回顾多年在壹零壹的设计经历，我对材质选择有了更深的感悟：

       材质无优劣，适配是关键：钛合金虽高端，但用于平价日用品就是资源浪费；再生塑料虽成本低，却能在环保产品中大放异彩。材料的价值在于与产品定位的契合度，而非自身的价格。

       标准是底线，创新是追求：合规是材质选择的基础，而新型材料的应用则是产品脱颖而出的关键。工业设计师需时刻关注材料技术的前沿动态，将新技术转化为设计优势。

       兼顾理性与感性：材质选择既要通过力学、化学分析做理性判断，也要考虑用户的情感需求。一款木质外壳的收音机，其温暖的触感所传递的怀旧感，是金属材质无法替代的。

 

       结语

       材质选择，是工业设计师与产品的对话，也是与用户的共情。权威文献为我们提供了理论指引，而行业标准则划定了设计的边界，最终的实战抉择，则考验着工业设计师的综合素养。

       未来，随着生物基材料、智能响应材料等新技术的发展，材质选择将迎来更多可能。作为壹零壹的设计师，我们既要坚守匠心，在材质的细节中打磨产品；也要心怀责任，在环保与创新中寻找平衡，让每一份材质的抉择，都成为产品与用户情感联结的纽带。

       内容来源于：www.101ir.com/news-s1305-c1-p1.html