圖解加工材料: 兼顧品質x成本x交期之外觀與實用性 | 誠品線上

加工材料の知識がやさしくわかる本

內容簡介

內容簡介 從「想這樣設計就用這種材料」的視點出發，不談理論和艱澀知識，文科生也能輕易了解用在實務工作上！「該選什麼材質？為什麼做出來的東西不堪使用？」「同樣的效果，該選擇便宜材料另做加工？還是選用較貴材料減少加工？」每一個產品創意都需要仰賴材料和製造技術才能實現。材料的選擇決定著最終產品外觀的吸睛程度、以及切合功能性與否；更與後續的加工方式息息相關。 要成為產品製造的「材料達人」，並非要懂得材料成分、或結晶結構如何隨溫度改變之類的艱深知識，更重要的是懂得實務上材料的加工特性和應用缺陷，如延展性、導熱速度、生鏽與否等，便能依據設計的功能性和美學需求，參酌加工方式、成本、交期，進而篩選擇定材料。本書從材料應用著手，綜合評估品質、成本、交期三面向的材料特性；在兼顧外觀、實用性的同時，納入營業觀點，將資源做最大整合與最有效的利用。打開本書你將學會：●機械性質、物理性質、化學性質三大材料特性一手掌握●涵蓋 鋼鐵／鋁／銅／塑膠／陶瓷等金屬非金屬常用材料，參考最實用●統整熱處理加工如何改變材料特性：淬火、回火、高週波淬火、滲碳．．．●從材料用途反推，建立選材的標準化程序；節省時間、金錢成本最具效率◎聯合推薦國立臺灣師範大學設計學系教授／王千睿 Xcellent卓嶽設計創意總監／ 陳德勝 BenQ數位家居產品事業部處長／潘炯丞 「文科出身的製造業相關從業人員必讀！將艱深的材料知識以相當淺顯易懂的方式解說；恐怕沒有其他書比這本更讓人容易理解了。」－－日本讀者「以金屬材料為中心一直到非金屬材料都有廣泛的介紹，深入淺出的說明足見作者在實務經驗、學識、論述能力上都有過人的表現。」－－日本讀者「本書介紹業界常用金屬材料的主要特徵，易讀易懂；推薦用來擴大自己的視野跟知識範疇。」－－日本讀者

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介西村仁 Jin Consulting代表、生產技術顧問。1962年生於神戶市。1985年立命館大學理工學部機械工學科碩士班課程結業。於東證上市公司村田製作所株式會社生產技術部門任職長達21年，負責開發電子零件組裝裝置以及測量儀等新設備，並且導入多款設備志村田製作所集團。除了工程設計、工程改善外，也擔任社內技術講師。持有多項專利。2007年起從事製造業與服務業的現場改善，協助提升生產性，並且以技術研討會講師的身分支援教育訓練。另外，也曾擔任過日本經濟產業省（相當於我國經濟部）的專案小組成員、中小企業廳委員等。著有《圖解工業製圖入門》、《圖解看懂工業圖面》、《圖解機械加工》（以上皆為日本能率協會管理中心出版；繁中版由易博士出版）、《品質管理與品質改善的基礎原理》（日本實業出版社）。相關著作：《圖解看懂工業圖面：創意設計力╳製造優勢，打造高附加價值商品的第一步》■譯者簡介陳嘉禾畢業於日本東北藝術工科大學建築暨環境設計研究所。建築從業者，歷任設計、營造等相關工作。一個對建築見山非山的心情，使得儘管明白以有涯隨無涯之殆，仍不得不繼續這麼追求下去的人。

產品目錄

產品目錄 推薦序前言●製作產品時所必備的材料知識為了解決上述困難本書的預設讀者群本書的構成和閱讀方式本書所介紹的各種材料關於單位關於專門用語目錄第一章 材料知識的全貌●掌握材料和熱處理的全貌材料的全貌熱處理的全貌掌握主要材料的特徵●選擇材料時的重要考量因素從品質●費用●交期的觀點來看品質的參差程度加工的容易程度和製造成本備有多樣的形狀和尺寸取得容易程度●為什麼材料知識是困難的？妨礙理解的五大障礙材料種類很多的理由溶入其他的成分為減少種類所做的規範最難應付的結晶構造材料光用看的沒有辦法判別JIS規格和實務感覺的落差只靠知識是很難選定材料的第二章 材料的性質和機械性質●和日常相同的感覺以3大切入點檢視材料性質●強勁性是什麼？機械性質的全貌施力時所產生的彈性‧塑性‧破斷彈性‧塑性‧破斷各自的活用案例在「彈性範圍內使用」為結構組件的設計基準將強勁性以「剛性」和「強度」分開理解掌握住「剛性」和「強度」的意象剛性的程度可以從縱彈性係數來理解拉伸所產生的變形量可以簡單地計算從降伏強度（耐力）和抗拉強度來理解強度應力和應變（應用篇）閱讀應力─應變曲線圖（應用篇）以形狀和尺寸來對應「剛性」在一般性的使用條件下，「強勁性」並不需要特別檢核●硬度和韌性在「強勁性」之後理解「硬度」和「韌性」「硬度」的定義4種硬度試驗「強勁性」和「硬度」在使用上的區分對韌性的定義「柔軟度」和「韌性」是不一樣的第三章 物理性質和化學性質●重量、導電率及磁性靜態性的物理性質表現重量的密度表現通電容易程度的導電率具磁性的材料●思考熱的影響受熱所產生的延展與傳導速度延展要從線性熱膨脹係數來讀取計算因熱產生的延展量圖面上指示的尺寸是以20度為條件對於減少因熱產生的延展表現傳熱速度的熱傳導率關於化學性質─生鏽對化學反應的性質生鏽是本來就會有的樣子發生生鏽的機制惡性的紅鏽和良性的黑鏽不鏽鋼和鋁也會生鏽對紅鏽的對策完美利用紅鏽的暖暖包充電站 藉由鑽孔加工來實際感受材料的差異第四章 鋼鐵材料●從鐵礦石提煉出鋼鐵材料為什麼鐵被廣泛使用？在所有產業都被使用的鐵產出鐵的製鐵和製鋼以壓延機製作鋼（熱間壓延）進一步壓延做成薄板（冷間壓延）鑄造用的鑄鐵高爐廠商和電爐廠商從鐵礦石到鋼鐵材料●整體掌握鋼鐵材料含碳量決定鐵的性質依碳含量變化的各種特徵主要的五大元素區分碳鋼與合金鋼鋼鐵材料的分類熱間壓延的黑皮材和冷間壓延的磨光材材料記號的讀法●碳鋼碳鋼的全貌市售品的形狀SPC材（冷間壓延鋼板）SS材（一般結構用壓延鋼材）S-C材（機械結構用碳鋼鋼材）S-K材（碳工具鋼鋼材）其他碳鋼（SM材和SB材）●合金鋼合金鋼的全貌不鏽鋼（SUS材）的概要各種不鏽鋼（SUS材）合金工具鋼鋼材和高速工具鋼鋼材（SK*材）機械結構用的碳鋼和合金鋼的差別機械結構用合金鋼（SCr、SCM、SNC、SNC材）超硬合金高張力鋼其他的合金鋼（SUP材、SUJ材）●鑄鐵鑄鐵和鋼的加工方法不同抗壓強度強但抗拉力強度弱的鑄鐵FC材（灰口鑄鐵品）第五章 非鐵金屬材料及非金屬材料●鋁及鋁合金使用率僅次於鐵的鋁鋁的JIS記號比較鐵與鋁的特徵各種類特徵●銅和銅合金銅的歷史比鐵還久銅的JIS記號將銅的特徵和鐵做比較各種類的特徵●其他非鐵金屬材料鈦和鈦合金鎂和鎂合金●塑膠塑膠概要塑膠的分類塑膠的全體樣貌通用塑膠（壓克力樹脂和聚氯乙烯）工程塑膠（聚碳酸酯）熱固性塑料（酚醛樹脂 Bakelite 電木）●陶瓷陶瓷為燒製品陶瓷的分類精密陶瓷充電站 從切削性和焊接性來看材料特徵第六章 熱處理●為什麼要做熱處理？熱處理的目的和全貌加熱和冷卻的4個要素各個熱處理的溫度控制●淬火回火提升「硬度」和「韌性」含碳量0.3%以上才有淬火效果藉由回火來調整硬度和韌性施作淬火的判斷選擇合金鋼時的兩個理由淬火時的淬裂和應變的對策●退火和正火退火的目的正火的目的●僅施做於表面的熱處理將表面硬化的高週波淬火將材料浸入碳素的滲碳處理充電站最高品質的鐵就是日本傳統的玉鋼第七章 材料選定的程序●在選定材料時的基本考量品質、成本和交期為了使材料標準化●基本上用碳鋼，特殊用途則用合金鋼介紹標準化的一個例子最初的判斷基準為輕量度成為通用材的SS400（舊SS41）做為萬能選手的S45C使用合金鋼SCr或 SCM的目的黑皮材和磨光材3.2mm以下的板金選用SPCC需要耐磨性時選用SK95（舊SK4）磨耗激烈時採用合金工具鋼或高速工具鋼以消耗品來處理磨耗的思考方式需要耐蝕性實則選用SUS304和SUS303對應特急件就用SUS430鋼板的固定尺寸●輕量的鋁材料追求輕量輕量化可動部位，裝置整體變小變便宜速度也會變快使人力作業輕鬆的輕量化鋁材的選定程序通用材的A5052和高強度材的A7075薄板就選用A1100P●高自由度的塑膠材料塑膠材料的選定程序要更輕就選電木活用透明性的壓克力樹脂和PVC射出成型的材料和金屬模具設計及工法有關●在強勁性上活用材料力學在材料知識的學習上不能搞錯的事思考對張力和壓縮的強勁性對策思考對彎曲的強勁性對策薄板要以彎曲加工做為強勁性對策學習材料力學的訣竅●推進材料的標準化標準化的優點從材料廠商取得資訊透過活用尺寸表來降低成本接著依用途來進行標準化順利進行標準化的訣竅●做為應用篇的參考資訊減低材料強勁性的主要原因有關提高信賴程度的安全係數●從今以後的向上提升材料知識只要掌握住基礎就算合格應用篇的學習放到後頭最想傳達的標準化給技術人員給採購●營業人員歸納標準化的優點後記參考圖書附錄索引

商品規格

試閱文字

推薦序 : 陳德勝 卓嶽設計Xcellent Design創意總監

◎掌握材料，實現主動的設計力

在材料使用與材料知識的面向上，相信很多設計師與我有相同的經驗：大部分的材料選定方式都是依靠設計過程中與工程師討論及參考供應商提供的規格資料所決定的；筆者在從事工業設計30年的歷程中了解到，設計師對於材料的使用一直處於「被運用」的模式中，以致「設計」缺乏材料運用的原創性；當然，很多的「設計」也被侷限在現有材料工藝與「不知其所以然」的「指定運用」的盲點中。

當代設計思維中，創新的材料運用思維，不但可以創造原有產品品項的與眾不同，也大大增加設計的創新內涵。例如筆者所設計的Ader Chair，就是為了達到有韌性回彈的椅背支撐效果，協同材料廠商開發出一種具有韌性回彈的PA（尼龍），創造出全新的椅背支撐模式，並一舉獲得2014年IDEA獎的肯定。在我從業設計領域多年，深刻體悟設計師對於材料運用是一種基本職能，也是可以不斷創新的源泉。

材料的認識與運用對於工業設計師與其設計作品的品質影響巨大，筆者在閱讀完《圖解加工材料》之後，有感而發：用組織圖圖解說明材料的物理化學特性、加工處理過程與運用範疇，這樣的「一目了然」，對於大多數以圖像增加思考能力的設計師們，具有非常深遠的影響與價值。這也讓我在閱讀完這本書後更有感觸。雖然是「硬知識」的說明，卻有「軟置入」的使用者體驗，將生硬的理工知識轉化成為視覺溝通的記憶，這是「工業設計」職人的一項福音，也是我們可以期待工業設計學生或設計師不可或缺的參考資料。

活動

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