产品设计中的材料选择公开课

课程背景

工程材料广泛用在各个行业。对于特定的产品来说，选择最合适的材料其实牵涉到很多非常重要的决定。无论你是制造一辆汽车，一个小家电，一个化学处理设备或一个玩具。都必须要考虑材料的物理性能，机械性能，抗腐蚀性能，工艺性能，同时使用寿命以及成本也是必须在考虑之中的。一般要求材料成本下降，材料性能提高，同时还要考虑外观的美观及耐久性，所以很难选择一种能满足所有性能的合适材料。同时，对于材料使用来说，很多优异的性能需要通过合适的热处理或表面处理工艺才能获得。这就要求对材料性能有个全面系统的了解。为此我们开发了该课程，帮工程师解决选材、及失效分析上的困惑，以及满足一些采购、品质、工艺等部门对材料知识的了解。

设计无极限，没有唯一或者说“正确的”解决方案，尽管有些方案会明显好于其他的方案。它们不同于具有唯一的正确的答案的数学问题。所以，设计者首先要思路开阔，考虑各种可能性。最终，我们需借助一种手段从众多好的方案中选出最合适的方案。

参加人员：

技术总监、项目经理，结构工程师、机械工程师、质量工程师，工艺和制造工程师。具备基本的机械或材料的基础并在实际工作中有基本的技术材料应用经验，以及基本的产品生产过程知识。

课程大纲：

一、 基本概念

材料的分类

材料学基本术语

材料与产品设计的关系

产品的特性

案例：怎样通过材料实现特定的设计

材料与设计性能的关系

材料与感官的关系

材料与心理的关系

二、 材料的基本性能解读

力学性能

强度

刚性

塑性

弹性

韧性

疲劳

硬度

耐磨性能

热性能

热容

热膨胀

热导率

热应力

材料规格书解读

材料性能图的应用

设计、安全因素

三、 材料的失效分析

断裂失效及预防

断裂韧性测试

疲劳失效及预防

蠕变失效及预防

磨损失效及预防

腐蚀失效及预防

老化失效

四、 常见工程材料性能介绍

金属材料介绍

低碳钢、高碳钢、合金钢、工具钢、不锈钢、铸铁

铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、钛及钛合金

塑胶材料介绍

橡胶材料介绍

复合材料介绍

五、 材料选择的基本原则

选择方法

选择策略

材料需求解读

材料筛查

材料排序

材料指标

选择过程

六、 材料与形状设计

形状对性能的影响

材料与形状的最佳组合

考虑形状的材料指标

材料与形状关系的案例

七、 材料特性组合应用图

弹性模量vs密度

强度vs密度

弹性模量vs强度

比刚度vs比强度

断裂韧度vs弹性模量

断裂韧度vs强度

损耗系数vs弹性模量

导热系数vs电阻率

导热系数vs热扩散系数

热膨胀系数vs导热系数

热膨胀系数vs弹性模量

最高工作温度

摩擦和磨损

弹性模量vs相对成本

强度vs相对成本

八、 案例分析

根据力学性能选材

轻量化选材

储能材料选择

弹簧材料

弹性铰链材料

压力容器材料

隔热材料

振动阻尼材料

腐蚀环境下的选材

高低温环境选材

老师介绍：

李老师

华南理工大学机械设计及理论硕士；

多家机械结构中心特级讲师；

首席产品结构设计培训师；

首席塑胶件设计与注塑培训师；

首席GD&T形位公差与尺寸链培训师；

机械制造及其自动化专业高级工程师

多家国内外知名企业顾问；

培训机构研发技术类课程指定老师；

【背景经历】：

在欧美仪器、设备行业及国内家电，电子行业，从事研发、制造工作15年。多年的高级工程师，研发经理职业经历。具有丰富的机械结构与机械传动设计经验，并在海外研发工作多年，熟悉行内的最新动向及技术更新，了解大量的国外产品设计案例。

在培训方面，有丰富的授课经验：多家培训公司定期公开课的指定讲师，获得学员和机构的一致好评；多家大型企业内训指定讲师，定期到企业内部开展培训和辅导，好评96%以上。

可根据客户特定需求来调整课纲，编撰课件。授课内容更贴近客户需求，更好服务客户。

可就现场问题做分析与咨询，辅导客户，完成项目。

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