图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 制造工艺
• 产品设计
• 成本控制
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• 品质管理
• 工业设计
• 图解教程
• 实用指南

从「想这样设计就用这种材料」的视点出发，
不谈理论和艰涩知识，文科生也能轻易了解用在实务工作上！

「该选什么材质？为什么做出来的东西不堪使用？」
「同样的效果，该选择便宜材料另做加工？还是选用较贵材料减少加工？」


每一个产品创意都需要仰赖材料和制造技术才能实现。材料的选择决定着最终产品外观的吸睛程度、以及切合功能性与否；更与后续的加工方式息息相关。　
要成为产品制造的「材料达人」，并非要懂得材料成分、或结晶结构如何随温度改变之类的艰深知识，更重要的是懂得实务上材料的加工特性和应用缺陷，如延展性、导热速度、生锈与否等，便能依据设计的功能性和美学需求，参酌加工方式、成本、交期，进而筛选择定材料。
本书从材料应用着手，综合评估品质、成本、交期三面向的材料特性；在兼顾外观、实用性的同时，纳入营业观点，将资源做最大整合与最有效的利用。

打开本书你将学会：
‧机械性质、物理性质、化学性质三大材料特性一手掌握
‧涵盖 钢铁／铝／铜／塑胶／陶瓷等金属非金属常用材料，参考最实用
‧统整热处理加工如何改变材料特性：淬火、回火、高週波淬火、渗碳．．．
‧从材料用途反推，建立选材的标准化程序；节省时间、金钱成本最具效率


§设计人专业推荐§
王千睿　（国立台湾师范大学设计学系教授）
陈德胜　（Xcellent卓岳设计创意总监）　
潘炯丞　（BenQ数位家居产品事业部处长）

§日本读者实证推荐§
「文科出身的制造业相关从业人员必读！将艰深的材料知识以相当浅显易懂的方式解说；恐怕没有其他书比这本更让人容易理解了。」
「以金属材料为中心一直到非金属材料都有广泛的介绍，深入浅出的说明足见作者在实务经验、学识、论述能力上都有过人的表现。」
「本书介绍业界常用金属材料的主要特征，易读易懂；推荐用来扩大自己的视野跟知识范畴。」

好的，下面为您撰写一份关于一本与《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》主题完全不相关的图书简介。这份简介将专注于一个截然不同的领域，并力求内容详实、自然流畅。 --- 图书名称： 《星辰彼岸的低语：当代天体物理学前沿探索与宇宙图景重塑》 图书简介 宇宙的浩瀚，始终是人类永恒的好奇与终极的追问。本书《星辰彼岸的低语：当代天体物理学前沿探索与宇宙图景重塑》并非关注材料的物理特性、加工工艺或成本效益分析，而是将读者的目光引向我们头顶之上，那片深邃无垠、充满未知奥秘的星空。 本书定位与目标读者 这是一部面向对现代天体物理学有浓厚兴趣的普通读者、非专业科学爱好者，以及物理、天文专业初阶学生的深度科普读物。它摒弃了晦涩难懂的复杂数学推导，致力于以清晰、富有画面感的语言，勾勒出当前天体物理学最前沿的研究热点、关键理论突破以及未来可能面临的挑战。本书旨在构建一个全面且引人入胜的宇宙认知框架，让读者能够理解我们是如何从牛顿的苹果，走到爱因斯坦的时空弯曲，再到如今对暗物质、暗能量的捕捉与描绘。 核心内容模块阐述 本书结构围绕当代天体物理学最激动人心的几大支柱展开，内容详实且相互关联，构建了一个立体的宇宙探索图景。 第一部分：引力波的涟漪——时空结构的新视角 本章节深入探讨自2015年LIGO首次探测到双黑洞并合事件以来，引力波天文学如何彻底改变了我们观测宇宙的方式。我们详细解析了引力波产生的物理机制，从宏观的事件视界碰撞，到微观的引力子假设。重点分析了中子星并合事件（如GW170817）所带来的多信使天文学革命，即光、引力波、乃至中微子信号同步捕获的意义。探讨了利用引力波探测器对宇宙膨胀率（哈勃常数）进行独立测量的潜力，以及这可能如何解决当前宇宙学模型中存在的“哈勃张力”难题。此部分旨在说明，引力波已成为我们“聆听”宇宙最剧烈的事件，而非仅仅“观看”。 第二部分：暗物质的幽灵——宇宙骨架的隐形构建者 暗物质，构成了宇宙质量的绝大部分，却是我们目前最难直接观测到的实体。本书用大量篇幅梳理了关于暗物质的各种主流模型，从弱相互作用重粒子（WIMPs）到轴子（Axions），并详细对比了它们在理论上的预测与当前实验（如地下直接探测实验和对星系晕的间接观测）的矛盾与契合点。我们将分析宇宙微波背景辐射（CMB）数据如何间接佐证了暗物质在早期宇宙结构形成中的关键作用，并探讨未来下一代粒子加速器和深空探测任务可能带来的突破。本书侧重于解释，为何我们如此确信“某种东西”存在，即使我们尚未能将其称名道姓。 第三部分：暗能量的扩张——宇宙命运的终极推手 与暗物质的“引力束缚”作用相反，暗能量扮演着“斥力”的角色，驱动着宇宙加速膨胀。本章深入剖析了超新星观测、大尺度结构（LSS）和宇宙微波背景辐射（CMB）如何共同指向宇宙学常数（$Lambda$）模型，即爱因斯坦的宇宙学常数。我们讨论了暗能量密度的变化可能性，探讨了“第五种力”的可能性，并评估了不同暗能量模型（如Quintessence）对宇宙未来演化的长期影响——是“大撕裂”（Big Rip）还是永恒的“热寂”（Heat Death）。 第四部分：极端天体与时空奇点 本部分将视线聚焦于宇宙中最极端、物理定律受到最大考验的天体。详细解读了黑洞的事件视界、奇点理论，以及对“信息悖论”的最新思考。我们将介绍快速射电暴（FRBs）——那些持续时间极短却能量巨大的宇宙信号——的最新分类与可能起源，从磁星到星际介质的复杂相互作用。此外，对极端星系团的形成和演化过程，特别是其内部的重子物质分布和热等离子体研究，也进行了细致的梳理。 第五部分：系外行星的生命图景 从开普勒太空望远镜的“凌星法”到詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）对系外行星大气的光谱分析，本书展示了人类寻找地外生命的进程。我们不仅讨论了宜居带（Habitable Zone）的传统定义，还引入了“生物特征信号”（Biosignatures）的复杂性，例如如何区分生命活动产生的氧气与地质活动产生的氧气。本书着重探讨了对岩石行星、迷你海王星以及TDO（潮汐锁定行星）的研究进展，展望了未来三十年内我们可能发现地球“表亲”的可能性。 总结 《星辰彼岸的低语》试图在天文学的宏大叙事中，捕捉到科学的精确性与探索的浪漫主义。它不提供任何关于材料加工的实用指南，而是提供了一张通往宇宙深层结构的思维地图，帮助读者理解我们存在于一个何等精妙、动荡而又不断被重新定义的宇宙之中。这是一场关于空间、时间、物质和能量的深刻对话，旨在激发每一位读者对未知世界的敬畏与好奇。 ---

作者简介

西村仁
Jin Consulting代表、生产技术顾问。
1962年生于神户市。
1985年立命馆大学理工学部机械工学科硕士班课程结业。

于东证上市公司村田制作所株式会社生产技术部门任职长达21年，负责开发电子零件组装装置以及测量仪等新设备，并且导入多款设备志村田制作所集团。除了工程设计、工程改善外，也担任社内技术讲师。持有多项专利。
2007年起从事制造业与服务业的现场改善，协助提升生产性，并且以技术研讨会讲师的身分支援教育训练。
另外，也曾担任过日本经济产业省（相当于我国经济部）的专案小组成员、中小企业厅委员等。着有《图解工业制图入门》、《图解看懂工业图面》、《图解机械加工》（以上皆为日本能率协会管理中心出版；繁中版由易博士出版）、《品质管理与品质改善的基础原理》(日本实业出版社)。

相关着作:《图解看懂工业图面：创意设计力╳制造优势，打造高附加价值商品的第一步》

译者简介

陈嘉禾
毕业于日本东北艺术工科大学建筑暨环境设计研究所。建筑从业者，历任设计、营造等相关工作。一个对建筑见山非山的心情，使得尽管明白以有涯随无涯之殆，仍不得不继续这么追求下去的人。

推荐序

●前言
‧制作产品时所必备的材料知识
为了解决上述困难
本书的预设读者群
本书的构成和阅读方式
本书所介绍的各种材料
关于单位
关于专门用语

●第一章     材料知识的全貌

‧掌握材料和热处理的全貌
材料的全貌
热处理的全貌
掌握主要材料的特征

‧选择材料时的重要考量因素
从品质‧费用‧交期的观点来看
品质的参差程度
加工的容易程度和制造成本
备有多样的形状和尺寸
取得容易程度

‧为什么材料知识是困难的？
妨碍理解的五大障碍
材料种类很多的理由
溶入其他的成分
为减少种类所做的规范
最难应付的结晶构造
材料光用看的没有办法判别
JIS规格和实务感觉的落差
只靠知识是很难选定材料的

●第二章    材料的性质和机械性质

‧和日常相同的感觉
以3大切入点检视材料性质

‧强劲性是什么？
机械性质的全貌
施力时所产生的弹性‧塑性‧破断
弹性‧塑性‧破断各自的活用案例
在「弹性范围内使用」为结构组件的设计基准
将强劲性以「刚性」和「强度」分开理解
掌握住「刚性」和「强度」的意象
刚性的程度可以从纵弹性系数来理解
拉伸所产生的变形量可以简单地计算
从降伏强度（耐力）和抗拉强度来理解强度
应力和应变（应用篇）
阅读应力─应变曲线图（应用篇）
以形状和尺寸来对应「刚性」
在一般性的使用条件下，「强劲性」并不需要特别检核

‧硬度和韧性
在「强劲性」之后理解「硬度」和「韧性」
「硬度」的定义
4种硬度试验
「强劲性」和「硬度」在使用上的区分
对韧性的定义
「柔软度」和「韧性」是不一样的

●第三章 物理性质和化学性质

‧重量、导电率及磁性
静态性的物理性质
表现重量的密度
表现通电容易程度的导电率
具磁性的材料

‧思考热的影响
受热所产生的延展与传导速度
延展要从线性热膨胀系数来读取
计算因热产生的延展量
图面上指示的尺寸是以20度为条件
对于减少因热产生的延展
表现传热速度的热传导率
关于化学性质─生锈
对化学反应的性质
生锈是本来就会有的样子
发生生锈的机制
恶性的红锈和良性的黑锈
不锈钢和铝也会生锈
对红锈的对策
完美利用红锈的暖暖包

充电站 借由钻孔加工来实际感受材料的差异

●第四章 钢铁材料

‧从铁矿石提炼出钢铁材料
为什么铁被广泛使用？
在所有产业都被使用的铁
产出铁的制铁和制钢
以压延机制作钢（热间压延）
进一步压延做成薄板（冷间压延）
铸造用的铸铁
高炉厂商和电炉厂商
从铁矿石到钢铁材料

‧整体掌握钢铁材料
含碳量决定铁的性质
依碳含量变化的各种特征
主要的五大元素
区分碳钢与合金钢
钢铁材料的分类
热间压延的黑皮材和冷间压延的磨光材
材料记号的读法

‧碳钢
碳钢的全貌
市售品的形状
SPC材（冷间压延钢板）
SS材（一般结构用压延钢材）
S-C材（机械结构用碳钢钢材）
S-K材（碳工具钢钢材）
其他碳钢（SM材和SB材）

‧合金钢
合金钢的全貌
不锈钢（SUS材）的概要
各种不锈钢（SUS材）
合金工具钢钢材和高速工具钢钢材（SK*材）
机械结构用的碳钢和合金钢的差别
机械结构用合金钢（SCr、SCM、SNC、SNC材）
超硬合金
高张力钢
其他的合金钢（SUP材、SUJ材）

‧铸铁
铸铁和钢的加工方法不同
抗压强度强但抗拉力强度弱的铸铁
FC材（灰口铸铁品）

●第五章 非铁金属材料及非金属材料

‧铝及铝合金
使用率仅次于铁的铝
铝的JIS记号
比较铁与铝的特征
各种类特征

‧铜和铜合金
铜的历史比铁还久
铜的JIS记号
将铜的特征和铁做比较
各种类的特征

‧其他非铁金属材料
钛和钛合金
镁和镁合金

‧塑胶
塑胶概要
塑胶的分类
塑胶的全体样貌
通用塑胶（压克力树脂和聚氯乙烯）
工程塑胶（聚碳酸酯）
热固性塑料（酚醛树脂/Bakelite/电木）

‧陶瓷
陶瓷为烧制品
陶瓷的分类
精密陶瓷

充电站 从切削性和焊接性来看材料特征


●第六章 热处理

‧为什么要做热处理？
热处理的目的和全貌
加热和冷却的4个要素
各个热处理的温度控制

‧淬火回火
提升「硬度」和「韧性」
含碳量0.3%以上才有淬火效果
借由回火来调整硬度和韧性
施作淬火的判断
选择合金钢时的两个理由
淬火时的淬裂和应变的对策

‧退火和正火
退火的目的
正火的目的

‧仅施做于表面的热处理
将表面硬化的高週波淬火
将材料浸入碳素的渗碳处理
充电站最高品质的铁就是日本传统的玉钢

●第七章 材料选定的程序

‧在选定材料时的基本考量
品质、成本和交期
为了使材料标准化

‧基本上用碳钢，特殊用途则用合金钢
介绍标准化的一个例子
最初的判断基准为轻量度
成为通用材的SS400（旧SS41）
做为万能选手的S45C
使用合金钢SCr或 SCM的目的
黑皮材和磨光材
3.2mm以下的板金选用SPCC
需要耐磨性时选用SK95（旧SK4）
磨耗激烈时採用合金工具钢或高速工具钢
以消耗品来处理磨耗的思考方式
需要耐蚀性实则选用SUS304和SUS303
对应特急件就用SUS430
钢板的固定尺寸

‧轻量的铝材料
追求轻量
轻量化可动部位，装置整体变小变便宜
速度也会变快
使人力作业轻松的轻量化
铝材的选定程序
通用材的A5052和高强度材的A7075
薄板就选用A1100P

‧高自由度的塑胶材料
塑胶材料的选定程序
要更轻就选电木
活用透明性的压克力树脂和PVC
射出成型的材料和金属模具设计及工法有关

‧在强劲性上活用材料力学
在材料知识的学习上不能搞错的事
思考对张力和压缩的强劲性对策
思考对弯曲的强劲性对策
薄板要以弯曲加工做为强劲性对策
学习材料力学的诀窍

‧推进材料的标准化
标准化的优点
从材料厂商取得资讯
透过活用尺寸表来降低成本
接着依用途来进行标准化
顺利进行标准化的诀窍

‧做为应用篇的参考资讯
减低材料强劲性的主要原因
有关提高信赖程度的安全系数

‧从今以后的向上提升
材料知识只要掌握住基础就算合格
应用篇的学习放到后头
最想传达的标准化
给技术人员
给採购‧营业人员
归纳标准化的优点


后记
参考图书
附录
索引

陈德胜 卓岳设计Xcellent Design创意总监

◎掌握材料，实现主动的设计力

在材料使用与材料知识的面向上，相信很多设计师与我有相同的经验：大部分的材料选定方式都是依靠设计过程中与工程师讨论及参考供应商提供的规格资料所决定的；笔者在从事工业设计30年的历程中了解到，设计师对于材料的使用一直处于「被运用」的模式中，以致「设计」缺乏材料运用的原创性；当然，很多的「设计」也被侷限在现有材料工艺与「不知其所以然」的「指定运用」的盲点中。

当代设计思维中，创新的材料运用思维，不但可以创造原有产品品项的与众不同，也大大增加设计的创新内涵。例如笔者所设计的Ader Chair，就是为了达到有韧性回弹的椅背支撑效果，协同材料厂商开发出一种具有韧性回弹的PA（尼龙），创造出全新的椅背支撑模式，并一举获得2014年IDEA奖的肯定。在我从业设计领域多年，深刻体悟设计师对于材料运用是一种基本职能，也是可以不断创新的源泉。

材料的认识与运用对于工业设计师与其设计作品的品质影响巨大，笔者在阅读完《图解加工材料》之后，有感而发：用组织图图解说明材料的物理化学特性、加工处理过程与运用范畴，这样的「一目了然」，对于大多数以图像增加思考能力的设计师们，具有非常深远的影响与价值。这也让我在阅读完这本书后更有感触。虽然是「硬知识」的说明，却有「软置入」的使用者体验，将生硬的理工知识转化成为视觉沟通的记忆，这是「工业设计」职人的一项福音，也是我们可以期待工业设计学生或设计师不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》，我就被它那直观的图文结合深深吸引。我本身从事产品设计工作，长期以来，在理论知识和实际操作之间总感觉隔着一层纱。这本书的出现，恰好填补了这一空白。它没有那种空洞的理论说教，而是用一张张清晰的插图，配合简洁明了的文字，将各种加工材料的特性、应用场景以及潜在的问题，一一呈现在读者面前。比如，在介绍金属材料那一章节，不仅仅列出了各种金属的化学成分和物理性能，更是通过剖面图、放大图，展示了材料在不同加工工艺下的微观变化，让我对“热处理”、“退火”等概念有了更深刻的理解，不再是纸上谈兵。以往我常常因为不了解材料的加工局限性，设计出一些在实际生产中难以实现的图纸，导致项目延期，甚至增加不必要的成本。但这本书就像一位经验丰富的老师傅，用最直观的方式告诉我，什么材料适合什么样的加工方式，在保证品质的同时，如何兼顾成本和生产周期，甚至连看似不重要的外观细节，也给出了不少巧妙的解决方案。它让我意识到，好的设计不仅仅是创意，更是对材料的深刻洞察和对生产工艺的精准把握。读完这本书，我感觉自己对材料的认知上升了一个台阶，在接下来的设计工作中，我更有信心，也更具条理。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直从事服装设计工作，对于面料的选择和处理有着一定的经验，但当公司拓展到家居用品领域，我发现自己在材料知识上还是有些捉襟见肘。《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》这本书，简直就是为我量身打造的“跨界指南”。它没有局限于单一的材料领域，而是将金属、塑料、木材、陶瓷、复合材料等各种常见的加工材料，都做了详尽的介绍。我最欣赏的是它在每一章开头，都会用一两个实际应用案例来引出该材料的特性，比如在介绍织物材料时，它会先展示一件功能性运动服，然后深入剖析其中的面料是如何实现透气、防水、保暖等功能的。这让我立刻就能联想到，这些原理同样可以应用于家居用品的设计，比如用透气的面料制作抱枕，用防水的面料制作收纳袋。书中关于“材料的触感与视觉表现”的章节，更是让我眼前一亮。它通过大量精美的图片，展示了不同材料在光线下的表现，以及它们给人的不同触感，这对于提升产品的附加值至关重要。我以前只知道“好看”，现在我懂得了如何通过对材料的深入理解，去创造出“既好看，又好用，还有温度”的产品。这本书让我感觉，设计师的视野，真的可以无限拓展。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这样的新手量身定做的！我一直对制造业的“材料”部分感到非常头疼，各种专业术语听得云里雾里，看了很多技术手册，都觉得晦涩难懂，根本不知道从何下手。直到我看到了《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》，我才找到了救星。《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》的编排方式非常棒，每一页都像是在做一个小小的科普。它没有给我灌输一大堆我用不到的知识点，而是聚焦在我最关心的问题上：哪种材料更实用？如何才能在保证产品质量的同时，把成本降下来？怎么样才能让产品看起来更漂亮、更受消费者欢迎？书里的图太给力了！尤其是那些对比图，一边是用了某种材料的设计，一边是用了另一种材料的，旁边还会附带各种性能的测试数据和实际使用中的优缺点分析，这让我一下子就能明白，为什么在某个场合下，选择A材料比B材料更好。我尤其喜欢它讲到塑料部分时，那一张张不同注塑工艺下形成的表面纹理对比图，我以前从来没注意过这些细节，但读完之后才发现，原来这些小小的表面差异，对产品的整体质感影响这么大。现在，我跟供应商沟通的时候，也能用更专业的语言，提出更具体的要求，不再是那种“大概这样”的模糊表述了。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对机械制造充满好奇的爱好者，常常在网上搜索各种机械设备的原理和构造。《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》的出现，让我感觉像是找到了一个宝藏。它以一种非常生动形象的方式，揭示了各种加工材料在机械设计中的重要性。我一直觉得，那些精密的齿轮、复杂的传动装置，都是由“金属”构成的，但这本书让我明白，即使是“金属”这个大类，也有着无数细分，不同的合金成分，不同的热处理工艺，会赋予材料截然不同的性能。书中的插图太给力了，比如它展示了不同钢材在受力时的变形示意图，以及不同加工方式对材料内部应力的影响。这让我对“材料力学”有了更直观的理解，不再是枯燥的公式推导。我尤其喜欢它关于“复合材料”的章节，它展示了碳纤维、玻璃纤维等在航空航天、汽车制造等领域的广泛应用，以及它们独特的轻质高强特性。这些内容让我对现代工业的进步有了更深刻的认识，也激发了我更深入学习的动力。这本书让我觉得，原来那些看似冰冷的机械，背后蕴含着如此精妙的材料科学和工艺智慧。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对家居装修风格有着极致追求的消费者，《图解加工材料：兼顾品质╳成本╳交期之外观与实用性》为我打开了一个全新的视角。以往，我只关注最终的视觉效果，比如墙面用什么颜色的涂料，地面铺什么材质的地砖，家具选择什么款式。但这本书让我看到了隐藏在这些美观之下的“硬实力”。它详细讲解了各种装修材料的特性，比如不同木材的纹理、硬度和防潮性，不同金属的抗腐蚀性以及它们在五金件上的应用。我以前一直以为，选择实木家具就是最好的，但这本书让我了解到，一些高品质的复合板材，经过精良的加工和表面处理，也能达到甚至超越实木的质感和耐用性，而且价格更具竞争力，这对于我这样希望在家居品质和预算之间找到平衡的消费者来说，简直是太实用了。书中关于“表面处理”的章节尤其令我印象深刻，它通过大量图片展示了拉丝、喷砂、电镀等不同工艺对金属表面质感的影响，以及它们在不同家居装饰品上的应用效果。这让我开始重新审视家中那些不起眼的五金件，原来它们也可以成为提升整体美感的关键。这本书让我不再仅仅是个被动的接受者，而是能更主动地去理解和选择，让我的家，既美观，又耐用。