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基于竹集成材的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)初探

2017-04-16 07:31夏寸草
竹子學(xué)報(bào) 2017年4期
關(guān)鍵詞:刀架加工材料

夏寸草

(1.上海視覺藝術(shù)學(xué)院,上海 201620;2.上海大學(xué) 美術(shù)學(xué)院,上海 200444)

早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,《詩經(jīng)·斯干》中就有對(duì)竹制品的記載——“上莞下簟,乃安斯寢”,可見我國(guó)竹制品的歷史悠久。我國(guó)的竹制品,根據(jù)竹子整體形態(tài)的加工,有使用原竹的加工,也有將竹子撇成竹篾進(jìn)行竹編等加工方式,而將竹子這一基材重新加工成新的材料,再用這一材料加工成其他產(chǎn)品,是現(xiàn)代竹制品較為廣泛的一種加工方式。

1 中國(guó)竹集成材產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的現(xiàn)狀與困境

圖1 竹集成材產(chǎn)品銷售類目匯總——以浙江天竹工貿(mào)有限公司網(wǎng)絡(luò)銷售為例 Fig.1 The bamboo glulam product category illustrated by the example of Zhejiang Tianzhu Industry & trade co.ltd

竹集成材竹板是由毛竹拼接壓制而成的,在中國(guó)的加工已有一段時(shí)間,但是目前產(chǎn)品相對(duì)比較單一,形態(tài)原始,產(chǎn)品較多為中低端家居用品,從浙江麗水慶元縣的幾家大型加工企業(yè)的銷售類目來看,目前銷售以廚房用品類、置物架類和小家具為主要銷售方向(圖1)。廚具類為主銷售方向,內(nèi)容涵蓋了以筷子、砧板和果盤為主的主要產(chǎn)品;置物架類以鞋架為主;小家具類是近幾年熱門的方向,主要內(nèi)容有懶人桌、茶幾、茶盤等。企業(yè)加工以粗放型企業(yè)為主,小型的作坊式的企業(yè)數(shù)量較多,企業(yè)缺乏產(chǎn)品的研發(fā)能力,產(chǎn)品缺乏附加值和競(jìng)爭(zhēng)力,產(chǎn)品的類型也較為雷同。大部分企業(yè)前期以出口外貿(mào)為主,由于加工成本和人民幣匯率的影響,外貿(mào)代加工的利潤(rùn)越來越低,企業(yè)在近幾年逐漸增加了內(nèi)銷的比例,淘汰了傳統(tǒng)的粗加工以人力為主的生產(chǎn)流水線,引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)器流水線,同時(shí)也增加了對(duì)研發(fā)的投入,較為大型的企業(yè)逐漸開始重視設(shè)計(jì)的重要性,以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)為產(chǎn)品帶來的附加值。

2 竹集成材的材質(zhì)特征及設(shè)計(jì)要素

2.1 物理特征

竹集成材的抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均較大,濕漲干縮變形較小[2],收縮率低,同時(shí)幅面大、變形小、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度大、剛度好、耐磨損,成品封閉性好,也可以有效地防止蟲蛀和霉變[3],幾乎可以和木材相媲美。

由于竹集成材和木材在物理特征上極為相似,我們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí),常常會(huì)有“以竹代木”的思想,但實(shí)際在設(shè)計(jì)過程中,我們發(fā)現(xiàn)竹集成材和木集成材還是有很大差距的。這種差距首先體現(xiàn)在質(zhì)量上。竹的密度較高,等體量的竹集成材比木集成材在質(zhì)量上要重很多,從而導(dǎo)致如果我們用竹集成材來制作大體量物品,質(zhì)量會(huì)比同體積的木集成材重很多,增加了物體的穩(wěn)定性,但是同時(shí)增加了使用者使用和運(yùn)輸?shù)碾y度。因此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中,必須考慮和判斷,何種產(chǎn)品適合用這一材料。

2.2 加工工藝特征

竹集成材產(chǎn)品的整個(gè)加工步驟是從粗到精、從方到圓、從實(shí)心到空心的過程。大部分產(chǎn)品的加工均是將竹集成材切割成小的立體塊,再將這些體塊粘合成所需產(chǎn)品的大體塊,再經(jīng)過銑、打磨等步驟,最終形成最后的形態(tài)。這種典型的實(shí)心結(jié)構(gòu)形態(tài),特別容易塑造和切削形體,達(dá)到理想的形態(tài),同時(shí)無需封邊,可以保留材質(zhì)在邊緣處的原始形態(tài),表面處理也非常簡(jiǎn)單,只需噴透明清漆或者食用油,便可以起到表面的處理效果。

由于竹集成材料在加工方式上和木集成材的加工方式非常類似,均是由大到小、由粗到細(xì)的過程,當(dāng)我們?cè)诳紤]物體零件與零件結(jié)合的時(shí)候,非常容易考慮到木材中使用較多的卯榫結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明,在某些設(shè)計(jì)中,的確可以使用卯榫結(jié)構(gòu)以增加產(chǎn)品零部件之間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但是光憑借竹集成材的卯榫結(jié)構(gòu)是不夠的,因?yàn)橹癫幌衲疽粯泳哂袕埩?,達(dá)不到嚴(yán)密扣合、天衣無縫的程度,因此還是會(huì)使用部分膠質(zhì)的粘合劑,增加結(jié)構(gòu)之間的咬合力度。

2.3 色彩和肌理特征

竹集成板胚料的種類,根據(jù)壓制方式和顏色的不同,主要有平壓本色板、平壓碳化板、側(cè)壓本色板、側(cè)壓碳化板、斑馬紋竹板、重竹竹板等。從壓制方式上來看,平壓的紋理趨于緩和,側(cè)壓的紋理密集,視覺上感覺更牢固;從顏色上看,本色是竹子最原始最天然的顏色,清新而亮麗;碳化板是經(jīng)過烘培后顏色變深色的竹板,顏色類似于木材中的黑胡桃木色,但是在未上清漆時(shí)比黑胡桃木色略淺,給人的感覺厚重而沉穩(wěn);斑馬紋竹板是用本色和碳化的竹條拼接而成,因其色彩類似于斑馬表皮的條紋,固稱斑馬紋,其整體色彩黑白對(duì)比大,大多為產(chǎn)品的局部使用;而重竹竹板,其顏色厚重,顯得古樸而高雅。

3 竹集成材的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)初探

雖然竹集成材的應(yīng)用已有一段時(shí)期,但是它在材料的領(lǐng)域,依然屬于比較新興的材料。在其產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)開發(fā)的階段,可從材料本身出發(fā),并注意產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中最為重要的形態(tài)和功能的要素,以及其文化方面的考量。

3.1 基于材料的創(chuàng)新應(yīng)用

3.1.1新技術(shù)的介入隨著科技的不斷發(fā)展,新技術(shù)的不斷涌入,任何新技術(shù)的介入,都會(huì)引起產(chǎn)品形態(tài)的變化。新技術(shù)在竹集成材中的應(yīng)用,主要的方面體現(xiàn)在CAM(Computer Aided Manufacturing)計(jì)算機(jī)輔助制造的方面,即使用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制機(jī)械的操作和管理,目前常用的有激光雕刻技術(shù),CNC數(shù)控加工技術(shù),3D打印技術(shù)等。目前的竹集成材的加工,部分已使用CNC數(shù)控加工技術(shù)的方式,但大部分以平面切割的方式,在CNC加工期雕刻二維的平面形狀,再通過膠合的方式將多個(gè)二維平面組合成三維的產(chǎn)品,最后打磨噴漆成成品。新技術(shù)的介入,尤其是在CNC數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展,一方面可以幫助竹集成材更快速、更高效、更精準(zhǔn)地切割平面二維形態(tài)的形體;另一方面CNC的多軸技術(shù)發(fā)展,促進(jìn)了立體形態(tài)的切割,產(chǎn)品可通過CNC加工技術(shù)一次成型為三維形態(tài)的產(chǎn)品,為竹集成材的加工提供了更豐富的形態(tài)實(shí)現(xiàn)的可能性。

3.1.2新材料的介入雖然竹材本身有天然和質(zhì)樸的肌理,但是和高檔木材如紅木類相比,總有廉價(jià)之感。當(dāng)我們?cè)趯ふ移渌牧虾椭癫南嘟Y(jié)合的時(shí)候,首先考慮的是這種材料本身有較高端的質(zhì)感,另外又能襯托出竹的原生態(tài)感覺。因此,皮革、金屬以及亞克力均是較好的結(jié)合材質(zhì)。皮革,在手感和視覺上屬于軟性的材質(zhì),和竹集成材的結(jié)合,可以減少竹集成材的堅(jiān)硬感,尤其是辦公用品類的產(chǎn)品,更可以增加產(chǎn)品的高檔感;金屬,是完全和竹集成材成對(duì)比的材料,適合局部和少量使用,使其在竹集成材的產(chǎn)品中形成視覺亮點(diǎn);亞克力,雖然和竹集成材一樣呈現(xiàn)堅(jiān)硬的特征,但是亞克力在視覺上有透明或半透明的特征,和竹集成材一起使用,可以在視覺上減少物體的質(zhì)量,讓產(chǎn)品變的更輕盈和通透。當(dāng)然,使用多材料的混合應(yīng)用設(shè)計(jì)手法,在其應(yīng)用比例上,依舊是以竹集成材為主體的,這種混合材料的設(shè)計(jì)方法也可以增強(qiáng)技術(shù)壁壘,避免競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在短時(shí)間內(nèi)仿制產(chǎn)品,加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新產(chǎn)品的專利保護(hù)。

3.2 基于形態(tài)的創(chuàng)新應(yīng)用

3.2.1新體量的考量原有竹集成材的產(chǎn)品,大多為小型產(chǎn)品。由于竹集成材密度高、質(zhì)量重,由竹集成材制作的產(chǎn)品穩(wěn)定性極高,因此,可考慮在產(chǎn)品形態(tài)上,開發(fā)相對(duì)中大型的產(chǎn)品。在中大型的日用產(chǎn)品中,小型家具是其新體量的首選設(shè)計(jì)方向。目前我國(guó)有幾十家公司在規(guī)?;赝茝V系列化的竹集成材家具產(chǎn)品,但規(guī)模都不大[4],從家具的使用空間來看,室內(nèi)使用的家具和室外使用的家具,均可作為設(shè)計(jì)的方向。以室內(nèi)家具兒童座凳的設(shè)計(jì)(圖2)為例,設(shè)計(jì)師選擇了模塊化組合拼接的方式,將兒童座凳的腳部,設(shè)計(jì)成可交叉拼接的十字結(jié)構(gòu),最后將椅面放置其上,依靠竹集成材零部件之間的結(jié)構(gòu)來相互穩(wěn)定,同時(shí)提供了不同季節(jié)的軟性坐墊作為可選配件,弱化了竹集成材給人堅(jiān)硬的感覺,讓這個(gè)產(chǎn)品更具有親和性。以室外家具戶外座椅的設(shè)計(jì)(圖3)為例,在形態(tài)和比例上選擇了優(yōu)美的流線型結(jié)構(gòu),同時(shí)增加了椅背的傾斜度更符合戶外人群休閑狀態(tài)中的人機(jī)工程狀態(tài)。在色彩上,椅面的主體選擇深色和淺色相間的斑馬紋,以突出座椅的材料美感。

圖2 兒童座椅的設(shè)計(jì)Fig.2 Child seats

圖3 戶外座椅的設(shè)計(jì)Fig.3 Outdoor seats

3.2.2新肌理的使用竹集成材在平壓和側(cè)壓不同加工方式,以及色彩上本色和碳化的不同色彩處理方式,類似數(shù)學(xué)中基本元素的排列組合,選擇不同的元素用不同的排列組合方式構(gòu)成了千變?nèi)f化的竹集成板。在形態(tài)的肌理處理上,可以充分利用這一點(diǎn),將這些元素形成美麗而有秩序的平面基材,再將平面的基材運(yùn)用到立體的產(chǎn)品中,將材料和肌理,立體與平面有機(jī)的融合在一起,尋求材料本身的天然美感。這種做法的優(yōu)勢(shì)在于,可以非常好地體現(xiàn)竹集成材本身的材質(zhì)美感,但是也相對(duì)較耗人工,因此在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)師往往需要尋找簡(jiǎn)單而又美觀的組合方式,既利于加工又增加產(chǎn)品的美感;或者在產(chǎn)品中局部使用較為復(fù)雜的圖案,讓局部和大體產(chǎn)品形成對(duì)比。同時(shí),由于竹材本身是一種偏米黃色和偏中性的顏色,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也發(fā)現(xiàn),我們可以加入其他的色彩來和原始的材質(zhì)形成對(duì)比。最簡(jiǎn)單的方式,便是在產(chǎn)品中局部使用彩色的鮮艷的油漆,如白色、藍(lán)色等色彩明度亮的顏色均能將淳樸的竹材體現(xiàn)出來。例如組合式果盤的設(shè)計(jì)(圖4),由于在材料選擇上選擇了碳化側(cè)壓板,色彩較穩(wěn)重,因此在部分區(qū)域嘗試著做了白色的噴漆處,既襯托了竹材本身的面貌,又增加了產(chǎn)品的活潑性。

圖4 果盤設(shè)計(jì)Fig.4 Fruit traies

3.3 基于功能的創(chuàng)新應(yīng)用

圖5 刀架設(shè)計(jì)Fig.5 Knife shelves

竹集成材在使用功能上的創(chuàng)新,主要為在舊的領(lǐng)域?qū)ζ湫鹿δ艿奶剿骱屯卣埂@?,刀架和砧板的設(shè)計(jì)一直是竹集成材傳統(tǒng)的但又主打的領(lǐng)域,設(shè)計(jì)師們一直試圖在這個(gè)領(lǐng)域能有一些突破。以刀架為例,在設(shè)計(jì)刀架時(shí),通常會(huì)考慮刀架自身的穩(wěn)定性,以及刀和刀架之間的關(guān)系。以(圖5)的刀架設(shè)計(jì)為例,設(shè)計(jì)師改變了傳統(tǒng)刀架全包圍的結(jié)構(gòu),而是讓刀在插入刀架時(shí)露出部分,一方面增加了刀架的美感,另一方面減少了刀長(zhǎng)期存放在刀架中產(chǎn)生的霉變,同時(shí),在刀架的底部,增加了小塊的磨刀石,在刀架不用的時(shí)候?qū)⑵涞怪?,成為一個(gè)簡(jiǎn)易磨刀設(shè)備。以(圖6)砧板設(shè)計(jì)為例,作者設(shè)計(jì)了2塊砧板,可分別用作切肉類以及水果等不同性質(zhì)的物品,兩塊砧板之間用吸鐵石相吸可組合成一個(gè)刀架,將砧板和刀架巧妙地結(jié)合起來。

圖6 砧板設(shè)計(jì)Fig.6 Chopping blocks

3.4 基于文化的創(chuàng)新應(yīng)用

圖7 上海概念刀架設(shè)計(jì)Fig.7 A Shanghai-Concept knife shelf

竹集成材作為具有自然而清新的新型材料,在文化語意上也是東方文明的一種象征,隨著文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也較適合應(yīng)用于文創(chuàng)產(chǎn)品。以概念刀架設(shè)計(jì)(圖7)為例,作品打破了原有的傳統(tǒng)的刀架結(jié)構(gòu)和形態(tài),提取了上海幾座典型高樓的特征,并將其結(jié)合刀架的功能有效組織起來,增加了產(chǎn)品的趣味性;在色彩上,在局部的區(qū)域添加了淺藍(lán)的海洋色調(diào),和淺色的竹集成材形成對(duì)比,讓產(chǎn)品更貼近人們的生活。從使用功能來說,竹茶盤的設(shè)計(jì)也是近年較流行的趨勢(shì)。以茶盤的設(shè)計(jì)(圖8)為例,形態(tài)上選擇了傳統(tǒng)樂器琵琶的造型特征,并將其提煉,色彩上選擇深色和淺色兩種竹集成材作為簡(jiǎn)潔的搭配,以保持茶盤和大部分的茶杯共同使用中的色彩和諧性。

圖8 茶盤設(shè)計(jì)Fig.8 A tea tray

4 結(jié)語

竹材作為一種天然的材料,在經(jīng)過人工的加工和處理后,雖然成為了一種新興材料,但仍有其自身的材質(zhì)特征和加工規(guī)律,“與其說是工藝選擇材料,還不如說是材料選擇工藝[5]”,因此,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中首先需要從竹集成材本身的材料特性出發(fā),同時(shí)考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最重要的形態(tài)和功能兩大設(shè)計(jì)要素,尋求更多的設(shè)計(jì)可性能,通過設(shè)計(jì)的力量來增加竹集成材產(chǎn)品的附加值。

[1] 傅菂. 中國(guó)傳統(tǒng)竹文化在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究[D].上海:上海交通大學(xué),2007.

[2] 馬掌法,姚浩然,張齊生. 竹材集成材板式家具的特性和工藝[J]. 林產(chǎn)工業(yè),2002,29(6):41-43.

[3] 李吉慶,吳智慧,張齊生. 新型竹集成材家具生產(chǎn)工藝的研究[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,25( 2):95-99.

[4] 林立平,黃圣游. 竹集成材家具的市場(chǎng)化設(shè)計(jì)研究[J]. 竹子學(xué)報(bào),2016,35(2):35-39.

[5] 柳宗悅. 工藝之道[M]. 南寧:廣西師范大學(xué)出版社, 2011:69.

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