Industrial product design by using two-dimensional material in the context of origamic structure and integrity

Abstract

oz Tasarım tarihi boyunca, gündelik objeleri tek bir parça kontraplak, metal levha, plastik levha ve kağıt esaslı levha gibi yan ürünlerden biçimlendirme gMşiminde bulunulmuştur. İki boyutlu bu levha malzemeleri üç boyutlu ürünlere dönüştürme yöntemlerinden birisi, kesmeyi takiben bükmedir. Buna benzer bir uzamsal dönüşüme, açılmış bir durumdayken düzlemsel bir yüzeyi olan, daha sonra katlayarak ya da kesmeyi takiben katlayarak üç boyutlu bir hale dönüştürülen origami yapılarında rastlanır. Öyleyse, bir imalat tekniği olan tek eksenli bükmenin kağıt katlamaya benzediğini düşünmek kavramsal olarak yararlı olabilir. Bu bakış açısıyla, matematiksel origami kapsamında yer alan ve levha malzemelerin belli bir baskı altındaki davranışlarına açıklık getiren çalışmalar özellikle endüstri ürünleri tasarımının 'imalat safhası'nda uygulama alam bulumaktadır. Origami tasarımı, imalat safhasının yamsıra, hem 'konsept tasarımı safhası'nda (tasarım konseptleri bağlanımda) hem de 'form tasannu safhası'nda (tasarım prensipleri bağlamında) bir tasarım aracı olarak da kullanılır. Dolayısıyla, bu tezde, levha malzemelerden yapılmış endüstri ürünlerinin tasannu, origami tasarımım göz önüne alan bir çerçevede sunulmuştur. Teorik çerçevede, origami tasarımının farklı uygulama alanlanndaki konumunu kavrayabilmek için evrimsel gelişimine kısaca değinilmiştir. Aynca, origami tasarımının elemanlan, prensipleri, esaslan ve origami türündeki yapılar tanıtılmıştır. Teorik çerçeve, origami türündeki yapılara ve origami tasarımına dair kavramların betimlenmesiyle tamamlanmıştır. Pratik çerçevede, origami türü yapılara sahip tipik ürün uygulamalan farklı alanlara dair olmak üzere örneklenmiştir. Bunun yanında, levha malzemeler ve bükülme yöntemleri ayn ayn ele alınmıştır. Çok sayıda avantajı olduğu için, metal levhaların bükülmesi üzerinde özellikle durulmuştur. Pratik çerçeve, metal levhaların bükülmesine dayalı birkaç uygulama ile tamamlanmıştır. Çalışmanın sonunda, origamik yapıya sahip endüstri ürünleri 'iyi tasarım prensipleri'ne göre değerlendirilmiş, daha da fazlası, iyi bir ürün tasarlayabilmeleri için, tasarımcıya origami tasarımım göz önünde alarak tasarım yapabileceği salık verilmiştir.

ABSTRACT Throughout the history of industrial product design, there have always been attempts to shape everyday objects from a single piece of semi-finished industrial materials such as plywood, sheet metal, plastic sheet and paper-based sheet. One of the ways to form these two-dimensional materials into three-dimensional products is bending following cutting. Similar concepts of this spatial transformation are encountered in the origami form, which has a planar surface in unfolded state, then transforms to a three-dimensional state by folding or by folding following cutting. If so, conceptually it may be useful to think of one-axis bending, which is a manufacturing technique, is somewhat similar to folding paper. In this regard, the studies in the scope of computational origami, which light the way for real-world problems such as how sheets of material will behave under stress, have applications especially in 'manufacturing phase' of industrial product design. Besides manufacturing phase, origami design is also used as a product design tool either in 'concept creating phase' (in the context of its concepts) or in 'form creating phase' (in the context of its design principles). In this thesis, the designing of industrial products, which are made from sheet material, is presented in a framework that considers the origami design. In the theoretical framework, evolutionary progression of origami design is discussed briefly in order to comprehend the situation of origami design in distinct application fields. Moreover, the elements, principles, basics of origami design and origamic structures are generally introduced. The theoretical framework is completed with the descriptions of the concepts on origami design and origamic structures. In the practical framework, typical applications that have origamic structures in distinct industrial product fields are exemplified. Furthermore, sheet materials and their bending process are taken up separately. By means of its excessive advantages, sheet metal bending is particularly emphasized. The practical framework is completed with several case studies base on sheet metal bending. Finally, the study is concluded with the evaluation of the origamic- structured product in respect of good design principles. Furthermore, designing by considering origami design is recommended to designer to design a good industrial product. IV