שיטות לעיבוד ולעיצוב של חומרים (production and shaping methods of materials) הם מגוון האמצעים הפיזיקאליים והכימיים המיושמים על חומרים, אשר נועדו להקנות למוצרים המתקבלים את ההרכב, הצורה והתכונות הרצויים. האדם הוא ככל הנראה היצור היחיד על פני כדור הארץ המסוגל לבצע סינתזה (synthesis) ועיבוד של חומרים גם מחוץ לגופו ושלא באמצעותו.
קיימים שני מסלולים עיקריים של עיבוד ועיצוב חומרים:
- הפקה של חומרים מחומרי גלם (raw materials) הנלקחים לרוב מהביוספרה (biosphere), לשם קבלת חומרים מוכנים1 בעלי הרכב כימי, צורה, נפח ומשקל מנה רצויים המתאימים להמשך עיבוד ועיצוב.
- עיבוד ועיצוב חומרים מוכנים לקבלת מוצרים מעוצבים המהווים לפעמים מוצרי ביניים2 או מוצרים סופיים.
מתכת מלובנת, מקור: ויקיפדיה
שיטות הפקה, עיבוד ועיצוב נקראות לפעמים טכנולוגיות (technologies). קיימות שיטות ידועות, מסורתיות, המיושמות במשך אלפי שנים, כגון: הפקה של מתכות, יציקה או חישול (forging) של חפצי מתכת; הפקה של חומרים קראמיים, קדרות לייצור כלי חרס; הפקת זכוכית, ניפוח כלי זכוכית; הפקת סיבים, טווייה ואריגה של חוטים ובדים. יחד עם זאת, החל מתקופת התגליות המדעיות בשלהי המאה ה-17 ובמיוחד במאה ה- 20, הלך וגדל מספרן של השיטות השונות והחדשות. הרחבה וביסוס של הידע המדעי בתחומי הפיזיקה (physics), המטלורגיה (metallurgy) והכימיה (chemistry) איפשרה, כאמור, לפתח שיטות חדשות כמענה לדרישות החומריות ההולכות וגדלות הן של משקים וחברות שעוברות שינוי ופיתוח, והן בהתאמתן של שיטות חדשות לחומרים חדשים שהאדם פיתח והכין.
נהוג לייחס לחומרים שונים, המשויכים לאותה קבוצה, שיטות עיבוד ועיצוב אופייניות. יחד עם זאת, שיטה מסוימת יכולה להתאים לחומרים מקבוצות שונות. נציין מספר שיטות עיבוד נפוצות הנהוגות בשלוש קבוצות של חומרים שונים:
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 חומרים מוכנים נקראים לעתים חומרי גלם.
2 מוצר ביניים הוא מוצר מעוצב לכל דבר, ומהווה מרכיב חשוב במוצר סופי. לדוגמה: פרופילים מפלדה או מאלומיניום המשמשים בבנייה ובעיצוב פנים.