全彩3D打印如何赋能行业？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-05 13:24 标签： 3d打印适用于产品大批量生产

文物进出境展览成为“一带一路”建设的金名片

“一带一路”建设，从倡议走向实践、从愿景变为行动，各领域进展和成果超出预期。携手推进“一带一路”文物国际合作成为中外人文交流的新亮点，跨国联合申报世界文化遗产、涉外文物合作保护工程和联合考古项目成为文化领域“一带一路”建设的重要早期收获，中国逐步向国际文化遗产领域的参与者、贡献者和引领者转变。

文物对外交流合作是“一带一路”建设的重要组成部分，更是促进中外人文交流的“动车组”。其中文物进出境展览是丰富文化外交、活跃人文交流的“金名片”，是推动文明对话、促进民心相通的“解码器”。2013年以来中国文物出境展览累计250多个、文物入境展览130多个，展出地域实现突破，策展模式不断创新，社会反响超出预期。打造丝绸之路文化展览品牌，如赴拉脱维亚、立陶宛举办丝绸之路瑰宝展、赴坦桑尼亚、德国、意大利、斯里兰卡举办海上丝绸之路历史文化展以及中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦在香港联合举办“绵亘万里：世界遗产丝绸之路”等等，多类型的国际文化交流，增益了中华文化走向世界，扩大了中华文化在国际上的吸引力和影响力，维护了世界文化的多样性，极大地促进了世界文化的繁荣和发展。

数字技术让不可移动文物“活起来，走出去”

文化遗产包括物质文化遗产和非物质文化遗产。物质文化遗产主要是指具有历史、艺术和科学价值的文物，包括不可移动文物和可移动文物。不可移动文物包括古文化遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁画、近现代重要史迹和代表性建筑等。根据第三次全国文物普查最新数据，不可移动文物登记的766722处：包括古遗址193282处，古墓葬139458处、古建筑263885处、石窟寺及石刻24422处、近现代重要史迹和代表性建筑141449处，其他类型4226处。但由于技术限制，大体量不可移动文物无法作为文物展品加入到文化交流活动中，只能囿于一地，建馆建园固定式展陈，使文化交流展陈活动中缺乏了最能震撼人心的大体量文物的踪影。

2017年《国家文物事业发展 “十三五”规划》正式发布实施，规划阐明了“十三五”时期文物事业的发展目标、主要任务、重大工程和重大举措，从总体要求、切实加大文物保护力度、全面提升博物馆发展质量、多措并举让文物活起来、加强文物科技创新、加强文物法治建设、完善规划保障措施、形成规划实施合力等八个方面进行了阐述。配套的12个文物保护工程中明确提出了诸如西部地区石窟保护展示工程、近现代代表性建筑保护展示提升工程等。

习近平总书记提出，让收藏在博物馆里的文物、陈列在广阔大地上的遗产、书写在古籍里的文字都活起来。文物合理利用越来越成为全社会的共识。《规划》中设立了“多措并举让文物活起来”专章，强调要坚持保护为主、保用结合，坚持创造性转化和创新性发展，大力拓展文物合理适度利用的有效途径，促进文化创意产品开发，让文物活起来，讲好中国故事，提升中华文化国际影响力。为此，《规划》也提出如“中华文物走出去精品工程“等五大工程。从切实加大文物保护力度，全面提升博物馆发展质量、多措并举让文物活起来、加强文物科技创新等方面详细阐述了文物事业发展的主要举措。

鉴于国家顶层设计的指导方向，同时伴随着科技迅速发展，如3D计算机图形、高分辨率渲染、人工智能、等技术的出现和成熟，先进技术在文物保护过程中逐渐广泛应用，助力文物的预防性保护与修复。数字技术也逐渐融入了“一带一路”文化遗产的保护与传承领域，以全新的数字技术手段和超前的市场眼光，开创出一条文化遗产的保护、传承的探索与文物科技应用创新之路，使得文化遗产的保护与传承充分调动市场手段和文化创意产业的创新力量，做成一个既有公益性又有市场收益的全新产业。

借助3D打印技术，让大佛“走”出千年石窟

为了推动文物保护工作，自2005年以来，北京建筑大学石窟保护与发展研究团队与云冈石窟研究院紧密合作，开展石窟造像的文物信息留取与修复保护设计工作。北京建筑大学副校长李爱群教授介绍说，针对石窟保护中面临的实际问题和科学问题进行研究，我校石窟保护与发展研究团队率先在石窟的数字化留存与保护修复、基于艺术价值的表皮分区划分、石窟安全监测、面向石窟复制的结构和材料设计、大体量文物3D打印复制成型等关键技术方面展开系统的研究工作，通过多学科的协作，已取得了阶段性成果及多项工艺实施标准。　

云冈石窟研究院院长张焯说，十几年来，他一直有一个梦，就是希望能找到1：1复制云岗石窟的办法，并且复制品能够象积木一样组装和拆解，方便到国内外去展示，让世界一起见证灿烂多姿的中华传统文化。

借助3D打印技术，云冈石窟第18窟在北京被成功复制，高大的立佛“走”出了千年石窟。这是继第3窟大佛成功复制后，云冈石窟研究院利用数字技术让文物“活起来”的又一重大成果。

据了解，云冈石窟是世界文化遗产和“一带一路”沿线重要节点，石窟整体高度近20米。为响应国家“让文物活起来”的号召，复制第18窟，向世界宣传、推广云冈文化，是云冈石窟研究院多年的夙愿。

据了解，云冈石窟第16至20窟，即帝王象征的昙曜五窟，由当时著名高僧昙曜主持开凿，揭开了云冈石窟开凿的序幕。其中，第18窟北壁主佛像高/gamia2019

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3D打印，不仅被视为可再生能源供应链的一种方式，也是降低成本和促进开发过程的一种方式，有助于可再生能源行业蓬勃发展，使其可以取代传统能源。同时，它能够开发新材料，以创造全新的清洁能源设备。

3D打印的太阳能电池板和传统的太阳能电池板相比拥有无以伦比的技术优势：生产将被解放、去中心化、用户可以成为自己的主人；在供应链方面，这种模式也实现了即用即造，供需完全平衡，解决了存货积压或者供不应求的情况。另外，3D打印技术可以让太阳能产业以前所未有的轻薄程度来生产产品。一旦太阳能电池板的形状、体积、重量等因素都不再受到局限，它就可以找到很多新的、我们以前完全想象不到的应用场景。

这些3D打印电池板需要更多的研究和开发，以使其能够被更大规模地采用。经证实，它们的效率比传统方法高出20％，此外，它们的生产成本不到传统方法的一半。成本的降低对可再生能源的广泛应用产生了积极影响，这也为不容易获得电力的发展中国家使用可再生能源打开了大门，因为发展中国家的政府投资这些新技术的资金较少。

OFweek3D打印网讯 近日，知名市场研究机构Lux Research发布预测称，2016年，先进材料领域将出现三大潜在趋势热门：碳纳米管产品、软件基础的可编程与智能化材料，以及IoT物联网发展带来的嵌入式材料打印需求与技术升级。

热门趋势一：软件催生材料技术，成为企业竞争力差异化焦点

专业的公司将不得不转移他们的焦点，不只是聚焦制造新的3D打印机，还朝着创建3D打印整体解决方案的方向发展，包括改进的3D打印软件，3D打印文件格式，创建新的功能植入如嵌入式传感器以区分自己的竞争能力。

2015年，一波针对将3D打印硬件空间开源化的努力出现，像Cosine Additive 和欧特克（Autodesk公司）提供先进的3D打印机和开源硬件平台。开放的材料和硬件成为创新的新基线。创新在不断向前发展，单纯靠设备门槛搭建的竞争壁垒变得弱化，新进入者和建立的游戏规则将软件、设备、材料、打印技术与解决方案融为一体。

麻省理工学院开发了具有潜在颠覆性的生产技术CSAIL MultiFab 3D打印机，可以3D打印出至少十种不同的材料，还可以将复杂的电子零件、电路、甚至传感器直接嵌入到打印对象中。这项技术与其说是设备的技术不如说是软件的技术，而材料的界限也变得更加模糊，智能化可编程材料成为另外一种意义上的材料。

微软的3MF格式将催化2016年更多3D打印材料的创新，软件与材料的实现是相辅相成的，如在尺寸、打印速度、多功能性、行业标准等方面，STL文件格式越来越成为限制打印技术和材料发展的问题本身。现在，微软的.3MF团队已经创建了一个高保真的格式，将在各种3D打印机、设备、应用程序、服务平台上运行，这些将最终简化打印过程并扩展打印范围。

热门趋势二：IoT深化材料智能化，传感材料寻势待发

IoT-“物联网”（Internet of Things）又称传感网，其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。随着技术的发展趋势，3D打印和物联网更加紧密相连。

2015年，传感材料——特别是那种可以探测腐蚀和损坏的传感涂料——受到了学术界的关注。但是这些材料面临的核心挑战之一就是如何与电子技术接口。然而，2016年物联网的兴起将会促进传感材料作为一类专门材料的快速发展，并导致越来越多的初创企业进入。

我们已经看到了一些3D打印用于物联网的案例，包括Orbitrec将用传感器植入打印到自行车里。而德国的Capricate平台也在其打印过程中植入传感器。3D打印行业数据库Senvol关于2015年的打印技术与材料的统计中，占主流的打印材料是塑料47%，金属40%，复合打印7%。

未来的先进制造以及3D打印技术将走向功能化且有“感知”能力的材料制造，包括高消费需求和高度相互联接的市场。3D打印技术的魅力所在也正是如此，不是要取代传统制造技术，而是在另一个领域，基于软件的，文件格式，应用以及其他的创新使得制造变得更具创新力。

热门趋势三：3D打印碳纳米管产品发展复苏，趋向规模化

经过多年的炒作和随之而来的供应过剩，CNT行业在2013年开始分化，有部分厂家被淘汰。而能够提供更强大技术的公司幸存了下来，开始成规模地向市场供应产品。

早在2014年，密歇根的创业公司3DXTech推出了一系列专业碳纳米管的3D打印长丝，该长丝可以用于几乎任何FDM/FFF桌面型3D打印机加热与搭建平台，用于制作拓展功能的3D打印电子和PCB电路板，3D打印碳纳米管还可以显著增强3D打印物体。

进入2015年，更多公司进入到碳纳米市场，如General Nano专为航空电磁干扰（EMI）屏蔽生产的碳纳米管片材达到 /年，并且价格降低到10-50美元/平方米之间。在这个价位上，碳纤维由于比金属网格结构具有更轻的重量和延展性，碳纤维的竞争力将挺进金属领域。随着这种趋势的不断增强，Lux Research预计2016年，碳纳米管材料和3D打印碳纳米管将终于从“卧底”走向先进材料市场的主场。

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