3D打印結(jié)合了精確的數(shù)字技術、工廠的可重復性和工匠的自由設計，解放了人類創(chuàng)造事物的能力。3D打印幫人們實現(xiàn)了從想象到現(xiàn)實。

大多數(shù)人第一次聽到3D打印時，都會想到老式的普通臺式打印機。噴墨打印機和3D打印機最大的區(qū)別是尺寸問題。臺式打印機是一種二維打印，在平面紙上噴涂彩色墨水，而3D打印機則可以制作握在手中的三維物體。3D打印機是根據(jù)計算機的指令，通過堆疊原材料來制造產(chǎn)品的。對于大多數(shù)人類歷史，我們通過切割原材料或模塑模具來制造新的固體物體。

3D打印的技術名稱是“增材制造”，這是對實際打印過程更合適的描述。3D印刷的獨特制造技術使我們能夠生產(chǎn)出前所未有的各種形狀的物體。3D打印并不是一項新技術。3D打印機在制造車間默默工作了幾十年。近幾年來，由于計算能力、新的設計軟件、新材料、創(chuàng)新和互聯(lián)網(wǎng)的進步，三維打印技術得到了迅速的發(fā)展。

計算機在三維打印過程中起著關鍵的作用。如果沒有電腦的指令，3D打印機將癱瘓。3D打印機正常運行的前提是輸入設計好的電子圖紙或設計文件，告訴3D打印機在哪里放置原材料。事實上，沒有電腦連接和設計文件的3D打印機是無用的，就像沒有音樂的iPod一樣。

3D打印過程如下：在設計文檔指令的指導下，3D打印機首先噴射固體粉末或熔融液體材料，使其固化為特殊平面薄層。第一層固化后，3D打印機打印頭返回，并且在第一層外部形成另一薄層。在第二層固化后，打印頭再次返回并在第二層外形成另一薄層。這樣，薄層最終積累成三維物體。

3D打印機不通過切割或模具制造物體，因為傳統(tǒng)的制造機器確實如此。通過疊加層形成物理對象的方法從物理的角度擴展了數(shù)字概念的范圍。3D打印機是設計精確的內(nèi)部凹陷或聯(lián)鎖部件的首選加工設備，可在物理世界中實現(xiàn)。

3D打印的十大優(yōu)勢

來自不同行業(yè)的不同背景和專業(yè)技能的人以類似的方式描述，3D打印有助于減少主要的成本、時間和復雜性障礙。

優(yōu)點1：制造復雜的物品不會增加成本。在傳統(tǒng)制造中，物體形狀越復雜，制造成本就越高。對于3D打印機來說，制作復雜項目的成本不會增加，制作一個華麗、復雜的項目所需的時間、技能或成本也不會比打印一個簡單的盒子所花費的時間、技能或成本更多。在不增加成本的情況下制造復雜產(chǎn)品將打破傳統(tǒng)的定價模式，改變我們計算制造成本的方式。

優(yōu)勢2：產(chǎn)品多樣化不會增加成本。3D打印機可以打印許多形狀。它每次都能像工匠一樣做出不同的形狀。傳統(tǒng)的制造設備具有更少的功能和有限類型的形狀。3D打印節(jié)省了培訓機械師或購買新設備的成本。一臺3D打印機只需要不同的數(shù)碼藍圖和一批新的原材料。

優(yōu)點3：不需要組裝。3D打印支持組件的集成。傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)是以流水線為基礎的。在現(xiàn)代工廠里，機器生產(chǎn)同樣的零件，然后由機器人或工人(甚至是跨洲)組裝。產(chǎn)品組件越多，組件的時間和成本就越大。3D打印機可以通過分層制造的方式同時打印門及其支撐鉸鏈，無需組裝。省去了組裝，縮短了供應鏈，節(jié)省了人力和運輸?shù)某杀尽９溤蕉?，污染就越少?/p>

優(yōu)勢4：零時間交付。可以根據(jù)需要打印3D打印機。實時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機生產(chǎn)特殊或定制化的產(chǎn)品來滿足客戶需求，因此一種新的商業(yè)模式將成為可能。如果需要的貨物以最近的方式生產(chǎn)，則零時間交貨類型的生產(chǎn)可以最大限度地降低長途運輸?shù)某杀荆⑶伊銜r間交貨類型的生產(chǎn)可以最大限度地降低長途運輸?shù)某杀尽?/p>

優(yōu)點五：設計空間無限。傳統(tǒng)的制造技術和由工匠制造的產(chǎn)品在形狀上是有限的，生產(chǎn)形狀的能力取決于所使用的工具。例如，傳統(tǒng)的木制車床只能生產(chǎn)圓形物體，軋鋼機只能加工用銑刀裝配的零件，而制模機只能生產(chǎn)鑄型的形狀。3D打印機可以突破這些限制，打開巨大的設計空間，甚至可以制造只能存在于自然界的形狀。

優(yōu)勢六：零技能制造。傳統(tǒng)的工匠需要學徒幾年才能掌握所需的技能。大規(guī)模生產(chǎn)和計算機控制的制造機器降低了對技能的要求，但傳統(tǒng)的制造機器仍然需要熟練的專業(yè)人員來調(diào)整和校準機器。3D打印機可以從設計文檔中獲取各種指令，比注塑機所需的操作技能少。非技術制造業(yè)開辟了新的商業(yè)模式，可以在偏遠環(huán)境或極端情況下為人們提供新的生產(chǎn)模式。

優(yōu)勢7：無空間，可移動制造。在單位生產(chǎn)空間方面，3D打印機比傳統(tǒng)的制造機器更強大。例如，注塑機只能生產(chǎn)比它小得多的產(chǎn)品。取而代之的是，3D打印機可以使項目與打印表一樣大。三維打印機調(diào)試后，打印裝置可以自由移動，打印機可以制作比自己更大的項目。更高的單位空間生產(chǎn)能力使3D打印機適合家庭或辦公室使用，因為它們需要更少的物理空間。

優(yōu)點8：減少浪費副產(chǎn)品.與傳統(tǒng)的金屬制造技術相比，3D打印機在制造金屬時產(chǎn)生的副產(chǎn)品更少。傳統(tǒng)金屬加工的浪費是驚人的，90%的金屬原料被丟棄在工廠的地板上。3D打印減少了金屬制造的浪費。隨著印刷材料的發(fā)展，“網(wǎng)形”制造可能成為一種更加環(huán)保的工藝。

優(yōu)點9：材料的無限組合。今天的制造機器很難將不同的原材料組合成一個單一的產(chǎn)品，因為傳統(tǒng)的制造機器在切削或模具成形過程中很難將各種原材料融合在一起。隨著多材質(zhì)3D打印技術的發(fā)展，我們有能力將不同的原材料整合在一起。以前不能混合的材料將形成新材料，其具有廣泛的色調(diào)并且具有獨特的特性或功能。

優(yōu)點10：精確的實體復制。數(shù)字音樂文件可以無休止地復制，音頻質(zhì)量不會下降。未來，3D打印將把數(shù)字精度擴展到物理世界。掃描技術和3D打印技術將共同改善物理世界和數(shù)字世界之間的形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復制實體對象，以創(chuàng)建準確的副本或優(yōu)化原始對象。

以上的一些優(yōu)勢目前已經(jīng)得到證實，還有一些將在未來十年、二十年(或三十年)內(nèi)實現(xiàn)。3D打印突破了人們熟悉的舊的傳統(tǒng)制造限制，為以后的創(chuàng)新提供了舞臺。