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

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(jī)。噴墨打印機(jī)和3D打印機(jī)最大的區(qū)別是尺寸問題。臺式打印機(jī)是一種二維打印，在平面紙上噴涂彩色墨水，而3D打印機(jī)則可以制作握在手中的三維物體。3D打印機(jī)是根據(jù)計(jì)算機(jī)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(shù)名稱是“增材制造”，這是對實(shí)際打印過程更合適的描述。3D印刷的獨(dú)特制造技術(shù)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(xiàng)新技術(shù)。3D打印機(jī)在制造車間默默工作了幾十年。近幾年來，由于計(jì)算能力、新的設(shè)計(jì)軟件、新材料、創(chuàng)新和互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步，三維打印技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)在三維打印過程中起著關(guān)鍵的作用。如果沒有電腦的指令，3D打印機(jī)將癱瘓。3D打印機(jī)正常運(yùn)行的前提是輸入設(shè)計(jì)好的電子圖紙或設(shè)計(jì)文件，告訴3D打印機(jī)在哪里放置原材料。事實(shí)上，沒有電腦連接和設(shè)計(jì)文件的3D打印機(jī)是無用的，就像沒有音樂的iPod一樣。

3D打印過程如下：在設(shè)計(jì)文檔指令的指導(dǎo)下，3D打印機(jī)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(jī)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(jī)不通過切割或模具制造物體，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造機(jī)器確實(shí)如此。通過疊加層形成物理對象的方法從物理的角度擴(kuò)展了數(shù)字概念的范圍。3D打印機(jī)是設(shè)計(jì)精確的內(nèi)部凹陷或聯(lián)鎖部件的首選加工設(shè)備，可在物理世界中實(shí)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(fù)雜性障礙。

優(yōu)點(diǎn)1：制造復(fù)雜的物品不會增加成本。在傳統(tǒng)制造中，物體形狀越復(fù)雜，制造成本就越高。對于3D打印機(jī)來說，制作復(fù)雜項(xiàng)目的成本不會增加，制作一個華麗、復(fù)雜的項(xiàng)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(fèi)的時間、技能或成本更多。在不增加成本的情況下制造復(fù)雜產(chǎn)品將打破傳統(tǒng)的定價模式，改變我們計(jì)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(jī)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(shè)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(xùn)機(jī)械師或購買新設(shè)備的成本。一臺3D打印機(jī)只需要不同的數(shù)碼藍(lán)圖和一批新的原材料。

優(yōu)點(diǎn)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(chǔ)的。在現(xiàn)代工廠里，機(jī)器生產(chǎn)同樣的零件，然后由機(jī)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(jī)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(yīng)鏈，節(jié)省了人力和運(yùn)輸?shù)某杀?。供?yīng)鏈越短，污染就越少。

優(yōu)勢4：零時間交付?？梢愿鶕?jù)需要打印3D打印機(jī)。實(shí)時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實(shí)物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機(jī)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(yùn)輸?shù)某杀?，并且零時間交貨類型的生產(chǎn)可以最大限度地降低長途運(yùn)輸?shù)某杀尽?/p>

優(yōu)點(diǎn)五：設(shè)計(jì)空間無限。傳統(tǒng)的制造技術(shù)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(jī)只能加工用銑刀裝配的零件，而制模機(jī)只能生產(chǎn)鑄型的形狀。3D打印機(jī)可以突破這些限制，打開巨大的設(shè)計(jì)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(xué)徒幾年才能掌握所需的技能。大規(guī)模生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)控制的制造機(jī)器降低了對技能的要求，但傳統(tǒng)的制造機(jī)器仍然需要熟練的專業(yè)人員來調(diào)整和校準(zhǔn)機(jī)器。3D打印機(jī)可以從設(shè)計(jì)文檔中獲取各種指令，比注塑機(jī)所需的操作技能少。非技術(shù)制造業(yè)開辟了新的商業(yè)模式，可以在偏遠(yuǎn)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(jī)比傳統(tǒng)的制造機(jī)器更強(qiáng)大。例如，注塑機(jī)只能生產(chǎn)比它小得多的產(chǎn)品。取而代之的是，3D打印機(jī)可以使項(xiàng)目與打印表一樣大。三維打印機(jī)調(diào)試后，打印裝置可以自由移動，打印機(jī)可以制作比自己更大的項(xiàng)目。更高的單位空間生產(chǎn)能力使3D打印機(jī)適合家庭或辦公室使用，因?yàn)樗鼈冃枰俚奈锢砜臻g。

優(yōu)點(diǎn)8：減少浪費(fèi)副產(chǎn)品.與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機(jī)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(fèi)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(fèi)。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(diǎn)9：材料的無限組合。今天的制造機(jī)器很難將不同的原材料組合成一個單一的產(chǎn)品，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的制造機(jī)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(shù)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(dú)特的特性或功能。

優(yōu)點(diǎn)10：精確的實(shí)體復(fù)制。數(shù)字音樂文件可以無休止地復(fù)制，音頻質(zhì)量不會下降。未來，3D打印將把數(shù)字精度擴(kuò)展到物理世界。掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)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(fù)制實(shí)體對象，以創(chuàng)建準(zhǔn)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(shí)，還有一些將在未來十年、二十年(或三十年)內(nèi)實(shí)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。