簡介
桌面上的3D印表機3D列印技術又稱積層製造（AdditiveManufacturing，AM），屬於快速成形技術的一種，它是一種數字模型檔案為基礎直接製造幾乎任意形狀三維實體的技術。3D列印運用粉末狀金屬或塑膠等可粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式來構造物體，即“層造形法”。3D列印與傳統的機械加工技術
3D列印咖啡桌3D列印通常是採用數位技術材料印表機來實現。這種印表機的產量以及銷量在二十一世紀以來就已經得到了極大的增長，其價格也正逐年下降。
該技術在珠寶，鞋類，工業設計，建築，工程和施工（AEC），汽車，航空航天 ，牙科和醫療產業，教育，地理信息系統，土木工程，槍枝以及其他領域都有所套用。
歷史
3D列印超級跑車術語
“增材製造”（Additivemanufacturing）用來指通過層層疊加製造實體的技術。製造出的實體可用於從試製（即快速原型）到最終產品的規模化生產（即快速製造）整個生命周期內任何地方。
3D列印月餅一般原理
三維設計
3D列印技術3D列印的設計過程是：先通過計算機輔助設計 (CAD）或計算機動畫建模軟體 建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，從而指導印表機逐層列印。
設計軟體和印表機之間協作的標準檔案格式是STL檔案格式 。一個STL檔案使用三角面來大致模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面解析度越高。PLY 是一種通過掃描來產生三維檔案的掃描器，其生成的VRML 或者WRL 檔案經常被用作全彩列印的輸入檔案。
列印過程
Stratasys機器印表機通過讀取檔案中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地列印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而製造出一個實體。這種技術的特點在於其幾乎可以造出任何形狀的物品。
印表機打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方
3D印表機器人傳統的製造技術如注塑法可以以較低的成本大量製造聚合物產品，而3D列印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的3D印表機就可以滿足設計者或概念開發小組製造模型的需要。
表面
3D列印搭建房有些技術可以同時使用多種材料進行列印。有些技術在列印的過程中還會用到支撐物，比如在列印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易於除去的東西（如可溶的東西）作為支撐物。
技術
首款3D列印車試行可以直接列印金屬的印表機價格昂貴。有時候人們會先使用普通的3D印表機來製作模具，然後用這些模具製作金屬部件。
| 累積技術 | 基本材料 |
|---|---|
| 選擇性雷射燒結（selective laser sintering，SLS） | 熱塑性塑膠、金屬粉末、陶瓷粉末 |
| 直接金屬雷射燒結（Direct metal laser sintering，DMLS） | 幾乎任何合金 |
| 熔融沉積式（fused deposition modeling，FDM） | 熱塑性塑膠，共晶系統金屬、可食用材料 |
| 立體平版印刷（stereolithography，SLA） | 光硬化樹脂（photopolymer） |
| 數字光處理（DLP） | 液態樹脂 |
| 熔絲製造（Fused Filament Fabrication，FFF） | 聚乳酸（PLA）、ABS樹脂 |
| 融化壓模式（Melted and Extrusion Modeling，MEM） | 金屬線、塑膠線 |
| 分層實體製造（laminated object manufacturing，LOM） | 紙、金屬膜、塑膠薄膜 |
| 電子束熔化成型（Electron beam melting，EBM） | 鈦合金 |
| 選擇性熱燒結（Selective heat sintering，SHS） | Thermoplastic powder |
| 粉末層噴頭3D列印（en:Powdger bed and inkjet head 3d printin，PP） | 石膏 |
限制因素
材料的限制
3D列印迷幻眼鏡模擬藥物帶來幻覺研究者們在多材料列印上已經取得了一定的進展，但除非這些進展達到成熟並有效，否則材料依然會是3D列印的一大障礙。
機器的限制
法國6歲男孩裝3D列印假手智慧財產權的憂慮
在過去的幾十年里，音樂、電
3D列印探測車道德的挑戰
道德是底線。什麼樣的東西會違反道德規律是很難界定的，如果有人列印出生物器官和活體組織，在不久的將來會遇到極大的道德挑戰。
3D列印技術
3D躶體列印花費的承擔
煎餅3D印表機每一種新技術誕生初期都會面臨著這些類似的障礙，但相信找到合理的解決方案3D列印技術的發展將會更加迅速，就如同任何渲染軟體一樣，不斷地更新才能達到最終的完善。
印表機
家用印表機
歐宇航局3D列印的月球基地模型有一些機構以及公司正在努力開發一般家庭負擔得起的3D印表機，其中有許多是相關的。這項工作的推動，並有針對性地DIY/發燒友/早期採用者社區的學術和黑客社區的連結。
RepRap3D印表機是一個在桌面類的運行時間最長的項目。RepRap項目的目的是產生一個自由和開放源碼軟體（FOSS）的3D印表機，其規格在GNU通用公共許可證下發布的，並可以列印自己的部分（列印件），以創造更多的機器。截至2010年11月，RepRap可以列印塑膠件，並要求電機，電子和一些金屬支撐棒來完成。列印印刷電路板，以及金屬部件的設備正在研究中。一些公司和個人出售部分創建不同的RepRap設計，開始於2012年的價格約€400/500美元。
3D列印食品開放源碼的Fab@Home項目一般使用的印表機，可以使用一個噴嘴做出任何產品，從朱古力到矽密封劑和化學反應物。印表機可以從供應商的工具包項目的設計或組裝的形式，在2012年該地區的價格是2000美元。
許多這些印表機以套件形式提供的，還有一些是完全組裝好的形式。完全組裝好的Solidoodle2，一個6x6x6英寸的印表機的價格為499美元。印表機套件的價格從400美元為開源SeeMeCNCH-1，500美元的Printrbot，這兩者都是來自以前的RepRap印表機的派生模型，到超過2000美元的Fab@Home的2.0雙注射器系統。
商用和家用印表機
開發和能超級自定義的的基於RepRap的3D印表機製作了一類新的印表機，適用於住宅及商業用途。最便宜的組裝印表機是Solidoodle2，而RepRapPro的DIY套件售價為680美元左右，是最便宜的和最可靠的。還有其他的高端工具包和完全組裝好的機器，是基於RepRap的機器增強型號，能以高速和高清晰度來列印。根據不同的套用，列印解析度和速度的程度介乎個人印表機和工業印表機之間。印表機的價格和其他信息的清單被人維護。大部分最近的deltarobots已經用於3D列印來進一步的增加製造的速度。
套用
工業套用
用於列印朱古力的3D印表機 在20世紀80年代初以來，工業的3D印表機已經存在，並已廣泛用於快速成型設計和研究目的。這些通常是較大的機器，使用專有的金屬粉末，鑄造介質（如沙子），塑膠或磁帶，並用於許多快速原型使用的大學和商業公司。製造工業用3D印表機的公司包括Renishaw，ObjetGeometries，Stratasys，3DSystem和ZCorporation公司。
快速成型
主條目：快速成型
快速成型或快速成形（英語：Rapidprototyping，RP）是一種
3D列印汽車快速成型操作流程
3D列印為受傷海龜重塑下頜2、而在3D列印時，軟體通過電腦輔助設計技術（CAD）完成一系列數字切片，並將這些切片的信息傳送到3D印表機上，後者會將連續的薄型層面堆疊起來，直到一個固態物體成型。
快速製造
在快速成型技術的進步所帶來的使用材料用於最終製造的能力。在材料的使用這些技術進步帶來的直接生產成品組件的前景。3D列印技術的優勢在於相對廉價的生產少量的零件快速製造。
3D列印服務
3D列印情趣用品研究
其他應用程式將包括創造開放源碼的科學設備，或用於其他科學為基礎的應用程式，例如重建古生物化石，複製古老而珍貴文物，重建骨骼和身體各部位的法醫病理學，以及重建嚴重受損來自於犯罪現場調查的證據。
矽膠3D列印內衣美國太空總署（NASA）資助美國一位工程師，設計3D食物印表機，如果機器設計成功，不僅能為長途太空任務提供食物，未來地球人類過多引發資源不足時，也能直接印出食物餵飽大眾。
2013年11月，第一把3D列印金屬槍問世。
2014年1月，第一個3d列印建築問世。
3D列印心臟
3D列印心臟據外媒報導，美國紐約的一家醫院，利用3D列印技術“列印”了一個患先天性心臟病嬰兒的心臟，而利用這個心臟模型，醫生們能夠制定完美的手術方案，而不是等到打開嬰兒胸腔的時候再決定如何手術，這極大地提高了手術的成功機率，成本也僅只有數千美元。
無獨有偶，3D列印技術同樣套用在其他方面。一群狂熱的民間火箭愛好者在不久前利用3D列印技術打造了一支微縮版火箭，能夠衝上2萬米高空，成本也僅有6000英鎊。日本也在最近宣布將利用3D列印技術製作專為盲人設計的地圖。
列印頭骨
3D列印頭蓋骨可以完成破損頭蓋骨的修復PEKK具備良好的特性，其中包括高性能、強度高、生物兼容等。3D列印技術和PEKK的結合將會更好的使3D列印的PEKK材料運用於醫學。耶魯大學MarkSaltzman表示，3D列印技術與PEKK的結合將有力地開發一種獨特的治療方法，在一定程度上實現了創新及陳本降低的結合。
2014年8月28日，西安市周至縣的胡偉（化名）在蓋房時不幸被電弧擊中頭部，由3層樓房高空處墜落，被送到醫院緊急手術後雖然保住了性命，但還是導致半個“腦蓋”缺失，嚴重毀容。第四軍醫大學西京醫院套用3D列印技術輔助，成功為他實施手術，使其成功恢復外觀。
3D列印假肢
3D列印骨骼模型、3D列印器官骨骼模型、3D列印人工關節、3D列印頸椎……近年來，隨著科學技術的發展，3D列印已在醫療套用領域獲得很多突破，但在大部分人眼裡，這種炫酷又神秘的3D列印技術距離日常生活還很遠。然而在目睹了一場不幸之後，身為骨科醫生的徐貴升開始嘗試用時下流行的3D技術“拯救”一位特殊的殘疾人患者，最後成功製作了也許是國內第一個實用型3D列印假肢。更讓人振奮的是，3D列印假肢的成本僅僅是傳統假肢的十分之一甚至幾十分之一。歷史建築與數字典藏
3D列印鏇轉樓房太空套用
未來航天員即使像度假者一樣忘記攜帶太空之旅用品，也沒有什麼大問題，因為美國“太空製造”公司宣布，將於2014年為國際空間站提供一台3D印表機，供太空人在軌生產零部件，無需再從地球運輸零部件。
全球首架3D列印飛機美國“太空製造”公司將與美國太空總署馬歇爾航天中心合作，開展在零重力環境中的3D列印技術試驗硏究，並計畫在明年八月利用美國太空探索技術公司的“龍”飛船，將新硏發的太空3D印表機送往國際空間站。
“太空製造”公司說，國際空間站現有的三成以上的備用部件都可由這台3D印表機製造。這台設備將使用聚合物和其他材料，利用擠壓增量製造技術逐層製造物品。
該公司執行長亞倫·科梅爾表示：“3D列印實驗是美國太空總署未來重點硏究項目之一，3D列印零部件和工具將增強太空任務的可靠性和安全性，同時由於不必從地球運輸，可降低太空任務成本。
此外，該公司還計畫在2015年為國際空間站提供一個名為“增量生產設備”的太空列印設備，該設備不僅可“列印”物品，還能修理組件並升級硬體等。
馬歇爾航天中心的3D列印項目負責人沃克海澤在聲明中說，3D列印技術對美國太空總署的太空探索任務來說至關重要。
“太空製造”公司於2010年在加利福尼亞州莫菲特場的美國太空總署艾姆斯硏究中心內成立，由奇點大學的校友創建。該公司自2011年秋天以來已展開四百多次拋物線飛行試驗，以在微重力環境下驗證3D列印技術。
重要事件
2013年9至12月，日本橫濱某大學職員居村佳知(28歲)用家裡的電腦和3D印表機製作出樹脂材料的槍枝部件，並組裝成兩把手槍。
2013年11月，涉案男子居村佳知在社交網路上稱“雖然已經依照《槍刀法》進行了改造，但仍有被警察搜查的風險，可這是有意義的行為”、“我要進行日本第一把6連發3D列印左輪手槍的試射”，暗示將公布試射視頻。居村隨後在視頻網站上傳了自製左輪手槍的射擊視頻。神奈川警方2014年掌握這些線索後，隨即對其展開了調查。
2014年4月居村佳知在家中持有這些槍枝。
2014年10月20日，日本橫濱地方法院對前大學職員居村佳知(28歲)被控違反《槍刀法》和《武器等製造法》用3D印表機自製手槍案做出判決，判處被告有期徒刑兩年。檢方求刑3年零6個月。檢方在總結陳詞中指出，被告在網上公開槍枝製造方法和3D數據，濫用3D印表機可能會從根本上顛覆通過槍枝管制維護的社會治安，“刑事責任重大”。辯方則表示“被告並未意識到自己違法”，要求判處緩刑。
發展方向
標準和標準的制定機構當一間實驗室作出了圖紙，需要拿出來共享時，會發現有太多的格式和標準了，因此，3D列印原型機這個領域看起來像是野蠻生長，毫無標準。
開源的設計、配置和軟體
當有了統一的標準後，3D列印行業將會迎來開源。現在，太多的團隊注重提高自己的3D列印水平，在自我的閉環中發展。實際上，行業需要設備和軟體的開源，在統一的標準下產生更多有用、高效、開放的創新。
原型機實驗室
原型機列印並不受到重視，所以現在很多醫療器械商都是在一個髒亂、布滿灰塵的地方放置列印設備。其實，現在已經有商業化運營的3D列印實驗室，來幫助這些企業列印出質量更高的原型機。
評價
3D列印煎餅