人们一直梦想着有一天可以随心所以地制造玩具、模型、零部件、艺术品、人工关节、发动机叶片，甚至房屋、桥梁等各种物品，而奇妙的三维打印（3D打印）技术正好能够做到这一点。自从3D打印技术的概念被提出之后，引起了广泛的关注，被誉为“第三次工业革命”的核心技术之一。
3D打印技术，又叫做增材制造技术，是一种可以对材料进行精确3D形状定制、打印和快速成型的制造技术，其工作原理是通过计算机的自动程序控制，按照事先设计好的3D形状数据文件，将要生产的物品划分为一个个小部分，然后不断在工作平台上像挤牙膏一样逐点、逐层地添加材料，从而打印出不同形状的物体。与传统的铸造、切削等工艺不同，3D打印技术不需要模具，也不会浪费材料，其打印出的三维物体可以拥有几乎任何形状和几何特征，因此可以获得各种所想要的立体结构。
与大家通常想象的不一样，事实上3D打印技术不仅仅可以打印塑料物品，而是一大类可以打印各种材质的技术门类。可以利用3D打印技术成型的“墨水”材料包括：热塑性塑料、多种食品、光固化树脂、聚乳酸、陶瓷粉末、纸、石膏、混凝土、几乎任何金属和合金（如钛合金）等。对于不同类型的材料，需要选用不同的3D成型技术和设备，比如热熔沉积、光固化、分层烧蚀、高温烧结、激光烧结、电子束烧结等，在工艺难度和精度上都有不同的特点。
其中，熔融沉积制造法就是把原材料熔化成半流体，然后从喷头拉成一条条丝状体堆积成型，这个丝状体的直径其实也就是这台3D打印机的精度，这是目前市面上常规3D打印机采用最多的方法，通常用来打印热固性塑料。光固化成型法和分层实体制造法则是化立体为平面，一层层制造出来后堆积起来。光固化成型法利用聚焦的光线精确控制光固化树脂的成型，适合于制造精细工艺品，比如精美的棋子、模型之类，具有精度高、可控型强等优点，但其设备成本、高占地大。分层实体制造法又叫叠层制备技术，是利用激光切割器沿着工件截面轮廓线对薄膜材料进行切割成形，再用热黏压工艺逐层地将成形的薄膜材料黏合和堆叠在一起，直至工件完全成形。分层实体制造法适用于纸片、金属片、陶瓷片、塑料和复合薄膜等材料，具有精度高、成本低的有点，但加工的物品表面有台阶纹路，需要打磨处理。
而选择性激光烧结法和电子束烧结法，则是在工作台上放一层金属粉末（比如钛合金等），用激光或者电子束一点点将金属粉末熔融烧结起来制造成型。这种方式可靠性高，可以制造大型金属构件，不过设备昂贵、技术性强，基本上只用于高精尖端工业领域，比如航空航天和汽车制造行业。
3D打印产品
3D打印技术一开始被用于模型设计、模具制造、工业设计等领域，后来逐渐应用于一些产品的直接制造。目前，该技术在艺术文化、教育科研、机械和车辆制造、医疗健康、军事、航空航天、地理信息系统、建筑工程等领域都有所应用。2010年11月，美国打造出世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车。2011年8月，英国南安普敦大学开发出世界上第一架3D打印的飞机。2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印技术制造出人造肝脏组织。2013年11月，美国德克萨斯州的3D打印公司制造出三维打印金属手枪。2014年11月，全世界首款3D打印的笔记本电脑开始销售。2015年7月，美国旧金山的DM公司推出了世界上首款3D打印超级跑车。在同一时间，3D打印的模块化别墅现身于中国西安，在三个小时内即可完成别墅的搭建。2019年1月，清华大学团队运用自主研发的机器臂3D打印混凝土技术，在上海宝山智慧湾建成目前规模最大的混凝土3D打印步行桥。
与传统制造方式相比，3D打印技术带来的是生产加工理念的革命性变革，不光可以缩短加工制造周期，还可以突破传统加工制造方法对复杂形状加工的精度限制，使人类在加工领域实现了自由的个性化定制。3D打印技术的显著特点是在特殊领域和高精尖领域的应用，比如在医疗领域，尤其是在人工骨骼方面使用得特别多。上海交大附属医院为骨盆坏死的患者采用3D打印技术制造了一个人工骨盆，并且成功地移植到了患者体内，最终患者成功康复。欧洲空客公司已经正式将使用3D打印的合金燃料喷嘴用于A320飞机的引擎上。我国的歼-20战机的零部件制造也运用了3D打印技术。不过，另一方面，3D打印技术也存在生产成本高、生产速度较慢、“墨水”材料的种类存在局限性、技术门槛较高等缺点。
发展高端3D打印技术是我国打造具有国际竞争力的制造业、提升综合国力的重要一环。近年来，我国的3D打印行业保持了快速发展的势头。为了实施制造强国战略，在我国政府推出的《中国制造2025》计划中，确定以智能制造为主攻方向，涵盖机器人、物流网等基于现代信息技术和互联网技术等各类产业。其中，3D打印是该计划的重中之重，在该计划全文中共出现6次，贯穿于背景介绍、国家制造业创新能力提升、信息化与工业化深度融合、重点领域突破发展等重要章节，融入了推动智能制造的主线，体现出对3D打印技术的高度重视，彰显了我国对制造业发展的形势和环境的深刻理解。
