对于许多人来说，3D打印(也称为“增材制造”)是令我们觉得我们真的生活在未来的惊人技术之一。能够制造像假肢或功能齐全的汽车这样复杂的东西似乎仍然是一种无法解释的魔术壮举，而不是正常的技术进步。

然而，在过去的几年中，3D打印只是成为主流而且价格便宜，但实际上已经有三十年了。事实上，自80年代末以来，工业设计师和工程师已经可靠地使用大型昂贵的3D打印机制造飞机和汽车的原型零件。

为什么3D打印机如今更受欢迎，这种技术在可预见的未来将走向何方?让我们首先谈谈它的过去。

三维印刷的历史

第一台3-D打印机原型由Dr. Hideo Kodama于1981年开发。他发明了一种创新方法，该方法使用紫外光聚合的光敏树脂逐层制造三维塑料模型。然而，由于他没有及时提交专利要求，立体光刻技术(SLA)的第一项专利仅在三年后于1984年由Charles Hull提出。几年后，在1988年，另外两种3D打印技术被提出。由德克萨斯大学的Carl Deckard和Stratasys Inc.的Scott Crump发明。

1992年，Stratasys开发了其熔融沉积建模(FDM)，这是目前大多数3D打印机使用的制造技术。随着新技术的不断发明，三维印刷业逐渐兴起。由于CAD工具变得越来越先进和可用，增材制造逐渐变得更加普遍。

在21世纪初期，3D打印技术的一些最惊人的应用看到了光，例如第一个3D打印的假肢。当所有专利在2009年进入公有领域时，3D打印的革命开始于数十家开创性公司开始投资新的雄心勃勃的项目。较新的方法提高了效率并降低了成本，使这项技术越来越成为主流。在短短的六年时间里，从2010年到2016年，3D打印成功地用于制造功能齐全的汽车，一种食品打印机，用于在太空中滋养宇航员，并为外科医生提供极其复杂的程序。

我们今天所知和想象的3D打印时代终于开始了。

价格下降和游戏世界

价格下降是3D打印变得如此普遍的最重要原因之一。该基地技术看到的最大的进步，低端打印机变得更加精确，高效，且价格合理。与个人计算技术或移动设备的情况非常相似，3D打印机几乎每个人都可以负担得起。虽然它们仍远未成为冰箱或电视等普通家用电器，但许多中小型企业现在可以买得起其中一种。

大规模定制允许许多初创公司以3-D打印他们自己的微缩模型和小雕像来开发新的棋盘游戏。通过众筹平台实现其他无法实现的目标，许多独立公司在市场上开发并推出了令人惊叹的创意。从传统的战争游戏到更具革命性的项目，3D打印为棋盘游戏世界带来了新的黄金时代。每天都有数以百万计的新款精美雕塑模型，小雕像和微缩模型大量生产和销售，以满足世界各地爱好者的喜悦。

进步和新材料

3D打印最重要的进步之一是添加了大量新材料，可以实现广泛的应用。印花现在可以柔软，可塑，柔韧或非常坚固。

形状记忆聚合物(SMP)在暴露于特定刺激(例如热或压力)时具有在变形后恢复其原始形状的能力。添加剂制造可用于印刷骨骼，软骨和肌肉结构，用于大规模人体植入。可以逐层印刷新药丸以操纵药物的组合物并且一旦摄入就精确地将其释放到血液中。3D打印甚至可以用来充分利用世界上最薄，最强和最灵活的材料：石墨烯。

然而，这项技术的最大进步之一是未来主义的金属印刷。虽然它仍然比塑料印刷贵得多，但它的应用很多(从汽车到航空航天和医疗行业，仅举几例)，预计其价格在不久的将来会迅速下降。(有关3D打印的更多信息 - 以及它不是什么 - 请查看3-D打印机不是复制器，但这些人正在使用它。)

革命中的革命

由于可以用它制造的产品，3D打印不仅仅是一场技术革命。它改变了整个制造业的传统规模经济。

只需在相对简单的软件界面内更改数字蓝图，就可以使用相同的设备生成不同的项目。现在完全不需要装满备件的仓库，因为它们现在只存在于云中，可以在几分钟内下载到任何位置。

使用3D打印机开发的设计可以比传统打印机复杂得多，需要更少的材料和工作，以及更少的精加工和加工以去除粗糙表面。成品更轻，更便于运输，因此更便宜。

三维印刷和纳米技术

增材制造已准备好与另一项惊人的技术结合：纳米技术。几家公司已经实施了碳纳米管，通过用碳纳米管油墨涂覆它们的长丝来增强3D印刷塑料物体。结果是产品更强大，更有弹性，但这只是冰山一角。

一些应用程序简直令人叹为观止。2013年，一群美国科学家通过使用含锂离子纳米粒子的墨水开发出极其高效的电池。整个电池都是3D打印的，就像一粒沙子一样小!通过这项技术，我们可以预见到生产3-D印刷柔性屏幕和电池，或不超过一个原子厚度的涂层。

未来和挑战

3D打印无疑是上个世纪最具革命性的发明之一。虽然仍处于早期阶段，但它注定要以某种方式改变我们生产和制造几乎所有东西的方式，从建筑到医疗保健。然而，仍然存在一些挑战，使得这项技术相当不成熟，无法用武力夺取世界。

使用3D打印机的能力，甚至只是校准它们，仍然是一项非常复杂的任务，需要适当的培训和专职人员。并非每家公司都有资源来教育其员工处理建模界面。

尽管已经可以进行大规模生产，但该行业尚未准备好管理大多数当前市场(如汽车行业)所需的数量。3D打印技术仍然需要随着体积扩展才能超越传统制造。我们经济的大规模复兴也必然会面临某种形式的阻力。

总而言之，随着成本的降低和可用性的扩大，3D打印机的使用将继续深入渗透。增材制造将无处不在的那一刻每天都会变得更加紧密。