早期三维打印的例子发生在20世纪80年代，在20世纪80年代中期，美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出SLS设备并获得专利，此后陆续有三维打印设备申请专利，早期的三维打印机体积大，制做费用及打印成本非常高、所能制造的产品也非常有限。

　　1995 年在麻省理工学院创造了“三维打印”术语，当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机方案，变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案，而不是把墨水挤压在纸张上的方案。该专利随之而来的是现代的三维打印企业Z公司(Bredt 和Anderson创立)和ExOne公司。

　　随着科技的进步，三维打印的领域不断拓展，专利不断出现并被陆续推向市场。

　　1、三维打印技术产业化

　　三年前尚处于技术前沿的3D打印如今已成制造业中的新兴战略领域。2012年8月，美国总统奥巴马拨款3000万美元，在俄亥俄州建立了国家级3D打印添加剂工业研究中心，并计划第一步投入5亿美元用于3D打印，以确保美国制造业不继续转移到中国和印度。长期跟踪3D打印行业的咨询公司WohlersAssociates表示，2011年，3D打印机的市场规模为17亿美元左右，到2015年该市场将达37亿美元。目前全球有两家三维打印机制造巨头，分别为Stratasys和3DSystems，均在美国纳斯达克上市。不过，这一数字仅占全球制造市场的0.02%。在飞机、核电和火电等行业所使用的重型机械、高端精密机械装备上，传统的焊接和零部件加固的方法使得部件之间的连接并不牢固，但是使用3D打印技术，出来的产品是自然无缝连接，结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。这在飞机、核电等高端装备制造行业的应用上非常广泛。

　　其实，3D打印更是一种生产方法，在学术上被称为增量制造。与传统制造业的减法制造不同，这是一种通过层层迭加的方式，将融合材料从3D模型数据制作成实际物体的过程。由于该生产方法与计算机技术紧密相连，因此国内一批从事信息技术的企业也跨界进入3D打印研发领域。随着美国有关3D打印的代码专利在前几年到期放开后，3D打印机的生产已经变得非常容易，这也正是近年来3D打印技术在全球掀起应用热潮的一个重要原因。

　　2、全价值链模式

　　3D Systems公司(DDD.NYSE)是全球最大的3D打印机生产商和解决方案提供者。从2009年收购桌面工厂(Desktop Factory)以来，3D Systems陆续收购了25家公司以补充产品线和提升技术实力，其如今的规模是2009年底的3倍，市值是当时的10倍，达近24亿美元，目前市盈率高达75倍。公司首席技术总监查尔斯·胡尔(Charles W.Hull)是3D打印技术的发明者，1988年，该公司就生产了第一台3D打印机2012年5月，3D Systems通过一款新型打印机“立方体”(Cube)打开了日常消费市场，它的自带程序里已预先装载大量物品设计图，比如棋子、首饰、厨具等，操作简单易上手，顾客无须学习复杂的3D 设计软件，便可直接打印所需物品。

　　3DSystems向客户提供“一站式”全套增值解决方案，包括硬件、软件、材料、工艺、教育培训和应用支持。它不仅提供打印机，还出售打印机配套的原材料、相关设计软件，并为客户提供培训，其解决方案涉及模具、医疗、教育、珠宝、建筑等行业。近年来，服务在公司收入中所占比例越来越高，2011年公司服务收入已达9312万美元，占比由2007年的23.2%升至40%。在服务、原材料和打印机三块业务的整体拉动下，公司2011年收入同比增长44%至2.3亿美元，净利润更是飙升81%至3542万美元。

　　3、互联网服务提供商

　　Shapeways并不直接出售打印机，而是通过社交网络把“全价值链”搬到了线上。用户在网站注册后，既可以把自己的产品设计上传到网站，也可以购买现有的3D设计图，再选择和购买原材料，就可以下单，公司会将打印出来的成品送货上门。

　　此外，用户也可以在线展示和销售产品，并将产品卖给其他人。2011年Shapeways已经印制了75万种产品，最受欢迎的是珠宝首饰、iPhone手机套和玩具火车，使用的材料包括塑料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃。目前，Shapeways还在研发更多的3D打印原料，如木材、蜡甚至钛、金等高端金属。

　　4、产业链初具雏形

　　在3D打印的产业链上，不仅有挑大梁的打印机生产者，还有原材料供应商和相关软件提供商。在3DSystems和Shapeways等力争通吃“全价值链”的同时，更多的公司在这个新兴行业掘金细分环节。Stratasys公司(SSYS，NASDAQ)主要以生产3D打印机为主，产品涵盖桌面打印机、办公室打印机和工厂打印机。公司2011年收入1.56亿美元，净利润2063万美元。2012年4月，Stratasys收购了以色列巨头Objet，合并后市值达到14亿美元，对3D Systems的霸主地位形成挑战。在原材料领域，Xerox PARC公司正在研发传感器、晶体管等电子产品的打印材料，一旦成功，将意味着消费者可以自行设计打印手机或者MP3等。应用软件领域，工程师和程序员不时共享代码和设计，越来越多免费开源软件的出现，降低了3D打印的设计成本，如123D、OpenSCAD、Tinkercard等。

　　5、三维打印进入商用时代

　　商业模式渐趋成熟，产业链基本成型。海外公司纷纷试水三维打印，争夺制造业新生产力的高地。你是否想拥有一个哆啦A梦的百宝袋3D打印机的出现让这个梦想几乎触手可及。只要拥有一台3D打印机，你就可以在自家“变出”各式各样的宝贝。目前，人们已经用它打印出了汽车、巧克力、假肢、比基尼泳衣甚至房子。或许，在不远的将来，你可以用它来制造各种所需的物品。

　　6、桌面上的创意工厂

　　与传统制造业的去除材料加工技术不同，3D打印遵从的是加法原则。打印时，先用相关软件将产品图纸转化为3D图像数据并上传电脑，放入相应的材料后，打印喷头就会根据图像数据一层一层地将东西打印出来，再堆叠在一起成为一个立体物品。例如，如何利用3D打印机打印出一个和自己笑脸一模一样的巧克力呢?首先，你可以通过3D建模软件，如123D或者Photofly，将iPhone或普通卡片机中的照片转换成3D图像数据，上传到电脑后，就拥有了自己的三维设计图。“油墨”则是液态巧克力，把巧克力融化后，装进打印机中的储存器，按下“打印”键，打印机就会根据图像数据把液态巧克力一层层堆叠成你的笑脸形状。每层巧克力打印出来后，必须经过凝固才开始下一层打印，加装保温和冷却系统即可保证巧克力的粘稠度和温度。

　　这种3D巧克力打印机已于2012年4月上市，它被命名为“ChocEdge”(巧克力边缘)，在eBay上售价高达2500英镑。英国最大的巧克力生产商桑顿斯已经和“巧克力边缘”接洽，商谈合作事宜。网络礼品销售商“find me a gift”也对其表示出了兴趣。

　　大多数桌面级3D打印机的售价在2万元人民币左右，一些国内的仿制品价格可以低到2000元。但是据3D打印机代理商透露，这类3D打印机虽然价格低，但质量很难保障。

　　在打印一个物品之前，人们必须会懂得3D建模，然后将数据转换成3D打印机能够读取的格式，最后再进行打印。对拓斯达桌面级3D打印机来说，不但能打印塑料产品，而且对于家庭、教育、娱乐、医学用户来说，1至2万元一台3D打印机的使用成本并不算贵。预计广东拓斯达科技研发的3D打印随着消费者需求的更加个性化，未来几年将会受到市场热切追捧。

　　拓斯达是东莞3D打印技术联盟理事长单位，同时也是创客联盟发起人之一，他们通过切实提升3D打印的技术水平和推广应用，弥补中国3D打印产业的短板和软肋。比如材料研发、软件开发、创意设计、商业模式创新等，而不是盲目跟风，炒作圈钱。东莞政府已出台有针对性的政策措施，一方面对3D打印的基础研究和开发阶段加大扶持力度;另一方面引导大家使用3D打印，扩大应用范围。

　　为紧抓3D打印的发展机遇，拓斯达科技公司高薪聘请了加拿大黄教授加快3D打印设备及材料的产业化。国外生产的3D打印机高达几十万元，而拓斯达3D打印机平民价格，让中小企业和普通老百姓都用得起，也大大促进了3D产业的发展。广东省内从事3D打印业务的厂商和企业数量并不少，市面上的3D打印设备价格更是从几千元到上千万元不等，行业竞争逐渐增大，像拓斯达一样真正具有技术和服务优势的企业将在竞争当中占据有利形势。

　　该公司技术团队看中的是3D打印在工业领域巨大的应用市场。作为一种新生产方式，3D打印最早也是用于工业领域。而随着技术的成熟，3D打印可适用的制造行业在不断扩大，并突破了模具样品生产的范畴，可直接生产成型产品，让整个市场规模一下子得到巨量释放。

　　3D打印就像一种“通用”技术，从研发、设计到生产制造，几乎每一个环节都可以用到。而在以“世界工厂”著称珠三角地区，这项技术的应用前景和市场是非常乐观的，用3D打印技术来缩短手板制作时间，降低开模成本，加速新品研发。广东拓斯达科技股份有限公司3D打印中心黄向峰教授认为3D打印产业具有十分光明的前景，“在未来发展过程中，我们期待行业的产业化程度进一步提高，也希望社会和市场各个领域对于3D打印的应用能够得到进一步普及。”

　　走入广东拓斯达科技股份有限公司3D打印中心，办公室内陈列了大小不一、型号各异的数个3D打印设备。“最早的时候，我们公司从事的是汽车零件、连接器、手机、家电、IT电子数码、导光板类业务，因为看好3D打印技术和产业的发展前景，我们‘投身’到了这个行业中来。”拓斯达科技董事长吴丰礼告诉记者，公司除了涉足3D打印机，目前主营注塑周边自动化设备、机器人及智能装备产业链整体解决方案等服务。

　　作为省内最早涉足工业制造、医学、教育、娱乐等领域的3D打印服务商之一，公司曾与比亚迪、富士康、美的、劲胜等制造业巨头，华南理工学院、清华大学和华中科大等机构紧密合作。目前公司3D打印项目主要研究方向为用于工业、医学、教育领域的3D打印技术及产业化。公司投资3D打印项目，预计1—2年可以进入回报期，并争取未来5年内，占据3D打印细分市场较高的份额，成为国内3D打印技术的领航者