§3D打印的產業前景如何
3D打印麵臨哪些挑戰？
1.3D打印技術存在的問題
目前，美國、德國、以色列等一些製造業強國都已經製造出了一些技術比較成熟的3D打印設備，比如以色列的Objet公司已經生產出了Eden 3D打印機係列、Desktop三維打印機係列以及Connex打印機係列等。但從目前3D打印技術發展的情況來看，在打印的速度、產品的材料性能、打印材料的成本、操作的可訪問性和安全性、成型精度以及質量等方麵還存在一係列問題，製約了3D打印技術的快速發展。
（1）加工速度慢
目前，國際上的大多數3D打印機都使用液態樹脂作為打印材料，這種材料可以利用聚焦激光束精確地點硬化，這種技術可以創作結構錯綜複雜的雕塑。但這種材料和技術也有一個致命的問題，就是打印的速度非常慢，大約是每秒幾毫米，嚴重影響了打印的效率和削弱了打印產品的競爭優勢。
（2）耗材受限
目前，雖然已經開發出了一係列應用於3D打印的同質和異質材料，但這些耗材仍然難以滿足客戶和市場對多種功能材料的需求。在打印材料方麵，以色列的Objet公司居於行業領先地位。2012年，Objet公司宣布為Connex係列多材料3D打印係統開發了39種新型“數字材料”，消費者可以選擇不同剛性、不同韌性、不同透明度的各種物質材料多達107種，其中有90種是由Objet公司開發的“數字材料”，用戶可以使用Connex多材料3D打印機，同時在一個模型中最多使用14種各種硬度和透明度的材料。
（3）打印對象受到限製
當前，由於3D打印技術的推廣範圍較小，許多圖像和物體都是通過二維的形式展現的，比如說電視畫麵、LED現實的圖片以及我們手機中的電子照片都是二維的。而要將這些二維的圖片通過3D打印設備製造出來，有一個先決條件，就是必須要將我們能夠看到的這些二維圖片轉化成為3D打印設備能夠直接識別的三維圖像。目前，由於我們的圖片收集方式比較落後，而且三維掃描技術也沒有普及，使得廣大用戶還無法自由地通過3D打印設備打印二維照片或是屏幕上的二維動畫角色。
（4）單個成本高
隨著材料技術的進步，以及在大規模推廣的條件下，3D打印的總體成本較低，這將成為3D打印的競爭優勢之一。但是在3D打印發展的初期，由於技術的不成熟以及市場規模較小，單個打印設備的成本和耗材的成本都比較高，這將是在很大程度上製約3D打印技術廣泛應用的關鍵要素之一。從目前的情況來看，最便宜的3D打印耗材也達到了幾百元一公斤，而最貴的耗材價格甚至會達到4萬元一公斤。如此高昂的耗材價格使得目前的3D打印技術的單個成本較高，難以與批量化生產而導致單個成本較低的傳統生產方式相比，由此在大規模製造方麵，3D打印技術難以全麵取代傳統製造技術。
（5）精度較差
目前，3D打印技術和工藝都還不完善，總體上還處於發展初期的試驗階段，隻有一些企業和科研機構取得了一些比較成熟的技術，而且這些技術的使用推廣範圍都比較小，在打印技術和工藝方麵還有許多可以改進的地方。由於3D打印的技術不成熟、工藝發展不完善、軟件的融合水平還比較低，使得打印的一些快速成型零件無論是在外型的精度方麵，還是在表麵的質量方麵，都還無法滿足工程使用的要求，大部分的零部件都還不能直接作為功能性部件，而隻能用做原型使用。
（6）產品質量較差
任何技術在發展的初期，由於技術的不成熟和經驗的缺乏，都會出現產品質量不穩定、總體水平較低、殘次品比例較高等一係列問題。目前，世界各國的3D打印基本上都采用層層疊加的增材製造工藝，由於受3D打印技術、耗材功能和粘合劑的限製，每層之間的粘結都會出現一定的問題，層和層之間粘結的程度和性能都無法與傳統模具整體澆鑄而成的零件相媲美。因此，在目前的技術水平下，通過3D打印技術所製造的產品在質量上還有待進一步提升，這也是3D打印在發展初期必須麵對的問題。
2.我國3D打印產業發展存在的問題
當今國際上3D打印技術較為成熟、應用較為廣泛的國家主要有美國、德國和日本等少數製造業強國，我國在3D打印技術的研發和產業化方麵都還處於起步階段，技術研發、政策規劃、產業基礎、人才支撐等方麵還存在一係列問題，在一定程度上製約了我國3D打印技術的進步和產業化發展。
（1）缺乏宏觀政策支持
3D打印產業的發展是一個係統工程，在上遊需要軟件技術、控製技術、光機電技術和材料技術等技術的支持，在中遊要以信息技術的數字化平台進行立足，下遊涉及的領域包括文化創意、家電電子、航空航天、醫療衛生和國防科工等，對於工業設計業、文化創意業、電子商務業、先進製造業、生產性服務業以及製造業信息化工程，3D打印產業的發展將發揮重要的作用。但從目前的發展情況來看，對3D打印產業發展的總體規劃與重視不夠，國家還沒有針對3D打印的相關規劃，《工業轉型升級規劃（2011—2015）》、《國家戰略性新興產業發展規劃》以及《智能製造裝備產業十二五發展規劃》的相關規劃也沒有對3D打印給予重點支持，缺乏宏觀的政策支持是我國3D打印產業發展緩慢的原因之一。
（2）技術研發投入不足
目前，我國在3D打印技術研發方麵具有自主知識產權的院校也隻有清華大學、西安交通大學、北京航空航天大學等少數幾所科研院校，這些高校都是通過申請國家的科研經費開展研究。在設備製造方麵，可以自主製造3D打印設備和打印材料的企業有幾家，然而這些企業普遍隻有較小的規模。我國3D打印科研的社會化投入機製尚未建立，使得我國3D打印方麵的技術研發投入總體上還處於較低水平。這就使我國的3D打印產業存在研發投入嚴重不足的問題，在諸多環節存在缺陷，如工件支撐材料生成和處理、加工流程穩定性和部分特種材料的製備技術等都有一定程度的問題，對產品製造的需求難以滿足。目前，一些主流的歐美企業在3D打印市場方麵已經具有一定的技術和品牌影響力，不斷加強在技術研發方麵的投入，有的企業研發投入占銷售收入的10%左右，使其保持了較強的技術優勢。
（3）產業配套體係不全
與其他產業的發展相同，完善的供應商、服務商體係和市場平台也是3D打印產業發展所需要的。目前，我國的3D打印產業還處於初級發展時期，尚未建立3D打印機及耗材提供商、工業設計機構、3D數字化技術提供商等供應商體係和3D打印服務商、3D打印設備經銷商等服務商體係，而第三方檢測驗證支持、金融支持、電子商務、知識產權保護等市場平台也處於發展初期，使得當前國內3D打印企業還處於“孤軍作戰”的態勢。在這種條件下，3D打印主導的技術標準和開發平台尚未確立，技術研究與產品開發還處於無序狀態，產業化推廣和應用還處於初級階段，使得我國3D打印的產業整合能力和產業競爭優勢尚未形成，製約了3D打印產業的快速發展。
（4）產業技術培訓不足
3D打印產業的發展需要有配套的人才支撐，而目前由於受到產業發展規模較小的限製，我國尚未建立起與3D打印發展相適應的人才培養體係，一些先進製造理念如“數字化設計”、“批量個性化生產”等尚未被多數製造企業所接受，缺乏對3D打印這一新興技術和新興產業的了解，對其戰略意義認識不足。當前，企業對3D打印設備的購置非常少，適用的領域也很狹窄，大多數設備還停留在展覽展示階段。與3D打印相關的機械、材料、信息技術等工程技術專業尚未設置，相關課程培訓教程以及教具都還未問世，許多職業技術學校和高校對3D打印技術的介紹還停留在部分學生的課外興趣研究層麵。人才培養體係的缺乏和產業技術培訓的不足使得3D打印產業發展動力不足，製約了3D打印產業的長遠發展。
3.3D打印技術的消極影響
任何技術的產生都會對經濟社會發展帶來一定的積極意義，同時也會在很多方麵給人們的生產生活產生一些負麵影響。3D打印技術也是如此，它的誕生與發展在給工業製造領域帶來的變革不僅僅是起正麵作用，還有一些會起著負麵作用。以下，我們將對3D打印技術的發展有可能產生的一些消極影響進行客觀的梳理。
（1）存在一定的安全隱患
隻要有相應的設計模型，3D打印設備可以打印出各種我們所需要的產品，包括各種金屬產品，於是手槍、管製刀具、火箭炮等各種殺傷性武器也可能被隨意地製造出來。尤其是各種槍械部件的數碼模型很容易獲得，也很容易在網絡上進行傳播，這樣的話，隻需要一個小小的U盤，或者拿一支槍進行三維掃描之後，就可以讓萬能的3D打印設備打印出大量的極具殺傷性的武器。這樣的話，3D打印的出現和普及就會給社會治安和人們的生命財產安全帶來巨大的隱患。
（2）有可能引發一係列的盜版問題
由於3D打印分為設計和打印兩個環節，其中模型設計環節是整個3D打印的關鍵環節，而3D模型的設計是以電子的方式來進行存儲的，這種存儲方式十分容易被拷貝和複製，這將使得許多專門從事三維設計的工程師的設計很可能被別人抄襲和剽竊。創新人士從信息共享時代就不斷摸索，吃盡了苦頭，花費了很久的時間，軟件設計的盈利機製才被找到，而隨著3D打印時代的到來，又會麵臨這種新的知識產權問題。由此可見，盜版問題將有可能成為3D打印發展麵臨的一個障礙，同時也會使得盜版的力量得以滋生。
（3）有可能導致資源環境問題
3D打印的推廣和普及將使得物資的消耗呈快速增長的趨勢，在自由想像與創造欲望的驅動下，每個人的創作**都有可能被激發，成為設計師，從而使得人類的創造能力被大大開發，許多人就可以隨心所欲設計和製造出各種所喜歡的產品。這樣的話，一方麵，3D打印技術的普及將消耗大量的物資，這會給自然生態環境帶來巨大的破壞；另一方麵，許多設計的產品或許根本就沒有實用價值，而隻是一個創意概念，大量的設計品被生產出來，也會給環境保護帶來了巨大的壓力。而與此相反的是，生產3D打印耗材的廠商有可能將迎來巨大的市場空間，這將催生出新的3D打印材料研發、生產和供應產業。
（4）有可能引起道德與倫理的爭論
在2D平麵時代，照片PS（Photoshop）、豔照和偷拍等足以使人恐慌，而今3D時代來臨，鑒於色情圖片和情欲影片的影響，自我保護和屏蔽等工作需要充分做好。高科技的民用化以及平麵照片、偷拍和透視掃描直接轉為3D令人防不勝防，透視掃描一個人體可以輕鬆搞定。前段時期，個人隱私問題由於機場的透視安檢引發，已經引起一些人的反對。應當憂慮的是，打印人像嫁接技術可以生成一些可怕的不雅照，並被某些人用於謀取非法利益，一具具有明星臉和身材的**通過一封電子郵件就有可能傳播，目前在網絡上的銷量已經非常的火爆，幾乎形成了一條比較成熟的產業鏈。由此可見，3D打印將帶來一係列的倫理和道德的負麵影響。
（5）可能使人出現審美疲勞
3D打印技術得到廣泛普及和應用之後，各種創意和設計產品的不斷增加，各種複雜的產品和設計都有可能出現，人們接受新事物的信息量也將隨之增長，而過多的設計會使得許多人會在一定程度上出現審美疲勞。這個時候，很多人的審美標準有可能會回歸簡約和實用，比如蘋果手機出現之前，各種外形、顏色和功能複雜的手機層出不窮，使人們出現了一定程度的審美疲勞，而喬布斯在蘋果手機的外形上采用了簡約的設計風格，重新將手機統一了起來，顏色隻有黑色和白色兩種，按鍵也就隻有Home鍵和關機鍵兩個，從而贏得了廣大消費者的普遍認同。
（6）科技用於邪惡用途更為便利
如果3D打印技術被用於其它非法目的，有可能會製造出一些人類難以控製的生物或者武器，比如如果3D打印技術被用於邪惡的用途，打印出一雙惡魔的翅膀，再通過一些零件和智能芯片的組合，很有可能製造出類似“鋼鐵俠”之類的戰鬥武器，一些災難大片有可能變為現實。
通過上麵的分析可以看出，如果處理不好，3D打印技術的發展將會給我們的生產生活帶來很多的負麵影響，甚至是人類的毀滅。為此，我們應當客觀地看待3D打印的負麵作用，通過製定各種完善的法律和法規來限製其所帶來的負麵作用，做到“疏”“堵”結合，發揮其對人類經濟社會發展有利的一麵，從而使得3D打印技術為人類製造業的發展和進步發揮更大的作用。
3D打印的技術前景如何？
3D打印技術的提出隻是製造業領域的一個構想，但是這個構想有可能引起工業製造領域的革命性變化，進而會引發更高層麵的社會和經濟變革，因此該技術受到了學界、企業界和政府的高度重視。3D打印的應用主要是因為其可以實現更低水平的庫存、更小的風險以及更加專業化的服務等。首先，對於從事3D打印的企業而言，可以以合理價格快速打印出各種符合個性化需求的零件和商品，而無需再花費大量的資金建設和管理零部件倉庫，這樣可以實現真正的“零庫存”，這是3D打印能夠改變商務模式的潛在能力。其次，由於3D打印具有速度快的特征，3D打印企業可以在接到訂單和收到預付款以後，再安排進行打印製造所需要的商品和零件，這個過程中的財務風險基本上可以忽略不計，而唯一的風險僅在於產品設計的時間和費用，而非產品的運輸和庫存，這也是3D打印有別於傳統製造業的重要原因。第三，3D打印涉及到許多的環節，而這些設計和製造等環節又可以非常方便的拆開進行細分，進而分包給不同的專業公司來完成，提升3D打印各環節的專業化水平。比如設計和製造環境分離後，設計師可以根據客戶的需求進行個性化的設計，然後委托專門的3D打印公司製造並通過物流快遞他們自己設計的作品，並收集客戶的反應。對客戶而言，客戶可以向專業的3D設計公司購買設計方案，然後下載喜歡的產品CAD文件，在自己家裏或者委托專業的3D打印公司打印。
1.3D打印的前景展望
然而，上述想法要得到普及，還需要設法克服3D打印產品本身所存在的成本、精度和強度等三方麵問題。一是成本的問題。目前，3D打印材料屬於新材料範疇，大多數種類的價格比較高，是傳統材料的十幾倍、幾十倍甚至上百倍，這方麵需要通過規模化生產和技術進步，來逐步降低3D打印材料的價格。二是精度的問題。目前，3D打印產品的尺寸精度是十分之一毫米，隻能打印一些對精度要求不是很高的產品，而要達到微米級、納米級的水平還有很長的路要走。第三是強度的問題。受打印材料和粘合劑技術水平的限製，目前的3D打印產品強度較低，導致其應用範圍和領域比較窄。隨著3D打印技術的創新，我們可以預見，在未來5年內，有可能會形成完整的3D打印供應鏈，生產製造領域將會出現大量專業提供CAD/CAM設計的公司，使廣大終端用戶可以更加便捷的下載，然後在家打印產品或委托專業的打印公司打印。隨著3D打印技術的進步，一係列高性能、高質量、低價格的打印材料將會應運而生，CAD/CAM軟件也會得到普及，進而出現一大批專業的、個體的3D打印企業。從長遠來看，隨著3D打印技術的進步，3D打印產品的尺寸穩定性、耐熱性和防潮性將會由此而大幅提升，3D打印也必將獲得更為廣泛的工業應用前景。
（1）打印材料多元化
從3D打印技術的發展來看，製約3D打印技術快速推廣和應用的主要原因是打印材料的特殊性與打印設備的適用性。如前所屬，當前能夠實現商業化使用的3D打印材料主要有高分子材料、無機非金屬和金屬材料三類。盡管高分子材料已經商業化，並在3D打印機中得到了廣泛的應用，但無機非金屬和金屬材料的應用仍處於探索階段，可選擇的3D打印材料十分有限，這在很大程度上限製了3D打印技術的發展。隨著3D打印技術的創新和新材料技術的進步，未來可以用作3D打印的材料的種類將會越來越豐富，進而出現越來越多的具有良好綜合性能的3D打印材料，為3D打印技術的推廣和普及提供良好的支撐。
（2）應用領域擴大化
隨著3D打印技術的創新和新材料領域的進步，可用於3D打印的材料種類將會不斷擴充，3D打印機能夠打印出的產品種類也將不斷增加，3D打印產品的性能也將不斷增強，進而使得3D打印產品的應用領域不斷擴大。更為重要的是，隨著新工藝的開發和新設備的改進，3D打印技術進一步得到整合，3D打印產品的尺寸精度與性能也將進一步提高，產品的應用範圍和應用領域也將出現擴大的趨勢，這將使得3D打印產品對一些傳統的低端製造業造成越來越大的市場衝擊。
（3）打印方式多元化
3D打印設備具有家庭使用和工廠化使用兩種模式，這就要求改變3D打印設備的體積可以容納不同數量的零部件，這也是3D打印設備適應市場需求的重要前提。在個人應用領域，麵對廣大消費者個性化的需求，許多3D打印設備製造企業可能會研發出外形比較小巧，更加經濟實用，適合辦公室工作環境和家庭環境使用的3D打印機型。盡管到目前為止，3D打印技術製造的商品在整個全球製造業中所占的比重很小，3D打印技術的應用也受到各種條件的製約，但隨著研究的深入與技術的進步，打印材料將會更加多樣性，設備功能將會更加完善，3D打印的應用領域將會不斷擴大，並產生個人應用與企業應用兩種打印設備共同存在的情況，從而對傳統的生產製造方式產生深遠的影響。
2.3D打印的應用前景
3D打印快速成形技術相比其他快速成形技術擁有諸多優點。3D打印技術一經問世，就被認為是快速成形領域最有生命力的新技術之一，許多預言家認為其具有廣闊的應用前景和良好的發展潛力。伴隨新材料和快速成形技術等相關學科的發展，3D打印的應用將會越來越廣泛，獲得更大的發展空間，從而推動製造業整體上的智能化，並有可能成為第三次工業革命的引擎。
（1）便利化的打印設備
隨著3D打印技術的發展和成熟，3D打印設備的製造技術也會不斷發展，不僅會研發製造出一些大型的專業3D打印設備，而且在巨大市場需求的驅動下，一些3D打印設備生產企業將會針對特色的市場而研發出一些便捷的3D打印設備，就像現在的小型桌麵打印設備一樣，一係列個體比較小、成本比較低、能夠滿足日常生活和辦公使用的小型3D打印機也將會問世和普及。
（2）新材料的研究與開發
3D打印的推廣和普及，需要有先進的3D打印設備和完善的配套打印材料兩個必要組成部分。隨著3D打印設備的發展，也會相應地誕生一些與3D打印相匹配的打印材料生產企業，這些企業在市場需求和利潤的驅動下，會加大各種新型3D打印材料和3D打印粘合劑的研發投入，從而推出一係列綜合性能良好、打印成本低、節能環保性強的新型打印材料，以滿足各個行業各個領域3D打印發展的需要。
（3）集成化的軟件
要實現3D打印的推廣和普及，提高3D打印的智能化和自動化水平，就必須要實現CAD、CAPP、RP的一體化。3D打印的實現，需要利用計算機輔助設計係統設計，將三維CAD模型進行近似處理，生成三角麵片的文件後，再進行切片分層，最後再通過軟件的集成實現3D打印設備、計算機輔助設計係統之間的無縫對接，進而完成3D打印設備的智能化和自動化打印。3D打印技術的發展，也必將會在一定程度上推動軟件集成化的發展，從而有助於提升3D打印的成形精度和製造效率。
（4）新工藝的開發
工業生產的進步和工業產品功能的提升，需要滿足材料、技術和工藝等三個方麵的必備條件。隨著3D打印中噴射技術、集成製造技術、新材料技術的不斷進步，一些新的工藝也將隨之被開發應用，如果高端RP設備的一些高級功能在三維打印機上實現，原型件的表麵質量和尺寸精度將進一步提高。
（5）設備的改進
目前，3D打印還處於科研階段，隻是在一些技術水平較高的領域得到了小規模應用，如飛機零部件製造、牙齒骨骼的生成等，還沒有在日常生活中得到大規模的推廣。隨著3D打印技術的發展，3D打印設備的製造技術也會相應改進和提升，在廣泛地使用並征求客戶的使用意見和改進建議之後，3D打印設備也將會進行不斷的改進，從而不斷提高3D打印設備的功能和實用性。
3.3D打印的發展方向猜想
3D打印的發展可以分為3D打印技術的發展和3D打印技術的產業化應用兩大部分，而前者是後者的基礎，後者的發展為推動前者的不斷發展提供了充足動力來源，因此兩者之間是緊密聯係的、互為因果的關係。
（1）未來的技術發展方向
現代製造技術是由傳感技術、信息技術、智能控製技術、新材料技術等高精尖技術組成的係統工程，3D打印技術就是其中最為典型的代表。隨著未來智能製造的進一步發展和成熟，新的信息技術、控製技術、新材料技術、傳感技術等新技術都會被廣泛應用於3D打印中，從而推動3D打印技術及其產業化應用的發展。從目前各種製造技術的發展情況來看，未來我國3D打印技術的發展將更加體現出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趨勢。
趨勢一：精密化
一方麵，隨著材料科學的進步，將有可能開發出種類更為豐富、功能更為齊全的3D打印材料，如智能材料、功能梯度材料、納米材料、非均質材料、複合材料以及金屬材料等，3D打印產品的表麵質量、力學和物理性能也將會有很大的提升；另一方麵，隨著3D打印設備向精密化方向發展，3D設備打印的速度、效率和精度也將有很大的提升，並行打印、連續打印、大件打印、多材料打印的工藝方法也將得到廣泛應用，從而能夠打印出各種更高精度的產品，使3D打印向精密化方向發展。
趨勢二：智能化
當前，軟件產業正在生產生活的各個領域得到廣泛應用，使得我們的生產製造活動更加智能化。隨著軟件開發的進步和軟件集成的發展，將會促進CAD、CAPP、RP等軟件實現一體化，從而讓設計軟件和生產控製軟件能夠做到無縫對接，實現設計者通過互聯網與遠程3D打印設備連接，進而直接聯網對3D打印設備進行遠程控製，實現遠程在線製造，不斷提升3D打印的智能化水平。
趨勢三：通用化
3D打印是一種製造理念，但從目前的發展情況來看，更多的還是處於試驗階段，僅有的一些應用也體現在科技含量比較高的機器設備零部件中。隨著3D打印技術的不斷成熟和產業化的不斷發展，操作更加便捷，成本更加低廉，更加適應分布化生產、設計與製造一體化的需求以及家庭日常應用的需求。到這個時候，3D打印技術及其應用也將飛入尋常百姓家，在生物醫學、建築、汽車、服裝等更多領域進行推廣和普及，從而製造出各種通用化的3D打印產品，成為我們日常工作和生活中不可或缺的組成部分。
趨勢四：便捷化
在未來，隨著3D打印技術的進步，3D打印機本身也會得到不斷改進，體積也會向小型化、桌麵化發展，就和我們現在辦公用的打印機一樣，成為一個必備的便攜辦公用品，甚至可以隨意放在我們的辦公桌上，也可能像微波爐一樣，成為我們家庭中不可或缺的生活用品，而打印材料也會像我們今天的打印紙一樣，在各個辦公用品超市隨處就可以買到，從而使3D打印這種技術和製造模式在更加廣泛的範圍內得以普及。因此，3D打印技術的發展和普及，將會對人們的日常工作和生活方式產生重大的影響。
（2）可能的技術應用方向
3D打印技術以及3D打印產品的應用盡管目前發展比較迅速，大有推進傳統製造技術和製造模式實現革命性突破之勢，但總體而言，目前的3D打印技術及其應用還處在一個起步階段，通過對3D打印技術發展趨勢及其市場應用前景的判斷，估計未來的3D打印技術和3D打印產品應用有可能往以下幾個方向發展。
方向一：發展日常消費品製造
近二十年來，尤其是近三年來，隨著3D打印技術的逐漸成熟，3D打印已經成為國外製造技術發展的一個熱點，其產品的產業化應用被稱為3D打印機，可以直接將電腦中設計的3D模型打印成為現實的3D產品。而打印機過去一直僅僅被視為電腦的一個外部輸出設備。這種打印技術在工業造型、產品創意、工藝美術等領域，有著廣闊的應用前景和巨大的商業價值。近年來，隨著3D打印技術的成熟，3D打印機的地位大有不斷提升的趨勢，逐漸成為3D打印的核心組成部件。許多家庭日常消費品，如杯子、碗、桌子、椅子等，都有可能成為3D打印技術的產業化應用成果而得以廣泛應用。
方向二：發展功能零件製造
隨著新型材料科學的進展，許多金屬材料有可能被先進的激光或電子束直接熔化成為金屬粉，然後3D打印設備再利用高強度的粘合劑通過逐層堆積成為金屬構件，這種技術也被稱為金屬直接成型技術。這種技術可以直接製造出結構複雜、功能特殊的金屬零件，而且這種零件的力學性能可以達到很高的鍛件性能指標，甚至在很多時候能夠超過金屬零件本身的性能，進而改變傳統的鑄鍛造製造模式。隨著金屬新材料和粘合劑的進一步成熟，這些技術將與陶瓷零件的快速成型技術和複合材料的快速成型技術一起，發展功能多樣的零件製造，進而推動3D打印技術和3D打印技術應用產品的不斷發展。
方向三：發展組織與結構一體化製造
3D打印的一個重大發展方向就是用來打印人體器官組織，進而實現從微觀組織到宏觀結構的可控製造。比如說，在製造複合材料時，不用將複合材料組織設計製造與外形結構設計製造分開來單獨完成，而可以將兩個部分合起來進行，進而實現結構體的“設計—材料—製造”的一體化。目前，美國已經在梯度材料結構的人工關節，以及陶瓷渦輪葉片等零件增材製造的研究方麵開展了一些研究，而且已經取得了突破性進展，這使得發展組織與結構一體化製造將在不久的將來得以實現。
精華小結
3D打印在技術和產業方麵都具有明顯的優勢，很有可能給傳統製造領域帶來一場革命。美國是世界上3D打印的技術和產業發展相對成熟的國家，充分的市場競爭、強大的政府資助、行業協會的長期推動、健全的技術標準、發達的金融支持、強大的市場需求和整合的技術路線等經驗都可以為我國3D打印技術和產業發展借鑒。雖然，3D打印在打印速度、材料性能、打印材料成本、成型精度等方麵還有待改善，而且在環境、道德、安全等方麵還存在一些疑問，但是，隨著3D打印的技術進步，3D打印將成為第三次工業革命的引擎，將可能會給人類工業生產模式和日常生活帶來顛覆性影響，因此3D打印被廣泛看好。