早期三維打印的例子發生在20世紀80年代，在20世紀80年代中期，美國德州大學奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開發出SLS設備并獲得專利，此后陸續有三維打印設備申請專利，早期的三維打印機體積大，制做費用及打印成本非常高、所能制造的產品也非常有限。

　　1995 年在麻省理工學院創造了“三維打印”術語，當時的畢業生Jim Bredt和Tim Anderson修改了噴墨打印機方案，變為把約束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水擠壓在紙張上的方案。該專利隨之而來的是現代的三維打印企業Z公司(Bredt 和Anderson創立)和ExOne公司。

　　隨著科技的進步，三維打印的領域不斷拓展，專利不斷出現并被陸續推向市場。

　　1、三維打印技術產業化

　　三年前尚處于技術前沿的3D打印如今已成制造業中的新興戰略領域。2012年8月，美國總統奧巴馬撥款3000萬美元，在俄亥俄州建立了國家級3D打印添加劑工業研究中心，并計劃第一步投入5億美元用于3D打印，以確保美國制造業不繼續轉移到中國和印度。長期跟蹤3D打印行業的咨詢公司WohlersAssociates表示，2011年，3D打印機的市場規模為17億美元左右，到2015年該市場將達37億美元。目前全球有兩家三維打印機制造巨頭，分別為Stratasys和3DSystems，均在美國納斯達克上市。不過，這一數字僅占全球制造市場的0.02%。在飛機、核電和火電等行業所使用的重型機械、高端精密機械裝備上，傳統的焊接和零部件加固的方法使得部件之間的連接并不牢固，但是使用3D打印技術，出來的產品是自然無縫連接，結構之間的穩固性和連接強度要遠遠高于傳統方法。這在飛機、核電等高端裝備制造行業的應用上非常廣泛。

　　其實，3D打印更是一種生產方法，在學術上被稱為增量制造。與傳統制造業的減法制造不同，這是一種通過層層迭加的方式，將融合材料從3D模型數據制作成實際物體的過程。由于該生產方法與計算機技術緊密相連，因此國內一批從事信息技術的企業也跨界進入3D打印研發領域。隨著美國有關3D打印的代碼專利在前幾年到期放開后，3D打印機的生產已經變得非常容易，這也正是近年來3D打印技術在全球掀起應用熱潮的一個重要原因。

　　2、全價值鏈模式

　　3D Systems公司(DDD.NYSE)是全球最大的3D打印機生產商和解決方案提供者。從2009年收購桌面工廠(Desktop Factory)以來，3D Systems陸續收購了25家公司以補充產品線和提升技術實力，其如今的規模是2009年底的3倍，市值是當時的10倍，達近24億美元，目前市盈率高達75倍。公司首席技術總監查爾斯·胡爾(Charles W.Hull)是3D打印技術的發明者，1988年，該公司就生產了第一臺3D打印機2012年5月，3D Systems通過一款新型打印機“立方體”(Cube)打開了日常消費市場，它的自帶程序里已預先裝載大量物品設計圖，比如棋子、首飾、廚具等，操作簡單易上手，顧客無須學習復雜的3D 設計軟件，便可直接打印所需物品。

　　3DSystems向客戶提供“一站式”全套增值解決方案，包括硬件、軟件、材料、工藝、教育培訓和應用支持。它不僅提供打印機，還出售打印機配套的原材料、相關設計軟件，并為客戶提供培訓，其解決方案涉及模具、醫療、教育、珠寶、建筑等行業。近年來，服務在公司收入中所占比例越來越高，2011年公司服務收入已達9312萬美元，占比由2007年的23.2%升至40%。在服務、原材料和打印機三塊業務的整體拉動下，公司2011年收入同比增長44%至2.3億美元，凈利潤更是飆升81%至3542萬美元。

　　3、互聯網服務提供商

　　Shapeways并不直接出售打印機，而是通過社交網絡把“全價值鏈”搬到了線上。用戶在網站注冊后，既可以把自己的產品設計上傳到網站，也可以購買現有的3D設計圖，再選擇和購買原材料，就可以下單，公司會將打印出來的成品送貨上門。

　　此外，用戶也可以在線展示和銷售產品，并將產品賣給其他人。2011年Shapeways已經印制了75萬種產品，最受歡迎的是珠寶首飾、iPhone手機套和玩具火車，使用的材料包括塑料、不銹鋼、銀、陶瓷和玻璃。目前，Shapeways還在研發更多的3D打印原料，如木材、蠟甚至鈦、金等高端金屬。

　　4、產業鏈初具雛形

　　在3D打印的產業鏈上，不僅有挑大梁的打印機生產者，還有原材料供應商和相關軟件提供商。在3DSystems和Shapeways等力爭通吃“全價值鏈”的同時，更多的公司在這個新興行業掘金細分環節。Stratasys公司(SSYS，NASDAQ)主要以生產3D打印機為主，產品涵蓋桌面打印機、辦公室打印機和工廠打印機。公司2011年收入1.56億美元，凈利潤2063萬美元。2012年4月，Stratasys收購了以色列巨頭Objet，合并后市值達到14億美元，對3D Systems的霸主地位形成挑戰。在原材料領域，Xerox PARC公司正在研發傳感器、晶體管等電子產品的打印材料，一旦成功，將意味著消費者可以自行設計打印手機或者MP3等。應用軟件領域，工程師和程序員不時共享代碼和設計，越來越多免費開源軟件的出現，降低了3D打印的設計成本，如123D、OpenSCAD、Tinkercard等。

　　5、三維打印進入商用時代

　　商業模式漸趨成熟，產業鏈基本成型。海外公司紛紛試水三維打印，爭奪制造業新生產力的高地。你是否想擁有一個哆啦A夢的百寶袋3D打印機的出現讓這個夢想幾乎觸手可及。只要擁有一臺3D打印機，你就可以在自家“變出”各式各樣的寶貝。目前，人們已經用它打印出了汽車、巧克力、假肢、比基尼泳衣甚至房子。或許，在不遠的將來，你可以用它來制造各種所需的物品。

　　6、桌面上的創意工廠

　　與傳統制造業的去除材料加工技術不同，3D打印遵從的是加法原則。打印時，先用相關軟件將產品圖紙轉化為3D圖像數據并上傳電腦，放入相應的材料后，打印噴頭就會根據圖像數據一層一層地將東西打印出來，再堆疊在一起成為一個立體物品。例如，如何利用3D打印機打印出一個和自己笑臉一模一樣的巧克力呢?首先，你可以通過3D建模軟件，如123D或者Photofly，將iPhone或普通卡片機中的照片轉換成3D圖像數據，上傳到電腦后，就擁有了自己的三維設計圖。“油墨”則是液態巧克力，把巧克力融化后，裝進打印機中的儲存器，按下“打印”鍵，打印機就會根據圖像數據把液態巧克力一層層堆疊成你的笑臉形狀。每層巧克力打印出來后，必須經過凝固才開始下一層打印，加裝保溫和冷卻系統即可保證巧克力的粘稠度和溫度。

　　這種3D巧克力打印機已于2012年4月上市，它被命名為“ChocEdge”(巧克力邊緣)，在eBay上售價高達2500英鎊。英國最大的巧克力生產商桑頓斯已經和“巧克力邊緣”接洽，商談合作事宜。網絡禮品銷售商“find me a gift”也對其表示出了興趣。

　　大多數桌面級3D打印機的售價在2萬元人民幣左右，一些國內的仿制品價格可以低到2000元。但是據3D打印機代理商透露，這類3D打印機雖然價格低，但質量很難保障。

　　在打印一個物品之前，人們必須會懂得3D建模，然后將數據轉換成3D打印機能夠讀取的格式，最后再進行打印。對拓斯達桌面級3D打印機來說，不但能打印塑料產品，而且對于家庭、教育、娛樂、醫學用戶來說，1至2萬元一臺3D打印機的使用成本并不算貴。預計廣東拓斯達科技研發的3D打印隨著消費者需求的更加個性化，未來幾年將會受到市場熱切追捧。

　　拓斯達是東莞3D打印技術聯盟理事長單位，同時也是創客聯盟發起人之一，他們通過切實提升3D打印的技術水平和推廣應用，彌補中國3D打印產業的短板和軟肋。比如材料研發、軟件開發、創意設計、商業模式創新等，而不是盲目跟風，炒作圈錢。東莞政府已出臺有針對性的政策措施，一方面對3D打印的基礎研究和開發階段加大扶持力度;另一方面引導大家使用3D打印，擴大應用范圍。

　　為緊抓3D打印的發展機遇，拓斯達科技公司高薪聘請了加拿大黃教授加快3D打印設備及材料的產業化。國外生產的3D打印機高達幾十萬元，而拓斯達3D打印機平民價格，讓中小企業和普通老百姓都用得起，也大大促進了3D產業的發展。廣東省內從事3D打印業務的廠商和企業數量并不少，市面上的3D打印設備價格更是從幾千元到上千萬元不等，行業競爭逐漸增大，像拓斯達一樣真正具有技術和服務優勢的企業將在競爭當中占據有利形勢。

　　該公司技術團隊看中的是3D打印在工業領域巨大的應用市場。作為一種新生產方式，3D打印最早也是用于工業領域。而隨著技術的成熟，3D打印可適用的制造行業在不斷擴大，并突破了模具樣品生產的范疇，可直接生產成型產品，讓整個市場規模一下子得到巨量釋放。

　　3D打印就像一種“通用”技術，從研發、設計到生產制造，幾乎每一個環節都可以用到。而在以“世界工廠”著稱珠三角地區，這項技術的應用前景和市場是非常樂觀的，用3D打印技術來縮短手板制作時間，降低開模成本，加速新品研發。廣東拓斯達科技股份有限公司3D打印中心黃向峰教授認為3D打印產業具有十分光明的前景，“在未來發展過程中，我們期待行業的產業化程度進一步提高，也希望社會和市場各個領域對于3D打印的應用能夠得到進一步普及。”

　　走入廣東拓斯達科技股份有限公司3D打印中心，辦公室內陳列了大小不一、型號各異的數個3D打印設備。“最早的時候，我們公司從事的是汽車零件、連接器、手機、家電、IT電子數碼、導光板類業務，因為看好3D打印技術和產業的發展前景，我們‘投身’到了這個行業中來。”拓斯達科技董事長吳豐禮告訴記者，公司除了涉足3D打印機，目前主營注塑周邊自動化設備、機器人及智能裝備產業鏈整體解決方案等服務。

　　作為省內最早涉足工業制造、醫學、教育、娛樂等領域的3D打印服務商之一，公司曾與比亞迪、富士康、美的、勁勝等制造業巨頭，華南理工學院、清華大學和華中科大等機構緊密合作。目前公司3D打印項目主要研究方向為用于工業、醫學、教育領域的3D打印技術及產業化。公司投資3D打印項目，預計1—2年可以進入回報期，并爭取未來5年內，占據3D打印細分市場較高的份額，成為國內3D打印技術的領航者