2012-2022 年全球 3D 打印市场规模及年增长率

3D打印，又叫做增材制造（AdditiveManufacturing，AM），是指以三维模型数据为基础，通过材料堆积的方式制造零件或实物的工艺。传统制造业是利用工具，通过切、铣、磨等机械加工方式去除多余材料从而成形所需零件的“减”材制造，3D打印则恰恰相反，它通过3D打印设备对数字模型文件进行分层处理，将三维实体变为若干个二维平面，然后将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料以自下而上逐层叠加的方式，叠加成一个三维的整体，大幅降低了制造的复杂度。增材制造改变了产品的设计制造过程，对传统制造业起到巨大推动和颠覆性变革，在航空航天、国防、汽车、生物医疗等诸多领域有所应用。

3D打印在小批量多批次的生产成本控制、个性化和复杂设计成形成功率、材料利用率、加工便利性等方面，相较传统技术都具备明显优势，换句话讲，如果现在一些产品能够大批量生产，或者不需要过于复杂设计，或者加工材料用传统工艺就方便加工，那3D打印就没有优势。生产成本方面，不同于传统制造企业通过批量生产单一产品形成规模经济，3D打印依靠同一台设备生产多样产品。

企业通过增加产品种类降低生产的单位成本，从而达到范围经济。生产的主要成本可分为物料成本，机器折旧耗材成本和人工成本等几个方面。3D打印无需模具和机械加工，减少开模次数，简化了生产过程，降低了生产装配成本和耗材成本。

同时，增材制造被视为无人值守的制造过程，需要的人力成本较少，并且一次成型，减少废料，提高材料利用率，也有助于减少用料成本；可预测性及成功率方面，3D打印时间、成形变形量、成形精度等可通过3D打印技术及辅助技术进行预测，并可以通过调整模型使得零件构型可测、可控。3D打印技术的出现，使得几何形式高度复杂，且使从微纳到宏观多个几何尺度结构的制备成为可能，它颠覆了传统制造技术的局限，从传统制造的“制造引导设计”转向为“设计引导制造”；材料利用率方面，传统加工切割的过程会产生大量废料，存在不完整的余料价值折损，材料利用率低，增材制造根据二维轮廓信息逐层添加材料，按需耗材，材料利用率显著高于传统加工模式，是一种新型环保的绿色制造方式。同时材料可以实现融合，传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起，随着3D打印技术的发展，已经有能力实现不同原材料的融合。