1、艱難起步
3D打印技術在中國興起於上個世紀八九十年代，也正是美國、日本3D打印產業真正成規模發展時期。1988年10月，被認為是中國快速成形技術的先驅人物之一的清華大學顔永年教授結束在美國加州大學洛杉矶分校訪問之後回國轉攻3D打印，多次邀請美國學者來華講學，並建立了清華大學激光快速成形中心。顔永年希望能從美國引進設備進行研究，但設備太貴，，顔永年不得已找到美國3D Systems的代理商——香港殷發公司尋求合作，。雙方達成協議，設備由香港殷發公司提供，人員和場地等由清華大學提供，成立了國内第一家3D 打印公司——北京殷華快速成型模具技術有限公司。
被視為國内3D打印業的另一先驅人物是西安交通大學教授盧秉恒院士，在1992年赴美做高級訪問學者時發現快速成形技術在汽車制造業中的應用，回國後隨即轉向這一領域。1994年，西安交通大學成立了先進制造技術研究所，從做軟件開發起步，進而試制紫外激光器、材料開發，最終研制出一台具有基本功能的樣機。1995年9月18日，在國家科委論證會上，盧秉恒的樣機獲得了很高的評價，同時也争取到了“九五”國家重點科技攻關項目250萬元的資助。1997年國内第一台光固化快速成型機由盧秉恒團隊銷售出。從此，依托西安交大的的陝西恒通智能機器有限公司成為國内供應SLA光固化工業型成型機的唯一一家企業。
同期，華中科技大學的王運贛教授在美國參觀訪問中，接觸到了剛問世不久的快速成型機。最初，王運贛想從最早出現的基於光敏樹脂原料的光固化立體成型技術做起。然而，該實驗的成本太高。一方面是液態光敏樹脂材料價格太高，國際市場價格大約是2000元人民幣1公斤，做一次實驗至少要6000元以上。另一方面是快速成型設備也很貴，僅機器上的一個激光器就要3萬美元。在黃樹槐即時任校長、已故著名機械制造專家的主持下，快速制造中心由華中科技大學成立，轉攻基於紙原料的分層實體制造技術（LOM）。1994年，年國内第一台基於薄材紙的 LOM樣機由快速制造中心研制出，1995年在北京機床博覽會上引發重大反響。LOM技術制作沖模，大大縮短生產週期，相比傳統方法，節省了大約二分之一的成本。此階段，光固化技、分層實體制造等技術蹒跚起步，在打印產品模型和鑄造用蠟模等領域開始使用，但尚未直接作出功能零件。
2、直接制造
1995年，西北工業大學教授黃衛東在學生做激光熔覆實驗上得到啟發，提出了一個新想法：結合3D打印技術和同步送粉激光熔覆，促使新技術的形成，能夠用於直接制造致密金屬零件，並可以承載高強度力學的載荷，並想用這種方法生產飛機發動機零件。1997年，航空科學基金首次設立重點項目，在評審組長左鐵钏的支持下，黃衛東團隊的“金屬粉材激光熔凝的顯微組織與力學性能研究”項目，順利通過。
同年，國家自然科學基金對黃衛東的激光定向凝固研究項目也進行了資助。2000年以後，對於激光立體成型的立項，國家自然科學基金、863計劃、973計劃等也開始支持。這個研究成果，很快應用在新型航空發動機的研制中。2001年，關於激光立體成型的源頭創新，黃衛東團隊申請了中國的第一批專利。到目前，已獲授權12項激光立體成形的材料、工藝和裝備相關的國家發明和實用新型專利。
對於這方面的研究工作，基於快速自由精確成型和高強度控制的目標，以同步實現這兩個目標為總體思路，北京有色金屬研究總院、華中科技大學、清華大學、北京工業大學和北京航空航天大學等先後開始展開。1998年，華中科技大學快速制造中心引進選擇性激光燒結技術和選擇性激光熔化技術，這兩項技術由史玉升專門負責。目前這是能夠直接得到金屬件最成功的方法，具有典型的代表性就是美國 3D Systems 公司採用的粉末燒結技術——金屬粉末和有機黏結劑相混合。。史玉升使用聚苯乙烯粒料替代尼龍粉末作為激光燒結材料從而解決了研發激光燒結設備及其合適的粉末材料，並於1999年造出了第一個產品——計算機鼠標外殼。2010年，史玉升研制出工業級的1.2米×1.2米快速制造裝備，超越了美國3D系統公司和德國EOS公司的同類產品，成為全球該類裝備的最大工作面。如今，1.4米×1.4米工作面的快速制造裝備正在研制中，以滿足重要行業整體快速制造大型複雜制件的要求。
另外，基於航空發動機和大型飛機等國家重大戰略需求的考慮，對於相關關鍵構件激光成型工藝、成套裝備和應用關鍵技術，北京航空航天大學教授王華明團隊在國際上實現了首次的全面突破，使得中國成為目前全球唯一掌握大型整體钛合金關鍵構件激光成型技術，並對裝機工程成功實現應用的國家。
1998年，清華大學的顔永年又將生命科學領域引入快速成形技術，“生物制造工程”學科概念和框架體系即由其提出。2001年生物材料快速成型機被研制出，為制造科學提出一個新的發展方向。之後，生物制造被西北工業大學、華中科技大學等多家單位看成重要的方向。2001年，西安交通大學與第四軍醫大學合作完成了世界首例人類下颌骨3D打印修複手術。
3、產業化難題
相對於科研的艱難推進，3D打印技術在中國的商業推廣更為艱難。華中科技大學教授史玉升最開始推廣3D打印技術時曾被當作“騙子”。後來，經過多次參加各種交流會，史玉升的團隊派教師、博士後和研究生到生產現場，尋求與企業通力合作，努力與企業裡的技術人員一起攻關，使得這項成果逐步獲得企業的認可。到2011年，史玉升團隊的3D打印設備才被更多企業接納，尤其是被歐洲空客公司等單位選中，聯合承擔了歐盟框架七項目，為歐洲航天局和空客等單位制作衛星、飛機、航空發動機用大型複雜钛合金零部件的鑄造蠟模。截至當前，濱湖機電已經銷售出200多台設備，部分銷售海外，銷售額每年以15%的增速上升。即使這樣，2011年中國裝機量僅占全球9%的份額。雖然中國的3D打印技術在某些領域已經領先全球，但商業化滞後、規模較小，尚未形成產業鍊。
3D打印技術解密
3D打印的學術名稱是增材制造（AM，Additive Manufacturing），或者快速成型技術（RP Rapid Prototyping）。考慮到本節主要介紹技術，後續文字將主要採用學術名稱。現有的制造技術主要包括四種，分別是：受壓成型、減材成型、生長成型和增材制造。受壓成型，是指基於材料的可塑性原理，通過模具控型轉換材料形態，使其變為某總零件或者產品。例如粉末冶金、鑄造和鍛壓等。減材成型，是指利用電化學或者刀具等辦法，剔除毛胚材料中不需要的部分，則剩下的部分就是想要加工的產品或者零件。如車、磨、銑、刨、激光切割和電火花等。生長成型，指的是利用各種材料的活性，成型為需要的產品或者零件，比如動植物的個體發育等。增材制造，是指通過化學、物理、機械等方法，有序添加材料，從而像搭積木一樣，使其堆積成型。
增材制造技術，可以迅速、精確地制造零件或者產品，卻不使用傳統的加工方法或者加工設備，從而能夠有效減少研發週期，降低開發成本，提高產品質量。它改變了過去的流水線生產模式，降低了企業對勞動力和生產空間的依賴，對零件或產品的加工模型產生革命性的影響。下文將逐一介紹增材制造技術的原理、典型技術及其對比。
本文摘自《3生萬物》
3D打印是什麼？在《西遊記》中有個故事，唐僧師徒來到車遲國，與鹿力大仙賭“隔闆猜枚”。孫悟空鑽將進去，見一個紅漆丹盤，内放一套宮衣，乃是山河社稷襖，乾坤地理裙。用手拿起來，抖亂了，咬破舌尖上，一口血哨噴將去，叫聲“變”！即變作一件“破爛流丢一口鐘”。 “一件宮衣”突然間沒了，出現了一件叫做 “一口鐘”的破舊衣服，這是一個看起來不可能的神話故事，但是現代的3D打印技術卻可以完成這項不可能完成的任務，用特定材料“無中生有”地“打印”出你所需要的東西，包括“破爛流丢一口鐘”。
2014年6月3日，習近平總書記在2014年國際工程科技大會上的主旨演講中指出，“一項工程科技創新，可以催生一個產業，可以影響乃至改變世界。”“3D打印技術”正是這樣一項工程科技創新。2012年，英國《經濟學家》雜志將“第三次工業革命”作為封面文章，全面地掀起了新一輪的3D打印浪潮。對於傳統工業來說3D打印是一次革命，在這次新的革命中，每個國家、每個人都面臨挑戰和機遇，以及無限的發展可能、財富機遇。您可知曉？