1995年在麻省理工學(xué)院創(chuàng)造了“三維打印”術(shù)語，當(dāng)時(shí)的畢業(yè)生Jim Bredt和Tim Anderson修改了噴墨打印機(jī)方案，變?yōu)榘鸭s束溶劑擠壓到粉末床的解決方案，而不是把墨水?dāng)D壓在紙張上的方案。該專利隨之而來的是現(xiàn)代的三維打印企業(yè) Z公司(Bredt 和Anderson創(chuàng)立)和ExOne公司。

　　隨著科技的進(jìn)步，三維打印的領(lǐng)域不斷拓展，專利不斷出現(xiàn)并被陸續(xù)推向市場。

　　1、三維打印技術(shù)在美國已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化

　　三年前尚處于技術(shù)前沿的3D打印如今已成制造業(yè)中的新興戰(zhàn)略領(lǐng)域。2012年8月，美國總統(tǒng)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(yè)研究中心，并計(jì)劃第一步投入5億美元用于3D打印，以確保美國制造業(yè)不繼續(xù)轉(zhuǎn)移到中國和印度。長期跟蹤3D打印行業(yè)的咨詢公司 WohlersAssociates表示，2011年，3D打印機(jī)的市場規(guī)模為17億美元左右，到2015年該市場將達(dá)37億美元。目前全球有兩家三維打 印機(jī)制造巨頭，分別為Stratasys和3DSystems，均在美國納斯達(dá)克上市。

　　國際模協(xié)秘書長羅百輝表示，從簡單的模具制造，到發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車，甚至航天飛機(jī)的零部件生產(chǎn)，都能看到3D打印技術(shù)的身影。航空航天、醫(yī)療、汽車和模具制造 也通常被認(rèn)為是3D打印在工業(yè)領(lǐng)域四大最有前途的應(yīng)用。現(xiàn)在，技術(shù)人員又開始構(gòu)想打印出整棟房子，甚至連房子里的家具和電視也一并“打印”。或許未來某一 天，你真的不需要請建筑師，就可以在3D打印工廠里“打”出自己的房子。

　　不過，從目前看，3D打印還受制于設(shè)備和材料的制約，在短期內(nèi)很難成長為一個(gè)大眾市場，也難以替代傳統(tǒng)制造技術(shù)。不過，這一數(shù)字僅占全球制造市場的 0.02%。在飛機(jī)、核電和火電等行業(yè)所使用的重型機(jī)械、高端精密機(jī)械裝備上，傳統(tǒng)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(shù)，出來的產(chǎn)品是自然無縫連接，結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)固性和連接強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。這在飛機(jī)、核電等高端裝備制造行業(yè)的應(yīng)用上非常廣泛。

　　2、3D Systems公司的全價(jià)值鏈模式

　　3D Systems公司(DDD.NYSE)是全球最大的3D打印機(jī)生產(chǎn)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(xù)收購了25家公司以補(bǔ)充產(chǎn)品線和提升技術(shù)實(shí)力，其如今的規(guī)模是2009年底的3倍，市值是當(dāng)時(shí)的10倍， 達(dá)近24億美元，目前市盈率高達(dá)75倍。公司首席技術(shù)總監(jiān)查爾斯·胡爾(Charles W.Hull)是3D打印技術(shù)的發(fā)明者，1988年，該公司就生產(chǎn)了第一臺3D打印機(jī)2012年5月，3D?Systems通過一款新型打印機(jī)“立方體” (Cube)打開了日常消費(fèi)市場，它的自帶程序里已預(yù)先裝載大量物品設(shè)計(jì)圖，比如棋子、首飾、廚具等，操作簡單易上手，顧客無須學(xué)習(xí)復(fù)雜的3D?設(shè)計(jì)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(xùn)和應(yīng)用支持。它不僅提供打印機(jī)，還出售打印機(jī)配套的原材 料、相關(guān)設(shè)計(jì)軟件，并為客戶提供培訓(xùn)，其解決方案涉及模具、醫(yī)療、教育、珠寶、建筑等行業(yè)。近年來，服務(wù)在公司收入中所占比例越來越高，2011年公司服 務(wù)收入已達(dá)9312萬美元，占比由2007年的23.2%升至40%。在服務(wù)、原材料和打印機(jī)三塊業(yè)務(wù)的整體拉動(dòng)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(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商Shapeways 是3D Systems的網(wǎng)絡(luò)版

　　Shapeways并不直接出售打印機(jī)，而是通過社交網(wǎng)絡(luò)把“全價(jià)值鏈”搬到了線上。用戶在網(wǎng)站注冊后，既可以把自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)上傳到網(wǎng)站，也可以購買現(xiàn)有的3D設(shè)計(jì)圖，再選擇和購買原材料，就可以下單，公司會(huì)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(chǎn)品，并將產(chǎn)品賣給其他人。2011年Shapeways已經(jīng)印制了75萬種產(chǎn)品，最受歡迎的是珠寶首飾、iPhone手 機(jī)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(fā)更多的3D打印原料，如木材、蠟甚至鈦、金等高端金屬。

　　4、三維打印進(jìn)入商用時(shí)代

　　商業(yè)模式漸趨成熟，產(chǎn)業(yè)鏈基本成型。海外公司紛紛試水三維打印，爭奪制造業(yè)新生產(chǎn)力的高地。你是否想擁有一個(gè)哆啦A夢的百寶袋3D打印機(jī)的出現(xiàn)讓這個(gè)夢想 幾乎觸手可及。只要擁有一臺3D打印機(jī)，你就可以在自家“變出”各式各樣的寶貝。目前，人們已經(jīng)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(yuǎn)的將來，你可以用它來制造各種所需的物品。

　　此外，用戶也可以在線展示和銷售產(chǎn)品，并將產(chǎn)品賣給其他人。2011年Shapeways已經(jīng)印制了75萬種產(chǎn)品，最受歡迎的是珠寶首飾、iPhone手 機(jī)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(fā)更多的3D打印原料，如木材、蠟甚至鈦、金等高端金屬。

　　5、桌面上的創(chuàng)意工廠

　　與傳統(tǒng)制造業(yè)的去除材料加工技術(shù)不同，3D打印遵從的是加法原則。打印時(shí)，先用相關(guān)軟件將產(chǎn)品圖紙轉(zhuǎn)化為3D圖像數(shù)據(jù)并上傳電腦，放入相應(yīng)的材料后，打印 噴頭就會(huì)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)一層一層地將東西打印出來，再堆疊在一起成為一個(gè)立體物品。例如，如何利用3D打印機(jī)打印出一個(gè)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(jī)中的照片轉(zhuǎn)換成3D圖像數(shù)據(jù)，上傳到電腦后，就擁有了自己的三 維設(shè)計(jì)圖。“油墨”則是液態(tài)巧克力，把巧克力融化后，裝進(jìn)打印機(jī)中的儲(chǔ)存器，按下“打印”鍵，打印機(jī)就會(huì)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)把液態(tài)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(jīng)過凝固才開始下一層打印，加裝保溫和冷卻系統(tǒng)即可保證巧克力的粘稠度和溫度。

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

　　6、產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形

　　在3D打印的產(chǎn)業(yè)鏈上，不僅有挑大梁的打印機(jī)生產(chǎn)者，還有原材料供應(yīng)商和相關(guān)軟件提供商。在3DSystems和Shapeways等力爭通吃“全價(jià)值 鏈”的同時(shí)，更多的公司在這個(gè)新興行業(yè)掘金細(xì)分環(huán)節(jié)。Stratasys公司(SSYS，NASDAQ)主要以生產(chǎn)3D打印機(jī)為主，產(chǎn)品涵蓋桌面打印機(jī)、 辦公室打印機(jī)和工廠打印機(jī)。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(dá)到14億美元，對3D?Systems的霸主地位形成挑戰(zhàn)。在原材料領(lǐng)域，Xerox?PARC公司正在研發(fā)傳感器、晶體管等電子產(chǎn)品的打印 材料，一旦成功，將意味著消費(fèi)者可以自行設(shè)計(jì)打印手機(jī)或者M(jìn)P3等。應(yīng)用軟件領(lǐng)域，工程師和程序員不時(shí)共享代碼和設(shè)計(jì)，越來越多免費(fèi)開源軟件的出現(xiàn)，降低 了3D打印的設(shè)計(jì)成本，如123D、OpenSCAD、Tinkercard等。