3D打印又稱增材制造，是一種快速成形技術,。其與采用切削或鉆孔（即減材工藝）方式的傳統(tǒng)機械加工技術不同，它以數(shù)字模型文件為基礎,，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,，通過逐層疊加累積，即“積層制造”方式來直接構造物體,。

　　3D打印技術被“經(jīng)濟學家”雜志譽為“第三次工業(yè)革命”的代表性技術,，現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價值約為40億美元，并以60％的年增速發(fā)展,，已經(jīng)在醫(yī)學,、汽車、航空和航天工業(yè)領域得到應用和推廣,，主要用于成品和部分精密零部件的制造,，預計整個行業(yè)到2020年將實現(xiàn)210億美元的產(chǎn)值。

　　3D打印一般由三維設計,、3D打印和后處理三個關鍵過程組成,。

　　三維設計是通過計算機輔助設計(CAD）或計算機動畫建模軟件建模,，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，從而指導打印機逐層打印,。設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式,，一個STL文件使用三角面來大致模擬物體的表面，三角面越小其生成的表面分辨率越高,。如果對現(xiàn)有產(chǎn)品進行復制,，則可以使用PLY等掃描器，對物品掃描來生成VRML或者WRL格式的三維文件作為全彩打印的輸入文件,。

　　打印過程是通過打印機讀取STL文件中的橫截面信息,，用液體狀、粉狀或片狀材料將這些截面逐層地打印出來,，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體,。打印機打出的截面厚度（即Z方向）以及平面方向（即X-Y 方向）的分辨率是以dpi（每英寸像素數(shù)）或者以微米來計算，一般Z方向厚度為100微米（即0.1毫米）,，部分高精度打印機甚至可以打印16微米厚度,；而X-Y平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”直徑通常為50到100個微米,。用傳統(tǒng)方法需數(shù)小時到數(shù)天制造出的模型,，根據(jù)打印機性能以及模型尺寸和復雜程度，用3D打印可縮短為一到幾個小時,。

　　表面處理是為了獲得更高分辨率的物品表面,，先用當前3D打印機打出稍大一點的物體，再經(jīng)過表面打磨從而得到表面更加光滑的“高分辨率”物品,。應當注意目前的3D打印機分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)完全足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙,，像圖像上的鋸齒一樣），從而不必再進行表面處理,。

　　傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品,，而3D打印技術則可以以更快速、更有彈性和更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品,。一個桌面尺寸的3D打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要,。3D打印以往常常被用于制造模型和模具，但隨著3D打印機和“墨水”制造技術的成熟,，3D打印正被用于一些產(chǎn)品的直接制造,，特別是高價值產(chǎn)品（如人體關節(jié)和重要設備零部件等）,。

　　目前3D打印技術在航運業(yè)已經(jīng)有了成功的應用,。例如通用電氣公司使用3D打印技術制造的燃油噴嘴，不僅在強度上是傳統(tǒng)技術制造產(chǎn)品的5倍,，而且重量減輕了25％ ,；到2020年該公司計劃將整個燃油直噴發(fā)動機30％的零部件通過3D打印技術制造,。

　　據(jù)悉，馬士基油輪已經(jīng)對3D技術在航運業(yè)的應用前景進行了研究,，發(fā)現(xiàn)3D打印技術首先可以用來解決整個航運業(yè)所面臨的零部件供應鏈頑疾,，如果船員可以在船上直接打印出他們急需的零部件，將有效縮短交貨時間,，并且將顯著減少備件倉儲,、貨品包裝、空運/陸運,、報關通關以及租船靠泊上貨等環(huán)節(jié)的成本,，同時原先在部分基礎設施較差的區(qū)域無法提供備品備件的困難也將迎刃而解。其次,，3D打印還對航運業(yè)未來的可持續(xù)發(fā)展大有益處,，因為傳統(tǒng)的消減制造過程中每次鉆孔、每次切削都在浪費原材料和金錢,，而使用3D增量打印技術,，不僅可以靈活地制造出那些具有獨特結構形式的產(chǎn)品或零部件，而且還可以實現(xiàn)原材料和金錢的“零浪費”,。