Salīdzinot ar līdzvērtīgu materiālu ražošanas procesu un atņemošo ražošanas procesu, 3D drukāšanai ir daudz priekšrocību, un daudzi raksti ir veikuši detalizētu analīzi un izstrādi. Autors uzskata, ka, salīdzinot ar tradicionālajiem ražošanas procesiem, 3D drukāšanai ir šādas trīs galvenās priekšrocības:
1. Dizaina telpa ir neierobežota. Priekšmetiem ar sarežģītām ģeometriskām struktūrām (piemēram, priekšmetiem ar ļoti sarežģītām topoloģiskām struktūrām vai dobuma konstrukcijām) tradicionālos ražošanas procesus nevar apstrādāt, un priekšmeti ir jāsadala un jāapstrādā atsevišķi un pēc tam jāsamontē. 3D drukāšana sadala objektus 2D laukumu slānī pa slānim, tāpēc nav problēmu apstrādāt patvaļīgi sarežģītus objektus, un apstrādes precizitāte ir atkarīga tikai no mazākajām materiāla daļiņām, kuras printeris var izvadīt. Tā ir lielākā priekšrocība, ko mums sniedz 3D drukāšana, ļaujot dizaineriem veidot patvaļīgi sarežģītas ģeometriskas formas ar neierobežotu dizaina telpu. Tieši šī priekšrocība dod mums lielu skaitu problēmu, kas jārisina ģeometriskajā dizainā un optimizācijā, kas tiks detalizēti aprakstīta vēlāk.
2. Nulles prasmju ražošana. Tradicionālās ražošanas procesa iekārtas ir milzīgas un dārgas, un tām ir nepieciešamas augstas prasmes, lai darbotos. 3D printeri (piemēram, FDM 3D printeri) ir mazi un lēti, un daži jau ir nonākuši mājās, kas ir vienkārši un ērti lietojami; salīdzinot ar dārgām veidnēm, 3D drukāšanai ir nepieciešams tikai digitālais fails. Tāpēc, izmantojot 3D drukāšanu, var viegli realizēt personalizētu produktu dizainu un pielāgošanu, kas ievērojami saīsina produktu izstrādes laiku. Šī priekšrocība ir devusi mums, nemehāniskiem pētniecības darbiniekiem, kuri var veikt arī saistītus pētījumus par ģeometriju, struktūru, materiāliem utt., Kas ievērojami padziļina un paplašina saistītos pētniecības jautājumus ražošanā.
3. Neierobežotas materiālu kombinācijas. Daudzstrūklu 3D printeris var drukāt vairākus materiālus kopā. Izmantojot materiālu kraušanu un kombināciju, drukātajiem priekšmetiem ir atšķirīgas fizikālās un mehāniskās īpašības no viena materiāla. Tāpēc, apvienojot dažādus materiālus, var ražot "jaunus materiālus" ar dažādām īpašībām. Šī priekšrocība nodrošina mums materiālu izplatīšanas kontroli, lai kontrolētu izstrādājuma fiziskās, mehāniskās un strukturālās īpašības, lai ražotu dažādus izstrādājumus un palielinātu produkta elastību.
Īsāk sakot, trīs visvērtīgākās 3D drukāšanas tehnoloģijas priekšrocības paātrina produktu izstrādes procesu, nodrošinot personalizētus un pielāgotus produktus un palielinot ražošanas elastību. No formēšanas procesa viedokļa 3D drukāšana ir izlauzusies caur tradicionālo formēšanas metodi. Tam nav nepieciešams iepriekš veikt veidnes un mehānisko apstrādi. Apvienojot ātrās automātiskās prototipēšanas aparatūras sistēmas un CAD programmatūras modeļus, var ražot dažādus produktus ar sarežģītām formām, kas padara produkta dizainu un ražošanas ciklu Tas ir ievērojami saīsināts, un ražošanas izmaksas ir ievērojami samazinātas.
Protams, kā jaunam formēšanas procesam 3D drukāšanai joprojām ir daudz trūkumu, piemēram, lēns formēšanas laiks, zema precizitāte, daži materiālu veidi un nespēja masveidā ražot. Šajā posmā 3D drukāšanas faktiskā izmantošana joprojām pieder ātrās prototipēšanas kategorijai, kas ir nodrošināt uzņēmumiem produktu prototipu ražošanu pirms formālu produktu ražošanas, ko nozarē sauc arī par prototipu. Tāpēc 3D drukāšanas formēšanas process pašlaik pastāv kā papildu veids tradicionālajam ražošanas procesam, un būs vajadzīgs laiks, lai kļūtu par galveno ražošanas tehnoloģiju. Tomēr mums ir jātic, ka cilvēku tiekšanās pēc tehnoloģijām ir neierobežota. Nepārtraukti attīstoties 3D drukas iekārtu un drukas materiālu izpētei un izstrādei, arvien plašāk tiks izmantota 3D drukas tehnoloģija.
No cita viedokļa 3D drukāšanas tehnoloģija ir ļāvusi ražot no rūpnīcām līdz ģimenēm, radot lielu skaitu individuālu dizaineru (ti, veidotāju) un iedvesmojot neierobežotas radošā dizaina iespējas.
3D drukāšanas tehnoloģija parādījās 1980. gadu beigās un 1990. gadu sākumā (pazīstama arī kā ātrās prototipēšanas tehnoloģija), un tā ir bijusi mazāk nekā 30 gadus. Princips ir ļoti vienkāršs: paņemiet 3D digitālā modeļa failu kā ievadi, izmantojiet pulverveida metālu vai plastmasu un citus saistītus materiālus, lai izveidotu objektu, drukājot pa slāņiem.
Vizuāli runājot, parastie printeri izvada 2D attēlus vai grafiskos digitālos failus uz papīra caur tinti; 3D printeri izvada reālas izejvielas (piemēram, metālus, keramiku, plastmasu, smiltis utt.) kā plānu slāni (fiziska Augšējai daļai ir noteikts biezums), un tad tas tiek atkārtots slānis pa slānim, un visbeidzot tas kļūst par fizisku objektu kosmosā. Tāpēc, kad 3D drukāšana izvada noteiktu slāni, process ir līdzīgs tintes drukāšanai. Tas ir tāpat kā būvēt māju, ko uzkrāj ķieģeļi, bet 3D drukātos objektus pa vienam uzkrāj izejvielas.
Tā kā 3D drukāšana tiek veikta, sakrājot materiālu slāni pa slānim, to sauc arī par piedevu ražošanas procesu. 3D drukāšana nav noslēpums. Salīdzinot ar tūkstošgadu ekvivalento materiālu ražošanas procesu un gadsimtu veco atņemošo ražošanas procesu, 3D drukāšana ir tikai jauns ražošanas process, kura vēsture ir mazāka par 30 gadiem.