理查德·史密斯需要建立一个爬壁机器人的客户 - 让他印制之一。
史密斯，史密斯工程千兆有限公司董事，使用CAD程序设计WallRover，在机箱中的纺纱转子双轨粗纱机器人产生足够吸力的设备靠近墙的3D模型。然后，他发出的设计文件为每个组件的三维打印机，其切片中的对象段小于1 / 1/100英寸厚通过打印它，一个层的时间，使用熔融的ABS塑料为“墨”。
作为3D打印机开始制造对象，每个层被熔合或粘合到前一个和所述产物逐渐被建立起来了。引擎盖下，3D打印机使用各种不同的制造技术，其中一些是基于喷墨技术，并且可以使用许多不同类型的“构建”的材料进行打印的三维物体。（欲了解更多有关不同类型的3D打印机，看看我们比较图。)
购买3D打印机前，史密斯将派遣其设计到服务局制造和零件花了三四天转身。有史密斯用于WallRover项目服务局 - 它通过22次设计迭代去 - 它会采取半年完成，史密斯说。
取而代之的是，史密斯能在两周内得到最终的设计和功能齐全的样机给客户端。
他做了使用消费级3D“塑料喷墨打印机”，他从一个工具包建。该RapMan从3D Systems的位由字节划分，仅售$ 1,500。史密斯花了塑料细丝另一个$ 180 - 在“墨”打印机消耗。“它保存五个月的开发时间和地方在$ 15,000到$ 20,000车型的邻居”的内部，而不是发送到一个服务部门创建的，他说。
更小,更便宜
3D打印是不是新。今天被称为3D打印制造技术，也称为增材制造或直接数字化制造，已经用于快速成型了几十年。但在过去的24个月内，价格已经降至，使得它吸引更广泛的受众的水平。
该技术更紧凑，特别是在塑料喷墨打印类。打印机制造商3D系统公司(3D Systems Inc.)负责全球营销的副总裁凯茜•刘易斯(Cathy Lewis)表示，目前的机型非常适合个人使用。
3D设计变得更容易
这是比较好用的免费工具，如谷歌的SketchUp创建三维打印简单对象。但对于复杂的形状和几何形状，设计师仍达到专业建模工具，如SolidWorks中。
“可视化软件,如谷歌SketchUp提供了一个快速入口路线”三维计算机辅助设计(CAD),尼克说恩典,RapidformRCA经理,作为一个3 d印刷服务机构在伦敦的皇家艺术学院的学生,并使用许多不同的软件设计工具和3 d打印机的技术。
但是，他补充说，“通过这些工具做出的快捷方式不会在3D打印机切片常规允许的。”例如，一些软件可能无法完全呈现未从特定视点需要一个对象的元素。这导致的问题时，文件被发送到三维打印机。“我们仍然经常从呈现完美连贯的图像文件获得名不见经传表面的文件或随意建造和翻译数据，”他说。换句话说，在他们眼里，画面精美，但将无法正确打印。
专业实体建模工具做更好的工作，但通常需要专门的培训和专业知识。“今天的产品是好看不好用，”承认贡萨洛·马丁内斯，欧特克战略研究部主任。
CAD软件制造商正以三种方式应对3D内容创建的挑战:为3D内容创建引入更容易使用的实体建模工具;为用户提供3D对象库，让他们在设计上领先一步;以及使用Autodesk's等专业软件123D Photofly。这个工具可以将一个物体的一系列照片，从各个角度拍摄，组合成一个可用的3D模型——这个过程被称为摄影测量。
专业工具开发者正在努力“使复杂的操作更加简单，”马丁内斯说。“地方需要今天的训练你就可以用很少的培训做创建复杂的几何形状。”
例如，Autodesk 123D是CAD新手的免费工具，它是供应商的专业工具的简化版。
其他产品，如犀牛从McNeel一个$ 995的程序，被包边的复杂性和性能之间更接近中间地带。“这是一个高端的面/网格建模，但访问控制和视频剪辑优良的上下文敏感的帮助，”格雷斯说。
“我们仍然有待时日，当一个新手可以得出，模型和未经专家，帮助打印点”格雷斯说，“但是，这一天终究会到来。”
但是，创造一个可打印的3D对象可能会非常棘手。在CAD程序需要创建的设计是“水紧”或完整。“所有的表面对彼此的顶部被关闭和谎言或者在您的部分得到洞，”乔恩·科布，在3D打印机供应商Stratasys公司的营销副总裁说。
然后，设计需要导出到标准文件格式的3D打印机可以使用，最常见的立体光刻（STL）格式，最初是由3D Systems公司开发，已成为事实上的行业标准。
直到最近，由CAD程序生成的STL文件的质量还不足以进行3D打印，需要进行额外的清理。但是，Cobb说，在诸如AutoCAD或SolidWorks这样的专业实体建模工具中，这个问题基本上已经消失了。(面向消费者的设计工具则是另一回事;参见左边的边栏。)
即便如此，高德纳公司(Gartner)研究3D打印的分析师皮特·巴西里尔(Pete Basiliere)认为，消费者不会将这项技术用于个人打印独一无二的一次性家居用品。“抑制消费者使用的是成本。对大多数人来说太贵了。”Instead, he says, service bureaus may step in to fill those needs.
另一个问题是，一些物体需要添加支撑，这样它们就不会在材料完全硬化之前坍塌或凹陷。如果一个物体在打印过程中需要支持，3D打印机自带的预处理驱动软件会做出决定，并自动将任何需要的结构支持添加到设计中。
支撑材料通常与构建材料不同，必须在后处理步骤中移除，该步骤通常包括吹除、断开、溶解、熔化或切断不需要的材料。
价格是正确的
价格的下降、质量的提高和软件的易用性为3D打印机打开了需求之门。商业模型——能够制造出工业制造的原型——曾经的成本是10万美元，现在是1.5万美元左右，而面向业余爱好者和教育市场的个人3D打印机的售价不到1500美元。
Gartner的Basiliere表示:“过去，它的成本是6至7位数。
在工业产品，高端机型增加新的功能，如打印的颜色（尽管大多数只能打印一次一个颜色），更快的运行作业，打印更薄的层进行更精细的细节，并提供更大的可打印区域的能力创造更大的物体。
对于工业设计师做原型，即使是入门级的3D打印机比去服务局，和运营成本可以低来作为服务局率的十分之一速度更快。Gartner的Basiliere说，3D打印机的价格目前已经足够低，在部门预算的理由。
制造商，如汽车制造商，传统上使用的实验室或作为一个单独的内部的一部分3D打印机“的服务局，”特里沃勒斯，沃勒斯Associates公司，其跟踪的3D打印市场的首席顾问兼总裁。现在，他们都没有显示在公司的办公室，在那里坐了网络就像任何其他联网的打印机上。“因为他们更实惠，现在他们正在蔓延跨越所有通用汽车公司和克莱斯勒汽车公司，”他说。
其他行业使用的技术，太。本怀特使用从Z Corp的到窗帘杆，轨道，百叶窗等硬件的Integra制品有限公司生产的原型三维打印机“这是更经济租用打印机比它要不停地发送出去的产品进行制造，”说白色，高级产品设计工程师。“我们的服务部门成本的10％到15％，”他说，周转更快，模特们更准确地呈现原始设计规范。六个月后，公司在使用打印机产生其原型的95％。
其他报告类似的节约。通过使用HP DESIGNJET快速原型，公司色调计加快了产品开发时间40％〜60％的工业设计师艾米佩恩说。而该公司，该公司生产的工业仪器这一措施的颜色，还使用3D打印机打造成品。
DesignJet在制造过程中，在将组件插入最终仪器之前，构建测试夹具对其进行校准。佩恩说，与Tintometer从服务局获得的数据相比，这些部件更精确地满足了原始的规格，而且同样坚固，价格也便宜得多。3D打印机还使得打印销售人员可以向客户展示的概念部件变得更划算。“投资回报率大约是6个月，”她说。
佩恩没有透露她付出什么，但她有DESIGNJET 3D色彩单元，其售价为16,200欧元，约合$ 21,000 DESIGNJET 3D打印机的美国单色版12500欧元出售。
在出货量方面，市场对3D打印机仍然相对较小。单位出货量为专业使用在2010年增长了37％的复合年增长率，根据沃勒斯。这包括工业工程师使用，建筑师，在传统市场，如航空航天，消费产品，电子产品，工具制造商和其他制造工程师的关注。但是，2010年的增长总额仅有6164单位 - 2D打印机市场的一小部分。2010年，有超过4400万的传统印刷机运往世界各地，根据IDC。
由于只有51000 3D打印机自1988年全球及270万实体建模CAD座椅销往世界各地，沃勒斯估计，有足够的增长空间。到2015年，预计沃勒斯，工业3D打印机将增加一倍以上15000台的出货量。
增长潜力是惠普推出DesignJet 3D的原因之一，而该产品只在欧洲销售。这款打印机是市场领军企业Stratasys uPrint 3D打印机的升级版。
对象变得容易
尽管它们缺乏专业的实体建模工具的功能，但是下面的所有工具都可以生成可打印的3D对象——而且它们是免费的。
3D打印机的爱好者市场也在不断增长;人们利用这项技术制造从玩具到抽屉拉手的一切东西。为业余爱好者提供的免费3D建模工具(参见右侧的边栏)使创建过程更容易，而MakerBot Industries, LLC等公司则提供低成本的塑料挤出或塑料喷墨打印机。
制造商也提供了预先配置的对象，用户可以一起工作的库。例如，MakerBot报价Thingiverse，一个网站，用户可以共享的对象，他们已经建立。欧特克123D提供一类似的社区。
许多个人3D打印机去教育机构，而不是家。“我们希望让这些进入的孩子们手中，” MakerBot的CEO布雷·佩蒂斯说。“这让他们获得创新的原始动力。”
不幸的是，家庭爱好者简单的3D设计软件不适合专业用途，以及专业的工具还是相当复杂的使用。这使得消费者和工业设计师之间有很大的差距。“今天，你需要一个专家CAD用户创建数字内容，或者你需要一个花哨的扫描仪捕捉到你想打印物体的3D几何，”刘易斯在3D系统说。
售价1500美元的MakerBot 3D打印机通过连续涂上多层熔融的ABS塑料来制作3D物体。虽然是为家庭/业余爱好市场设计的，但专业设计师发现这些设备可以用于一些商业应用。例如，Smith Engineering使用类似的产品来构建和组装一个商业机器人原型的部件。
在2010年，3D打印机厂商出货5,978个人3D打印机 - 几乎一样多为销售到专业市场。但是沃勒斯怀疑了广阔的做自己动手在家市场将个人3D打印机发展。