早期三維打印的例子發(fā)生在20世紀(jì)80年代，在20世紀(jì)80年代中期，美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校的卡爾Deckard博士開(kāi)發(fā)出SLS設(shè)備并獲得專(zhuān)利，此后陸續(xù)有三維打印設(shè)備申請(qǐng)專(zhuān)利，早期的三維打印機(jī)體積大，制做費(fèi)用及打印成本非常高、所能制造的產(chǎn)品也非常有限。

1995年在麻省理工學(xué)院創(chuàng)造了三維打印術(shù)語(yǔ)，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(zhuān)利隨之而來(lái)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(zhuān)利不斷出現(xiàn)并被陸續(xù)推向市場(chǎng)。

1、三維打印技術(shù)在美國(guó)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(guó)總統(tǒng)奧巴馬撥款3000萬(wàn)美元，在俄亥俄州建立了國(guó)家級(jí)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(guó)制造業(yè)不繼續(xù)轉(zhuǎn)移到中國(guó)和印度。長(zhǎng)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(chǎng)規(guī)模為17億美元左右，到2015年該市場(chǎng)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(guó)納斯達(dá)克上市。不過(guò)，這一數(shù)字僅占全球制造市場(chǎng)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(lái)的產(chǎn)品是自然無(wú)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(gòu)桌面工廠（Desktop Factory）以來(lái)，3D？Systems陸續(xù)收購(gòu)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(tái)3D打印機(jī)2012年5月，3D？Systems通過(guò)一款新型打印機(jī)立方體 （Cube）打開(kāi)了日常消費(fèi)市場(chǎng)，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(jiǎn)單易上手，顧客無(wú)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(lái)，服務(wù)在公司收入中所占比例越來(lái)越高，2011年公司服 務(wù)收入已達(dá)9312萬(wàn)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(zhǎng)44%至 2.3億美元，凈利潤(rùn)更是飆升81%至3542萬(wàn)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(guò)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(cè)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(gòu)買(mǎi)現(xiàn)有的3D設(shè)計(jì)圖，再選擇和購(gòu)買(mǎi)原材料，就可以下單，公司會(huì)將打印出來(lái)的成品送貨上門(mén)。

此外，用戶也可以在線展示和銷(xiāo)售產(chǎn)品，并將產(chǎn)品賣(mài)給其他人。2011年Shapeways已經(jīng)印制了75萬(wàn)種產(chǎn)品，最受歡迎的是珠寶首飾、 iPhone手機(jī)套和玩具火車(chē)，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(zhēng)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(mèng)的百寶袋3D打印機(jī)的出現(xiàn)讓這個(gè) 夢(mèng)想幾乎觸手可及。只要擁有一臺(tái)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(chē)、巧克力、假肢、比基尼泳衣甚至房子。或 許，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，你可以用它來(lái)制造各種所需的物品。

此外，用戶也可以在線展示和銷(xiāo)售產(chǎn)品，并將產(chǎn)品賣(mài)給其他人。2011年Shapeways已經(jīng)印制了75萬(wàn)種產(chǎn)品，最受歡迎的是珠寶首飾、 iPhone手機(jī)套和玩具火車(chē)，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(lái)，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(guò)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(lái)后，必須經(jīng)過(guò)凝固才開(kāi)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(guó)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(xiāo)售商find me a gift也對(duì)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(zhēng)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(rùn)2063萬(wàn)美元。2012年4月，Stratasys收購(gòu)了以色列巨頭Objet，合 并后市值達(dá)到14億美元，對(duì)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(lái)越多免費(fèi)開(kāi)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。