3D打印技术的核心思想其实早在19世纪就已经出现，它起源于当时的照相雕塑技术和地貌成形技术。20世纪80年代，3D打印技术逐渐兴起，1984年，美国Helisys公司的MichaelFeygin研发了分层实体制造技术，1990年左右制造了第一台商用打印机LOM-1015。1986年，美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士研发出选择性激光烧结技术(SLS)并于1992年制造了基于SLS技术的商用打印机。同年，3Dsystem公司创始人CharlesW.Hull发明了立体光成型技术并且研制了第一台工业化3D打印机。1988年，熔融沉积成型(FDM)技术由Stratasys公司创始人S.ScottCrump研发成功，并在1992年研制了第一台商用机型3D-Modeler。1993年麻省理工大学获得三维印刷技术(3DP)专利。1995年JimBredt和TimAnderson改进了3DP技术并成立ZCroporation公司。1996年。“3D打印机”这个名字被首次使用。
2005年，ZCroporation公司发布了世界上第一台高精度彩色3D打印机SpectrumZ510。同年，英国巴恩大学的ArianBowyer发起开源3D打印机项目RepRap，从此桌面3D打印机进入DIY时代。2007年，Shapeways公司成立并建立起在线交易平台，为用户提供个性化3D打印服务。2009年，BrePettis成立了Makerbot公司，对RepRap的机械结构进行了重新设计，到如今已经经历了几代的升级，打印性能有了很大的提高，第五代产品之一MakerbotReplicator，其打印精度分为极细0.1mm，中细0.2mm，快打0.3mm。2012年，《TheEconomist》指出3D打印技术将带动第三次工业革命，引起3D打印技术的研究热潮。2013年，3D打印在《环球科学》最值得铭记、对人类社会产生影响最为深远的十大新闻中排名第九。
经过多年的发展，国际上3D打印技术发展很快，目前已经可以在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率，可以实现25mm/h的垂直构建速度，还可以实现24位色彩的彩色打印。由于3D打印技术的快速发展，其应用领域越来越广而且在很多领域都取得了不错的成果。美国一家公司制造了首款3D打印金属手枪，而且进行了实际发射子弹实验。2015年，CSIRO公司利用3D打印技术打印了一种钛制的胸骨和胸腔并成功植入到患者体内。GodoiFC等提出将3D打印技术应用在食品加工领域并分析了其可行性。目前美国3Dsystem和Stratasys公司的产品占据绝大部分市场，在欧美等发达国家3D打印技术已经初步形成了商用模式。如汽车、航空、电子业领域，可以利用3D打印技术以低成本、高效率生产小批量的定制部件。另外，3D打印主要应用领域是个性化定制，用户可以把自己设计成的方案提交给创意公司，创意公司利用3D打印技术将用户的方案制成实物进行销售。
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