根据ASTM（美国材料与试验协会标准），3D打印为AM（Additive Manufacturing）增材制造，被定义为“一个与减材制造相反，利用3D 模型数据，通常以逐层堆叠累积的方式将材料连接起来构造物体的过程。”

按材料属性分，包括以塑料，金属，生物材料等为主的增材制造工艺。按技术分类（各种技术的优势不同），包括层压、材料挤出、直接能量沉积、混合增材制造、光聚合、粉末床融化、粘结剂喷射、材料喷射的增材技术。

最新3D打印市场数据

根据《The State of 3DPrinting 2016》数据显示，2016年3D打印全球市场规模达到100亿美元，根据业内专家观点，预计未来3年CAGR达到44.22%，市场空间达到300亿美元。

从细分市场来看，2016年全球3D打印市场中，打印设备占比达37%，打印材料33%，打印服务为30%。

从下游应用来看，全球3D 打印产值在机械、消费品/电子、汽车、航空航天、医疗等行业的应用占比分别达17.5%、16.6%、16.1%、14.8%、以及13.1%，合计占78.1%。

2016年3D打印全球市场下游应用行业占比

（来源：《The State of 3DPrinting 2016》）

根据《The State of 3DPrinting 2016》数据显示，2016年3D打印中国市场产值达12.2亿美元，预计国内市场增速将快于全球增速，全球市场占比也将明显提升。

零部件生产

3D 打印正在经历从原型制作，到工具和模具制造，再到零部件生产。目前3D打印以原型制作为主，我们能看到更多的工具及模具制作在试用3D打印，估计随着成本越来越低，更多零部件生产会通过3D打印实现。

例如汽车领域，之前主要为汽车设计阶段对于3D打印有需求，较少整车厂购买3D打印机，主要为零部件厂购买居多，多用于内饰、车灯、金属零部件的验证为主，现在开始有向零部件批量化生产发展的趋势。

根据《The State of 3D Printing 2016》，2016年3D打印的主要应用分类（按照应用场景）：制造原型（55%）、概念验证（29%）和制造（24%）。    

金属3D打印

近年来金属3D 打印是市场热点。从细分市场的角度，根据《The State of 3D Printing 2016》，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，其中塑料是占主导地位的3D打印材料（50%以上）、金属仅为19.8%，由于3D打印科技工具具应用方向逐步转向最终产品生产应用，金属耗材会占有越来越多的市场份额，金属材料份额比重2022年将超过50%，将成为最快爆发的细分领域。

4D打印和生物3D打印

据预测，未来5-10年，4D打印与生物3D打印将成为新的热点。

4D打印是指在在3D打印的基础上增加时间元素，其原理为只需在特定的（如温度、湿度等）条件下，制作出来后的东西可以进行自我变形，是由麻省理工学院的自组装实验室开发和3D打印机制造商斯特塔西有限公司（美以合资）合作开发出来的，目前4D打印还处于实验室试验阶段，现在还只能打印出自动变形的条状物体，下一个目标是制作出可变形的片状物体，然后才是各种更加复杂的东西。

生物3D打印机是指在数字三维模型驱动下，3D打印机按照增材制造原理定位装配生物材料或细胞单元，制造医疗器械、组织工程支架和组织器官等制品的技术。目前应用多为支架类（牙科的牙冠固定桥、个性化舌侧托槽、膝关节的假体、外科手术导板），2016年，成功植入猴子体内，生物3D打印技术迈入临床试验阶段。

2016年3D打印大事件盘点

美3D打印超声速发动机燃烧室测试成功

2016年1月18日，位于弗吉尼亚州的Orbital ATK公司骄傲地宣布，他们已成功地在NASA兰利研究中心测试了3D打印超音速发动机燃烧室。不仅测试分析结果确认达到甚至超出性能要求，3D打印的超音速发动机燃烧室也被证明是能够承受最长持续时间的风洞试验记录的一款燃烧室。

哈佛大学实现精准可控的4D打印，来自自然界的灵感

2016年1月25日，波士顿的哈佛大学威斯生物工程研究所和哈佛大学保尔森工程与应用科学学院的科学家们宣布将他们的微型3D打印技术推向第四个维度：时间。4D打印的水凝胶复合材料实现了精确的局部肿胀和变形的行为。其中的奥秘来自于水凝胶复合材料中含有来自木材的纤维素纤维，这些纤维是使植物的形状发生变化的微观结构。

新的桌面型多材料、高速金属打印机NVLABS来了！

2016年1月21日，总部位于波士顿的NVBots宣布桌面机多材料高速金属打印机NVLabs的研发成功。不仅如此，桌面、多材料、金属打印、高速，这些以往看起来技术上冲突的词汇，NVBots用一台设备将其集合全了。

超声波技术，开启3D打印纤维增强复合材料的新时代

2016年1月，英国Bristol大学的研究论文：“通过超声排序的微观结构3D打印”，发表在《智能材料与结构》杂志上。为了充分控制复合材料微观结构的分布和方向，英国Bristol大学找到了代替熔融长丝的3D打印复合材料的方法，该方法是基于光敏树脂技术的3D打印技术。

新的复合材料打印技术通过超声波来定位数以百万计的微小增强纤维，形成一个微观的加固框架，超声波的作用与激光束同时作用，通过超声波用来诱导材料的微观结构排列，通过激光束用来固化环氧树脂。

首飞成功！装有3D打印燃油喷嘴的波音737MAX

2016年1月29日，波音公司最新的机型737MAX在波音雷顿工厂的测试机场成功完成了首飞。 整个过程历时2小时47分钟，没有出现任何异常。这架飞机的动力来源是一对由CFM国际（GE航空与法国飞机制造商Snecma的合资公司）开发的LEAP-1B发动机引擎。除了采用了单晶镍合金压气机叶片和非常轻质的陶瓷复合材料（CMCs），这架飞机还有一个亮点，那就是安装了19个3D打印的燃油喷嘴。

LLNL通过3D打印出微架构、超轻量级的电容

2016年2月12日，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）开创了三维打印和多孔材料的交集，LLNL和加州大学圣克鲁斯分校的科学家们成功的通过3D打印出超级电容，通过超轻的石墨烯凝胶3D打印技术使得能源存储获得量变的突破。

中科院福建物构所研发出更快打印技术

中科院福建物构所3d打印工程技术研发中心林文雄课题组宣布在国内首次突破了可连续打印的三维物体快速成型关键技术，该3D打印机的速度达到了创记录的600 mm/h，可以在短短6分钟内，从树脂槽中“拉”出一个高度为60 mm的三维物体，而同样物体采用传统的立体光固化成型工艺(SLA)来打印则需要约10个小时，速度提高了足足有100倍! 

日立开发出3D打印高熵合金技术

2016年2月，日立制作所和日本东北大学开发出了在拉伸强度和耐腐蚀性能方面出色的3D打印高熵合金“HiPEACE”。与以往的其他制造方法相比，HiPEACE拉伸强度达到铸造方式的1.4倍，点蚀电位提高至1.7倍。用于制造化学工厂等的设备部件时，可延长设备寿命、提高运转率。

维克森林大学开发出用于器官、组织和骨骼的3D打印机

2016年2月15日，来自美国北卡罗莱纳州维克森林大学（Wake Forest University）再生医学研究所的科学家们称，他们已经开发出可以制造器官、组织和骨骼的3D打印机，理论上，这些打印出来的器官、组织和骨骼能够直接植入人体。

波音悬浮式3D打印专利

2016年2月，波音公司成功获批了一项超前的3D打印技术专利。它与以往任何3D打印技术都不同，在3D打印过程中没有任何实体的打印构建平台，在打印过程中，打印对象还可以任性的做空中翻转动作。通过磁场还可以旋转3D打印对象，并将材料沉积在打印对象底部，实现360度无死角的3D打印。

含3D打印关键部件的火箭发动机完成点火测试

含3D打印关键部件的氧/烃发动机将在新西兰马希亚半岛发射。这是美国的Rocket Lab（火箭实验室）目前正在为新西兰的Onenui第一轨道发射场交付的项目，该发动机刚刚完成第二级点火测试。

像墨水打印一样打印液态金属？Xjet获得光大和欧特克投资

2016年3月，液态金属打印技术Xjet成功完成了一轮总额为2500万美元的融资，领投的机构是中国光大控股、私募股权基金Catalyst CEL和3D软件巨头欧特克(AutoDesk)公司。Xjet的技术亮点包括纳米金属射流技术、金属混合油墨、新型喷墨装置和喷射方法（高温处理）、出色的分辨率、高于SLS5倍的速度。

哈佛大学打印出带血管的人工组织

2016年3月，哈佛大学打印出带血管的人工组织，研究人员在整个打印过程中使用了三种生物墨水。其中第一种墨水含有细胞外基质，这是一种由水、蛋白质和碳水化合物构成的复杂混合物，用于连接每个细胞，从而形成一个组织。第二种墨水包含细胞外基质和干细胞。第三种用于打印血管，这种墨水在冷却过程中融化，所以研究人员可以从冷却的物质中将墨水抽出来，并保留空心管 。

GE启动匹兹堡增材制造中心

2016年4月5日，GE启动其匹兹堡的增材制造中心CATA （The Center for Additive Technology Advancement），主要专注于为GE的所有业务开发和实施3D打印的工业级应用。

麻省理工完整3D打印液压机器人

2016年4月，麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的研究人员（CSAIL）成功打印出第一个3D打印功能型机器人，机器人由固体材料组成，通过液体压力驱动。这些液压驱动的机器人在打印完成后即可以从商业上可用的三维打印机和“走出去”的机器，几乎没有组装要求。

西班牙精度高达0.4mm,行程达100米的机器人用于3D打印

2016年4月23日，西班牙班Zaragoza的AITIIP研究机构研发的机器人宽6米，高5米，长20米，其极端的0.4mm的高精度是由其激光制导系统实现的，机器人的运动并不是由机械系统所控制，而是由一个由计算机控制的激光制导系统，它可以连续监测机器人的位置，激光制导系统，能够捕捉每秒1000次扫描结果来引导机器人的运动，这使得该机器人成为制造大型零件的理想选择。

世界首例将3D打印用于制造超导谐振腔

2016年4月，澳大利亚墨尔本大学的科学家Daniel Creedon及其团队在获得3D打印超导谐振腔腔的突破，团队所使用的铝粉的成分与标准的工业铝Al-6061并不一样。他们使用的铝粉重量比中含有12%的硅，而通常只有0.8%。此外，它还含有少量的铁（0.118%）和铜（0.003%）。

华中科技大学武汉光电国家实验室研发出4激光器的大型SLM金属打印设备

2016年5月，华中科技大学武汉光电国家实验室教授曾晓雁领导的激光先进制造研究团队研发的大型SLM金属打印装备深度融合了信息技术和制造技术等特征，由4台500W光纤激光器、4台振镜分区同时扫描成形。

西门子的蜘蛛机器人3D打印机

2016年5月，西门子技术研究院在普林斯顿大学的技术团队研发了一种八条腿的3D打印机器人，它的名字是SiSpis。SiSpis 的外形和工作原理非常像一只蜘蛛，身上装有一个可挤出PLA 打印材料的3D打印机、相机和激光扫描仪。

空客发布世界上第一辆3D打印电动摩托车

2016年5月，空中客车集团CEO将亲自向外界展示世界上第一辆全3D打印的电动摩托车--Light Rider。Light Rider模仿动物骨骼的仿生式车身框架设计也让人印象深刻。Light Rider是由空客子公司APWorks开发研制的，工程师们在设计车身时更多地考虑了力量线仿生力学的设计。

惠普多射流熔融3D打印机正式上市

2016年5月，惠普公司的3D打印解决方案正式推出市场。首次推出市场的3D打印机包括两种型号，分别是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。其中4200被设置为具备更高的制造能力水平，可以满足从原型到短期制造等各方面的需求。其中，HP Jet Fusion 3D 3200的起价为13万美元，如果用户需要选配后处理系统等其他工具，售价约为15.5万美元。HP Jet Fusion 3D 4200的市场零售价则要超过20万美元，价格根据配置不同而有所不同。

FDA 再次批准了两类3D打印脊柱植入物

2016年6月，美国食品药品监督管理局（FDA）于2016年6月1日批准了两类3D打印脊柱植入，分别是医疗设备公司K2M 的CASCADIA Cervical（颈椎）植入物和CASCADIA AN Lordotic Oblique（前突斜）植入物。这两类植入物在制造时所使用的技术均为K2M公司的层状3D 钛技术。

空客技术验证机－3D打印小飞机Thor上天

2016年6月，柏林航空展上，航天业巨头空中客车公司（Airbus）推出了全球第一架3D打印小飞机Thor。该飞机非电子部分，诸如推进器、起落装置等均采用绵纶制造。因此，制造该机型无需模具辅助，过程简单，机身也非常轻便--机身全长3.9米，重量仅46磅（约21千克）。

贺利氏集团研发非晶态金属3D打印材料

2016年6月，以贵金属和高科技著称的德国贺利氏集团与Exmet的合作研发的非晶态金属3D打印技术，有望改变该材料的应用现状。

洛克希德马丁3D打印的钛金属波导支架随探测器进入木星轨道

2016年7月5日，NASA（美国宇航局）的Juno号探测器经过五年的长途“飞行”成功进入木星轨道。对于3D打印行业来说，这也是一个值得纪念的日子，因为Juno探测器上的3D打印钛金属波导支架也随探测器一起进入了木星轨道。这些钛金属支架是由洛克希德马丁公司使用EBM（电子束熔融）3D打印技术制造的。

国防承包商英国BAE系统宣布开发一款基于化学反应的Chemputer打印机

2016年7月，BAE宣布他们正在研究一种化学3D打印机被称为chemputer，能生长高度先进的和定制的无人驾驶飞机。在添加剂和养分的作用下，这些化学成分会发生反应从而“生长”成任何需要的功能性形状。

华中科大研发成功金属丝为原料的3D打印

2016年7月22日华中科技大学通报，由该校数字装备与技术国家重点实验室张海鸥教授主导研发的金属3D打印新技术“智能微铸锻”，近日成功3D打印出具有锻件性能的高端金属零件。

号称世界唯一的无需后处理的工业级桌面型3D打印机诞生

2016年7月21日，RIZE要做的就是消除那些无谓的浪费，开启为设计师和工程师轻易获取原型和最终产品的可能性。不仅如此，RIZE的打印速度更快，材料更强。

欧航局评为重大突破-3D打印喷油器助力Skylon航天器

2016年7月，英国喷气引擎公司的Skylon有翼飞行器获得了一系列技术突破，欧空局评价这一技术生成是个重大突破。引擎的一大亮点是3D打印的喷油器，该喷油器使得引擎在不到0.01秒中就可以得到急速降温。正是喷油器的作用使得Skylon有翼飞行器达到高达五倍音速的速度，直接飞到地球的轨道。

基于仿真的金属增材制造预处理软件Amphyon问世

2016年8月，德国的创业公司Additive Works开发了基于仿真的金属增材制造预处理软件-Amphyon，Amphyon的作用是帮助金属增材制造商能够预测和避免零件在3D打印过程中发生变形。Additive Works声称Amphyon可以消除许多与金属3D打印相关的常见问题，包括裂纹、表面质量差、密度不足等问题。

麻省理工3D打印自愈合塑料

2016年8月，麻省理工和新加坡科技设计大学在塑料的3D打印获得了自愈合方面的进展。他们开创的3D打印热响应性聚合物材料，能够记得原来的形状，即使被暴露在极端压力和扭转弯曲成无用的形状，只要把对象放回他们的响应温度下，立即在几秒钟内回到原来的形式。该方法不仅使4D打印在微米量级得以实现，而且也可以应用于更大的对象打印，以获得更广泛的商业应用领域所需要的记忆聚合物。这将4D打印推进到广泛的实际应用领域，包括生物医学设备、航空航天结构件、太阳能电池等。”

哈佛科学家3D打印出世界上第一个完全自主、软机器人

2016年8月，哈佛科学家3D打印出世界上第一个完全自主、软机器人哈佛的解决方案是气动原理-由高压气体驱动那些关键运动部件。少量的液体燃料（过氧化氢）是通过化学过程转化为气体，从而为机器人创造了足够的运动能力，并完全摆脱了僵化的部分。

中国科学家在纳米级3D打印技术制备微型透镜领域获得突破

2016年8月，中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室的科研团队发表论文，开创性地利用纳米级的3D打印技术--超衍射多光子直写加工技术制备了聚合物三维Luneburg透镜器件，其大小仅相当于人类头发直径的1/2，第一次将真三维的Luneburg透镜的工作波段从微波推广至光波段，使对三维Luneburg透镜的研究从宏观的微波领域转向光学领域迈进了坚实的一步。该研究成果将进一步促进微小光学和变换光学的发展，并打开了纳米级3D打印技术在微纳米器件领域中的全新应用。

3D打印在治疗OSAHS睡眠呼吸暂停方面正式商业化

澳大利亚医疗器械公司 Oventus Medical 研发的3D打印钛金属下颌推进器O2Vent。O2Vent 已在2016年4月获得美国FDA的510K 市场准入许可，同时被列入澳大利亚ARTG名单。Oventus Medical已经建立了一个生产设施以及钛3D打印中心，并成立了一个科学顾问委员会，专门从事睡眠、口腔、耳朵、鼻子和喉咙方面的健康研究。Oventus Medical的产品与2016年8月正式商业化。

中国首家基于云的中小学在线建模软件GeekCAD正式商业化

开发两年，又经过近一年创客们的不断使用与反馈，GeekCAD(geekcad.com)于2016年9月8日正式商业化。无需安装软件，GeekCAD在线建模平台只需要三步（绘制平面图案，将平面生成三维，以及精细调整）就可以完成建模，除了在线社区，GeekCAD操作界面包括中文和英文界面。

Organovo 3D打印肾单元正式商业化

2016年9月7日，全球领先的3D生物打印公司Organovo宣布推出一项新的生物3D打印人体组织--ExVive人类肾脏（ExVive Human Kidney）组织，并提供相应的商业服务。ExVive人类肾脏组织是Organovo公司推出的第二个商业化3D生物打印组织，第一个是2015年推出的ExVive Human Liver（ExVive人类肝单元）。

GE的14亿美金天价收购两大金属打印公司

2016年9月6日，GE发布官方新闻14亿美金收购瑞典Arcam公司与德国SLM Solutions公司，后放弃收购SLM Solutions公司，变为收购Concept Laser公司。

GE与 BMW等战略投资Carbon 8100万美金

2016年9月15日，Carbon宣布获得来自战略投资合作伙伴GE、宝马、尼康和JSR的C轮投资8100万美金。这笔资金将用来将M1 3D打印机推向国际市场并走向深度的生产化应用，这使得Carbon共募集资金高达2.22亿美金.

ORNL与英格索尔打造世界最大的龙门式3D打印机

2016年9月，ORNL与美国芝加哥机床展IMTS期间宣布了与机床厂商美国英格索尔的合作，他们将共同打造世界上最大的3D打印机。其庞大的龙门式生产工作区域将可以一次性打印7mx3mx14m尺寸大小的对象。挤出系统是Strangpresse公司提供的，其打印速度有望达到每小时1000磅（约453公斤）。

强生全面布局骨科植入物、手术预规划、药物测试领域运用3D打印技术

2016年9月，强生公司在3D打印领域全线发力，已与惠普、Carbon3D、3D Systems、Organovo及Materialise等公司进行3D打印医疗器械领域的合作。强生旗下DePuy Synthes 已通过3D打印技术生产定制化植入物和手术导板。旗下Janssen 的研发中心已引入Organovo 的生物3D打印人体组织进行新药物测试。

Fraunhofer通过3DP技术制造硬质合金模具

2016年9月，德国弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所的研究人员已经成功地使用3DP粘合剂喷射三维打印技术生产硬质合金模具。通过3DP打印硬质合金粉末，研究所能够轻松创建复杂的设计。

Stratasys新目标指向大尺寸以及碳纤维打印

2016年9月，Stratasys发布了其要达到更大尺寸3D打印的目标及实现这个目标的两个主要途径.一种是将3D打印熔融挤出头通过机器人来完成运动路径，第二种Stratasys将其称为“infintely build”。 

钣金加工设备厂商Adira推出世界首台金属3D打印和激光切割复合机床

2016年11月，针对直接能量沉积3D打印功能，Adira开发了激光直接加工工艺，通过在不同功能的加工头之间进行切换，用户既可以选择对钣金进行激光切割，也可以选择使用直接能量沉积3D打印技术进行零件修复或打印。

ORNL将尼龙与稀土材料混合打印出永磁材料

2016年11月，美国国家橡树岭实验室-ORNL通过3D打印的方法制造钕铁硼稀土永磁材料。ORNL通过将NdFeB稀土粉末与聚合物混合在一起，然后通过熔融挤出头将材料挤压出来，一层一层复合而成产品的形状。复合颗粒中65%体积的材料为各向同性的NdFeB磁粉，35%体积的材料为聚酰胺（尼龙）。

浙工大研发超音速激光沉积3D打印技术

浙工大姚建华团队创新的将3D打印与超音速冷喷涂技术相融合，提出了超音速激光沉积技术，该技术利用了超音速激光沉积技术和激光熔覆技术的各自优势，具有沉积效率高、温度低、成本低、性能高等优点。

玉柴铸造集成式复合气缸盖砂芯组中的3D打印技术

广西玉柴在铸造集成式复合气缸盖的砂芯组方面进行了积极的探索，成功铸造出零件复杂程度高的集成式复合气缸盖。集成式复合气缸盖的复杂性包括进排气道、喷油器安装孔、缸盖上水套、缸盖下水套、气缸孔、缸孔水套和凸轮挺杆孔。3D打印在其中发挥的作用是组合砂型的缸盖上水套砂型、缸盖下水套砂型、进气道砂型和排气道砂型是由3D打印出来的。

突破技术瓶颈，3D打印钨材料

铂力特经过多次研究试验，研制出专门针对难熔金属和高导热高反射金属的专用3D打印装备BLT-S300T，有效地解决了以上问题，打印出了钨合金零件，并且工艺参数稳定，成形良好。该零件整体采用薄壁结构，最小壁厚仅0.1mm。

南京航空航天大学3D打印铝基纳米复合材料

南京航空航天大学提供一种基于SLM成形的铝基纳米复合材料，用于激光增材技术领域，有效的解决铝基纳米复合材料在激光增材过程中工艺性能与力学性能不匹配、增强颗粒分布不均匀以及陶瓷相与基材相之间润湿性较差的问题，使得所获得的产品具备良好的界面结合以及优异的力学性能。

3D打印一体成型核反应堆压力容器

2016年12月，中国核动力研究设计院与南方增材的研究成果3D打印反应堆压力容器试件已经通过国家能源领域相关专家的技术鉴定。南方增材科技有限公司拥有自主研发的大型电熔3D打印设备，能打印直径达5.6米，长度达9米，重达300吨的厚壁重型金属构件。