這里是查克·赫爾（Chuck Hull）創建的三維系統公司（3D Systems）的總部。他在1986年申請專利時將其發明的制造三維物體的系統稱為“立體平版印刷”。其工作原理為：使用一束紫外線凝固一層薄薄的液態塑膠（有點兒像墨水），并不斷重復這個過程，一層層增加塑膠其他形式的3D打印機已面世，但全都是運用疊加工藝一層層地把東西澆筑出來。

　　起初3D打印被認為是一種制作一次性樣品的方式。但是，隨著科技的不斷進步，更多的東西以成品的形式被打印出來（即廣為人知的疊加工藝制造過程）。據一家專門研究該領域的公司負責人特里·沃勒斯（Terry Wohlers）說，當前成品打印約占3D打印份額的28%。他預計至2016年，這一比例將超過一半，2020年將超過80%。但他認為永遠不可能達到100%，因為快速且廉價地打印樣品仍然是3D打印眾多用途里重要的組成部分。

　　一次性的樣品制作成本有可能出奇的高，但3D打印機可大幅降低成本。現在許多消費品、機械零件、鞋子和建筑模型在進一步開發前以3D打印的形式，供工程師，設計師和客戶評估效果。任何的改動可在幾個小時后或一夜之間重新打印出來，而不用花上幾周時間等著工廠把新模型制造出來。有些設計師已在使用塑料和尼龍材料“打印”出現成的鞋和衣服。荷蘭時裝設計師愛麗絲·范·赫培（Iris van Herpen）則設計出令人耳目一新的3D時裝系列并走向T臺。至今尚無人能打印出皮革，但科學家們正在想辦法攻克這一難關。

　　疊加工藝中幾乎沒辦法以大規模生產獲得經濟效益，因而這一技術對于小批量生產來說是“天作之合”。它也適用于大規模定制成品。目前成千上萬的牙冠和助聽器外殼就是用3D打印機量身定制的。

　　擺脫了傳統工廠束縛的疊加工藝可讓設計師生產出一些以前被認為制作起來太復雜而不經濟的產品。這種技術可滿足審美需求，但工程師們也發現了其實際應用價值。例如，液體流經弧形通道比通過尖形拐角時更流暢，但是用傳統的方法在固體金屬結構中造一個弧形通道則難于登天，而這對于3D打印機來說不過是小菜一碟。3T RPD是一家提供疊加工藝服務的英國公司，他們為賽車“打印”了一種變速箱，這種變速箱輸送液壓油的內部通道很平滑，取代了用鉆機鉆出的直角彎道。該公司首席執行官伊恩·哈利迪（Ian Halliday）表示，這種變速箱不僅換擋更快，而且重量減輕了30%。基于類似原因，波音公司（Boeing）F-18型戰斗機上安裝了許多諸如通風管“打印”的配件。

　　減輕重量是3D“打印”出來的零部件的一大魅力。3D打印中，物品是一層一層地澆筑上去的，這就可能做到物盡其用地進行生產。在傳統的工廠中，生產物品時需要增加側翼和支架，以便機器能將物品搬運、研磨、鑄模等，還要提供一個平面將零部件用螺栓栓住或焊接在一起。3D打印機有可能打印出整個物品，從而省去了組裝這一步。這種打印機甚至可以一次性制作出帶有可活動部件的機器。

　　這會省下一大筆的原料成本。在航空航天業，金屬零件常由優質的昂貴的鈦固體坯加工而成。這可能意味著90% 的材料被砍削掉，而且這些碎屑對飛機的制造已毫無用處。 然而，鈦粉可用于“打印”像飛機門上的支架或衛星部件的東西。空客公司（Airbus）的母公司，歐洲宇航防務集團（EADS）研究人員指出，這些“打印”出來的部件與機器制造的零件一樣結實耐用，但只用去10%的原材料。

　　強大的電腦軟件生成極其復雜的設計，并用3D打印將其轉變成實物，催生出一種全新的設計語言。3D打印出的物品常呈現出有機且天然的外觀。比利時公司Materialise的副總裁維姆?麥啟（Wim Michiels）說：“大自然創造出了一些非常高效的設計，而模仿自然很多時候是個好主意“。這家公司使用加法工藝生產包括醫療設備在內的一系列產品。例如，在金屬植入體中注入健康的、晶格狀的天然骨骼內部結構，生產出的產品比機加工品更輕便，強度卻不會有任何降低；且更易與病人自身的骨骼接合；而且能按患者的預期設計出精確吻合的產品。去年荷蘭的外科醫生為一名慢性骨感染的婦女“打印”了一副全新的鈦制下巴。

　　許多公司現正在琢磨疊加工藝對其業務的影響。有些公司十分重視科技，例如通用電器（GE）正在探索如何將3D打印機應用在所有的業務操作中。該司正在醞釀中的產品為小型的超聲掃描儀。此類掃描儀供醫生使用以生成人體內部的特寫圖像，比如說胎兒。成像操縱器的尺寸下降了，重量減輕了，成本也降低了，但是放在人體上進行檢測的傳感器探針基本上仍原地踏步，而且現在該系統中最昂貴的部分就是傳感器探針。探針傳送高頻聲音的脈沖并接收返回的信號，利用回聲成像。探針內的微型壓電式結構是由一塊易碎的陶瓷材料以顯微機械加工工藝精心制成的。

　　現在通用公司已開發出一種加法制造系統用于“打印”傳感器。這將大大減少產品成本，并便于開發廉價的新型便攜式掃描儀。這些掃描儀不僅適用于醫學領域，也可用于檢測重要的航空航天業及產業結構中的漏洞。

　　不知這項技術能有多大作為？通用全球研發中心的埃德戚克先生（Mr Idelchik）高瞻遠矚：“總有一天我們會“打印”出發動機。” 但是，一些制造商如通用（GE）和勞斯萊斯（Rolls-Royce）認為某種混合型打印系統將會面世。該系統會生成形狀的大致輪廓，然后被用以精加工，這樣一來便節省了材料。

　　英國的賽寶曼科技公司（Cybaman Technologies）研制的自動化快速生產系統“復制者（Replicator）”已十分接近這個目標。“復制者”足有大冰箱那么大，可同時用于疊加工藝和切削工藝。它使用基于激光的沉積系統來確定一個大致形狀，這一工序由機器完成。“復制者”也能夠反向開發，通過數字掃描放置其內的物體，生成所需的數據以制造出一模一樣的復制品，真是名副其實。

　　“復制者”所使用的現代技術已經很接近科幻小說中的空間傳送器。它可掃描某地物體，并告知世界另一端的機器如何生產出復制品。舉個例子來說，這意味著急需的備件能夠在偏遠的地方生產，而不需要運輸。這一機器也可化腐朽為神奇，即便是不能再用的零件也可以復制。通過掃描破損的物件，進行虛擬修復之后，便可“打印”出一個全新品。盡管有些書本殘缺不齊，再也無法讀取，可能的情況是，會出現收集這些不再通用的零部件資料的在線圖書館。就像電子書的興起意味著書本大概永遠不會絕版，各章節總能被保存下來。客服修理工可能會在其貨車上放置便攜式3D打印機，五金店也或可能提供零部件打印服務。

　　3D打印機在偏遠地區也將起到無可估量的作用。南非約翰尼斯堡（Johannesburg）附近的瓦爾河科技大學（VaalUniversityofTechnologynear）的迪恩·德貝爾（Deon de Beer）教授正在實施一項名為“產品實驗室創意”（ Idea 2 Product Lab）的項目。該項目旨在將低端的3D打印機用于學生培訓，并點燃學生對設計和制造的興趣。該大學的衛星校區之一也設立了一個類似的實驗室，這個校區位于北開普省（Northern Cape）大半是農村地區的烏平頓（Upington）。實驗室成立之初，德貝爾先生的團隊發現少了一種特別型號的扁平扳手。他們并沒有苦等著符合要求的工具到達后再開工，而是用3D打印機把工具“打印”出來，并如愿以償完成了工作。

　　德貝爾先生說，除了打印扳手外，也能“打印”出小塑料部件，可能用于修理當地醫院的一件設備或用于修理農用機器。他相信3D打印機能“培養出新生代的機械工程師”，尤其在農村地區更有發展前景。

　　有些人已在家配置了3D打印機。沃勒斯先生說，工業用的3D打印系統價格從1.5萬美元左右起，最貴的要100多萬美元。但是，更便宜的桌面3D打印機創造了一個全新的市場（見圖5）。這種市場主要由業余愛好者，喜歡自己組裝的發燒友，修補匠，發明家，研究者和企業家組成。有些3D打印系統可成套設制，并可使用開源軟件。然而3D打印機的生產巨頭也進入了個人消費市場。

　　生產各種樣品和工業機械的三維系統公司現正推出一系列小型的個人3D打印機。這種名為酷比（Cube）的三維打印機，可生產出諸如玩具，棋子和裝飾品等物品。他們也隨之創建了同這種打印機配套開發的酷比化（Cubify）在線平臺，能為社群中的用戶提供服務。標價1299美元的酷比在打印的時候會將墨盒里五顏六色的薄層材料疊放在一起，就像加工硬塑膠。這種打印機可生產出邊長達5.5英寸（140毫米）的立方體，所有材料的標準成本約為3.50美元。個人用打印機的效果尚無法與工業打印機相媲美，但對于許多人來說已心滿意足了。更高質量的創意作品可上傳至酷比化的在線打印服務中心。

　　3D系統公司的首席執行官亞伯· 雷切特勒（Abe Reichental）說，新產品所涵蓋的范圍不僅僅是“打印”東西，這也關系到簡化產品制造過程，并能讓人們利用互聯網的力量分享彼此的見解。他說，“這是一場個性化生產的革命”。