So với quy trình sản xuất vật liệu tương đương và quy trình sản xuất trừ, in 3D có nhiều ưu điểm, và nhiều bài viết đã thực hiện phân tích và xây dựng chi tiết. Tác giả tin rằng, so với các quy trình sản xuất truyền thống, in 3D có ba lợi thế chính sau:
1. Không gian thiết kế không giới hạn. Đối với các mặt hàng có cấu trúc hình học phức tạp (chẳng hạn như các mặt hàng có cấu trúc tô pô rất phức tạp hoặc cấu trúc khoang bên trong), các quy trình sản xuất truyền thống không thể được xử lý, và các mặt hàng cần phải được phân hủy và xử lý riêng biệt và sau đó lắp ráp. In 3D phân hủy các vật thể thành các khu vực 2D từng lớp, vì vậy không có vấn đề gì trong việc xử lý các vật thể phức tạp tùy ý và độ chính xác xử lý chỉ phụ thuộc vào các hạt vật liệu nhỏ nhất mà máy in có thể xuất ra. Đây là lợi thế lớn nhất mà in 3D mang lại cho chúng ta, cho phép các nhà thiết kế thiết kế các hình dạng hình học phức tạp tùy ý với không gian thiết kế không giới hạn. Chính lợi thế này mang lại cho chúng ta một số lượng lớn các vấn đề cần giải quyết trong thiết kế hình học và tối ưu hóa, sẽ được chi tiết sau.
2. Sản xuất kỹ năng bằng không. Thiết bị quy trình sản xuất truyền thống là rất lớn và tốn kém, và đòi hỏi kỹ năng cao để hoạt động. Máy in 3D (như máy in 3D FDM) nhỏ và rẻ, và một số đã vào nhà, đơn giản và thuận tiện để sử dụng; so với khuôn đắt tiền, in 3D chỉ yêu cầu một tệp kỹ thuật số để hình thành. Do đó, thông qua in 3D, thiết kế cá nhân hóa và tùy chỉnh sản phẩm có thể dễ dàng thực hiện, giúp rút ngắn đáng kể thời gian phát triển của sản phẩm. Lợi thế này đã mang lại cho chúng tôi những người lao động nghiên cứu phi cơ khí, những người cũng có thể tiến hành nghiên cứu liên quan về hình học, cấu trúc, vật liệu, v.v., làm sâu sắc thêm và mở rộng các vấn đề nghiên cứu liên quan trong sản xuất.
3. Kết hợp không giới hạn vật liệu. Máy in 3D đa tia có thể in nhiều vật liệu kết hợp. Thông qua việc xếp chồng và kết hợp các vật liệu, các mặt hàng in có tính chất vật lý và cơ học khác nhau từ một vật liệu duy nhất. Do đó, thông qua sự kết hợp của các vật liệu khác nhau, "vật liệu mới" với các tính chất khác nhau có thể được sản xuất. Ưu điểm này cung cấp cho chúng tôi việc sử dụng kiểm soát phân phối vật liệu để kiểm soát các đặc tính vật lý, cơ học và cấu trúc của bài viết, để tạo ra nhiều loại bài viết và tăng tính linh hoạt của sản phẩm.
Nói tóm lại, ba lợi thế có giá trị nhất của công nghệ in 3D là đẩy nhanh quá trình phát triển sản phẩm, cung cấp các sản phẩm được cá nhân hóa và tùy chỉnh, và tăng tính linh hoạt trong sản xuất. Từ quan điểm của quá trình đúc, in 3D đã phá vỡ phương pháp đúc truyền thống. Nó không cần phải làm khuôn mẫu và gia công cơ khí trước. Thông qua sự kết hợp của các hệ thống phần cứng tạo mẫu tự động nhanh chóng và các mô hình phần mềm CAD, các sản phẩm khác nhau với hình dạng phức tạp có thể được sản xuất, làm cho chu kỳ thiết kế và sản xuất sản phẩm Nó được rút ngắn đáng kể và chi phí sản xuất giảm đáng kể.
Tất nhiên, là một quá trình đúc trẻ, in 3D vẫn còn nhiều thiếu sót, chẳng hạn như thời gian đúc chậm, độ chính xác thấp, ít loại vật liệu và không có khả năng sản xuất hàng loạt. Ở giai đoạn này, việc sử dụng thực tế của in 3D vẫn thuộc về loại tạo mẫu nhanh, đó là cung cấp cho các doanh nghiệp sản xuất nguyên mẫu sản phẩm trước khi sản xuất các sản phẩm chính thức, còn được gọi là nguyên mẫu trong ngành. Do đó, quá trình đúc in 3D hiện đang tồn tại như một cách bổ sung cho quy trình sản xuất truyền thống và sẽ mất thời gian để trở thành công nghệ sản xuất chính thống. Tuy nhiên, chúng ta phải tin rằng việc theo đuổi công nghệ của con người là không giới hạn. Với sự tiến bộ không ngừng của việc nghiên cứu và phát triển thiết bị in 3D và vật liệu in ấn, công nghệ in 3D sẽ ngày càng được sử dụng rộng rãi.
Từ một góc độ khác, công nghệ in 3D đã cho phép sản xuất từ nhà máy đến gia đình, sinh ra một số lượng lớn các nhà thiết kế cá nhân (tức là các nhà sản xuất) và truyền cảm hứng cho các khả năng thiết kế sáng tạo không giới hạn.
Công nghệ in 3D xuất hiện vào cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990 (còn được gọi là công nghệ tạo mẫu nhanh), và nó đã được ít hơn 30 năm. Nguyên tắc rất đơn giản: lấy một tập tin mô hình kỹ thuật số 3D làm đầu vào, sử dụng kim loại bột hoặc nhựa và các vật liệu liên kết khác để xây dựng một đối tượng bằng cách in từng lớp.
Nói một cách trực quan, máy in thông thường xuất ra hình ảnh 2D hoặc các tệp kỹ thuật số đồ họa trên giấy thông qua mực; Máy in 3D xuất ra nguyên liệu thực (như kim loại, gốm sứ, nhựa, cát, v.v.) dưới dạng một lớp mỏng (vật lý Phần trên có độ dày nhất định), và sau đó nó được lặp đi lặp lại từng lớp, và cuối cùng nó trở thành một vật thể vật lý trong không gian. Do đó, khi in 3D xuất ra một lớp nhất định, quá trình này tương tự như in phun. Nó giống như xây dựng một ngôi nhà, được tích lũy bởi gạch, trong khi các đối tượng in 3D được tích lũy bởi nguyên liệu thô từng cái một.
Vì in 3D được thực hiện bằng cách xếp chồng vật liệu từng lớp, nó còn được gọi là quy trình sản xuất phụ gia. In 3D không phải là một bí ẩn. So với quy trình sản xuất vật liệu tương đương thiên niên kỷ và quy trình sản xuất trừ thế kỷ, in 3D chỉ là một quy trình sản xuất mới với lịch sử dưới 30 năm.