Dibandingkan dengan proses pembuatan bahan yang setara dan proses pembuatan subtraktif, pencetakan 3D memiliki banyak keunggulan, dan banyak artikel telah melakukan analisis dan elaborasi terperinci. Penulis percaya bahwa, dibandingkan dengan proses manufaktur tradisional, pencetakan 3D memiliki tiga keunggulan utama berikut:
1. Ruang desain tidak terbatas. Untuk item dengan struktur geometris yang kompleks (seperti item dengan struktur topologi yang sangat kompleks atau struktur rongga di dalamnya), proses manufaktur tradisional tidak dapat diproses, dan item tersebut perlu diuraikan dan diproses secara terpisah dan kemudian dirakit. Pencetakan 3D menguraikan objek menjadi area 2D lapis demi lapis, sehingga tidak ada masalah dalam memproses objek kompleks yang sewenang-wenang, dan akurasi pemrosesan hanya bergantung pada partikel material terkecil yang dapat dikeluarkan oleh printer. Ini adalah keuntungan terbesar yang diberikan pencetakan 3D kepada kami, memungkinkan desainer untuk merancang bentuk geometris kompleks yang sewenang-wenang dengan ruang desain yang tidak terbatas. Keuntungan inilah yang memberi kita sejumlah besar masalah yang harus dipecahkan dalam desain geometris dan optimasi, yang akan dirinci nanti.
2. Pembuatan keterampilan nol. Peralatan proses manufaktur tradisional sangat besar dan mahal, dan membutuhkan keterampilan tinggi untuk mengoperasikannya. Printer 3D (seperti printer 3D FDM) berukuran kecil dan murah, dan beberapa sudah masuk ke rumah, yang sederhana dan nyaman digunakan; dibandingkan dengan cetakan yang mahal, pencetakan 3D hanya membutuhkan file digital untuk dibentuk. Oleh karena itu, melalui pencetakan 3D, desain dan penyesuaian produk yang dipersonalisasi dapat dengan mudah diwujudkan, yang sangat mempersingkat waktu pengembangan produk. Keunggulan ini telah memberi kami pekerja riset non-mekanik yang juga dapat melakukan penelitian terkait pada geometri, struktur, material, dll., yang sangat memperdalam dan memperluas masalah penelitian terkait di bidang manufaktur.
3. Kombinasi bahan yang tidak terbatas. Printer 3D multi-jet dapat mencetak beberapa bahan dalam kombinasi. Melalui penumpukan dan kombinasi bahan, barang cetakan memiliki sifat fisik dan mekanik yang berbeda dari satu bahan. Oleh karena itu, melalui kombinasi bahan yang berbeda, "bahan baru" dengan sifat yang berbeda dapat diproduksi. Keuntungan ini memberi kita penggunaan pengendalian distribusi bahan untuk mengontrol karakteristik fisik, mekanik dan struktural artikel, sehingga menghasilkan berbagai artikel dan meningkatkan fleksibilitas produk.
Singkatnya, tiga keuntungan paling berharga dari teknologi pencetakan 3D adalah mempercepat proses pengembangan produk, menyediakan produk yang dipersonalisasi dan disesuaikan, dan meningkatkan fleksibilitas produksi. Dari perspektif proses pencetakan, pencetakan 3D telah menembus metode pencetakan tradisional. Tidak perlu membuat cetakan dan pemrosesan mekanis terlebih dahulu. Melalui kombinasi sistem perangkat keras prototipe otomatis yang cepat dan model perangkat lunak CAD, berbagai produk dengan bentuk kompleks dapat diproduksi, yang membuat desain produk dan siklus produksi sangat dipersingkat, dan biaya produksi sangat berkurang.
Tentunya sebagai proses pencetakan yang masih muda, pencetakan 3D masih memiliki banyak kekurangan, seperti waktu pencetakan yang lambat, presisi yang rendah, jenis bahan yang sedikit, dan ketidakmampuan untuk diproduksi secara massal. Pada tahap ini, penggunaan pencetakan 3D yang sebenarnya masih termasuk dalam kategori prototipe cepat, yaitu menyediakan perusahaan dengan pembuatan prototipe produk sebelum memproduksi produk formal, yang juga disebut prototipe di industri. Oleh karena itu, proses pencetakan pencetakan 3D saat ini hadir sebagai cara pelengkap untuk proses manufaktur tradisional, dan akan membutuhkan waktu untuk menjadi teknologi manufaktur utama. Namun, kita harus percaya bahwa pengejaran manusia terhadap teknologi tidak terbatas. Dengan kemajuan penelitian dan pengembangan peralatan pencetakan dan bahan cetak 3D yang berkelanjutan, teknologi pencetakan 3D akan semakin banyak digunakan.
Dari perspektif lain, teknologi pencetakan 3D telah memungkinkan manufaktur dari pabrik hingga keluarga, melahirkan sejumlah besar desainer individu (yaitu pembuat), dan menginspirasi kemungkinan desain kreatif tanpa batas.
Teknologi pencetakan 3D muncul pada akhir 1980-an dan awal 1990-an (juga dikenal sebagai teknologi prototipe cepat), dan sudah kurang dari 30 tahun. Prinsipnya sangat sederhana: ambil file model digital 3D sebagai input, gunakan bubuk logam atau plastik dan bahan lain yang dapat diikat untuk membuat objek dengan pencetakan lapis demi lapis.
Secara visual, printer biasa mengeluarkan gambar 2D atau file digital grafis di atas kertas melalui tinta; Printer 3D mengeluarkan bahan baku nyata (seperti logam, keramik, plastik, pasir, dll.) sebagai lapisan tipis (fisik Bagian atas memiliki ketebalan tertentu), dan kemudian diulang lapis demi lapis, dan akhirnya menjadi fisik objek di luar angkasa. Oleh karena itu, ketika pencetakan 3D menghasilkan lapisan tertentu, prosesnya mirip dengan pencetakan inkjet. Ini seperti membangun rumah, yang ditumpuk oleh batu bata, sedangkan benda-benda cetakan 3D diakumulasikan oleh bahan mentah satu per satu.
Karena pencetakan 3D dibuat dengan menumpuk bahan lapis demi lapis, proses ini juga disebut proses manufaktur aditif. Pencetakan 3D bukanlah sebuah misteri. Dibandingkan dengan proses manufaktur material setara milenial dan proses manufaktur subtraktif berusia seabad, pencetakan 3D hanyalah proses manufaktur baru dengan sejarah kurang dari 30 tahun.