समतुल्य सामग्री विनिर्माण प्रक्रिया और subtractive विनिर्माण प्रक्रिया के साथ तुलना में, 3 डी प्रिंटिंग के कई फायदे हैं, और कई लेखों ने विस्तृत विश्लेषण और विस्तार किया है। लेखक का मानना है कि, पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं की तुलना में, 3 डी प्रिंटिंग के निम्नलिखित तीन मुख्य लाभ हैं:
1. डिजाइन अंतरिक्ष असीमित है. जटिल ज्यामितीय संरचनाओं वाली वस्तुओं के लिए (जैसे कि बहुत जटिल टोपोलॉजिकल संरचनाओं या गुहा संरचनाओं के साथ आइटम), पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रियाओं को संसाधित नहीं किया जा सकता है, और वस्तुओं को विघटित और संसाधित करने की आवश्यकता होती है और फिर इकट्ठा किया जाता है। 3 डी प्रिंटिंग वस्तुओं को परत दर परत 2 डी क्षेत्रों में विघटित करता है, इसलिए मनमाने ढंग से जटिल वस्तुओं को संसाधित करने में कोई समस्या नहीं है, और प्रसंस्करण सटीकता केवल सबसे छोटे सामग्री कणों पर निर्भर करती है जो प्रिंटर आउटपुट कर सकता है। यह सबसे बड़ा लाभ है कि 3 डी प्रिंटिंग हमारे लिए लाता है, डिजाइनरों को असीमित डिजाइन स्थान के साथ मनमाने ढंग से जटिल ज्यामितीय आकृतियों को डिजाइन करने की अनुमति देता है। यह यह लाभ है जो हमें ज्यामितीय डिजाइन और अनुकूलन में हल की जाने वाली बड़ी संख्या में समस्याओं को देता है, जिसे बाद में विस्तृत किया जाएगा।
2. शून्य कौशल विनिर्माण. पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रिया उपकरण विशाल और महंगा है, और संचालित करने के लिए उच्च कौशल की आवश्यकता होती है। 3 डी प्रिंटर (जैसे कि FDM 3D प्रिंटर) छोटे और सस्ते हैं, और कुछ पहले से ही घर में प्रवेश कर चुके हैं, जो उपयोग करने के लिए सरल और सुविधाजनक हैं; महंगे मोल्ड्स की तुलना में, 3 डी प्रिंटिंग को केवल फॉर्म करने के लिए एक डिजिटल फ़ाइल की आवश्यकता होती है। इसलिए, 3 डी प्रिंटिंग के माध्यम से, उत्पादों के व्यक्तिगत डिजाइन और अनुकूलन को आसानी से महसूस किया जा सकता है, जो उत्पादों के विकास के समय को बहुत कम करता है। इस लाभ ने हमें गैर-यांत्रिक अनुसंधान कार्यकर्ता दिए हैं जो ज्यामिति, संरचना, सामग्री, आदि पर संबंधित शोध भी कर सकते हैं, जो विनिर्माण में संबंधित अनुसंधान मुद्दों को बहुत गहरा और विस्तारित करता है।
3. सामग्री के असीमित संयोजन. मल्टी-जेट 3 डी प्रिंटर संयोजन में कई सामग्रियों को मुद्रित कर सकता है। स्टैकिंग और सामग्रियों के संयोजन के माध्यम से, मुद्रित वस्तुओं में एक ही सामग्री से अलग-अलग भौतिक और यांत्रिक गुण होते हैं। इसलिए, विभिन्न सामग्रियों के संयोजन के माध्यम से, विभिन्न गुणों के साथ "नई सामग्री" का उत्पादन किया जा सकता है। यह लाभ हमें लेख की भौतिक, यांत्रिक और संरचनात्मक विशेषताओं को नियंत्रित करने के लिए सामग्री के वितरण को नियंत्रित करने के उपयोग के साथ प्रदान करता है, ताकि विभिन्न प्रकार के लेखों का उत्पादन किया जा सके और उत्पाद के लचीलेपन को बढ़ाया जा सके।
संक्षेप में, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक के तीन सबसे मूल्यवान लाभ उत्पाद विकास प्रक्रिया को तेज कर रहे हैं, व्यक्तिगत और अनुकूलित उत्पाद प्रदान कर रहे हैं, और उत्पादन लचीलापन बढ़ा रहे हैं। मोल्डिंग प्रक्रिया के परिप्रेक्ष्य से, 3 डी प्रिंटिंग पारंपरिक मोल्डिंग विधि के माध्यम से टूट गई है। इसे पहले से मोल्ड्स और मैकेनिकल प्रोसेसिंग बनाने की आवश्यकता नहीं है। तेजी से स्वचालित प्रोटोटाइप हार्डवेयर सिस्टम और सीएडी सॉफ्टवेयर मॉडल के संयोजन के माध्यम से, जटिल आकृतियों के साथ विभिन्न उत्पादों का निर्माण किया जा सकता है, जो उत्पाद डिजाइन और उत्पादन चक्र बनाता है यह बहुत छोटा है, और उत्पादन लागत बहुत कम हो जाती है।
बेशक, एक युवा मोल्डिंग प्रक्रिया के रूप में, 3 डी प्रिंटिंग में अभी भी कई कमियां हैं, जैसे कि धीमी गति से मोल्डिंग समय, कम परिशुद्धता, कुछ प्रकार की सामग्री, और बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में असमर्थता। इस स्तर पर, 3 डी प्रिंटिंग का वास्तविक उपयोग अभी भी तेजी से प्रोटोटाइप की श्रेणी से संबंधित है, जो उद्यमों को औपचारिक उत्पादों के उत्पादन से पहले उत्पाद प्रोटोटाइप के निर्माण के साथ प्रदान करना है, जिसे उद्योग में प्रोटोटाइप भी कहा जाता है। इसलिए, 3 डी प्रिंटिंग मोल्डिंग प्रक्रिया वर्तमान में पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रिया के पूरक तरीके के रूप में मौजूद है, और मुख्यधारा की विनिर्माण तकनीक बनने में समय लगेगा। हालांकि, हमें यह मानना चाहिए कि प्रौद्योगिकी की मानव खोज असीमित है। 3 डी प्रिंटिंग उपकरण और मुद्रण सामग्री के अनुसंधान और विकास की निरंतर प्रगति के साथ, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक का अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा।
एक अन्य परिप्रेक्ष्य से, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक ने कारखानों से परिवारों तक विनिर्माण की अनुमति दी है, बड़ी संख्या में व्यक्तिगत डिजाइनरों (यानी निर्माताओं) को स्पॉनिंग किया है, और असीमित रचनात्मक डिजाइन संभावनाओं को प्रेरित किया है।
3 डी प्रिंटिंग तकनीक 1980 के दशक के अंत और 1990 के दशक की शुरुआत में दिखाई दी (जिसे रैपिड प्रोटोटाइप तकनीक के रूप में भी जाना जाता है), और यह 30 साल से भी कम समय हो गया है। सिद्धांत बहुत सरल है: एक इनपुट के रूप में एक 3 डी डिजिटल मॉडल फ़ाइल लें, परत-दर-परत मुद्रण द्वारा किसी वस्तु का निर्माण करने के लिए पाउडर धातु या प्लास्टिक और अन्य बंधन योग्य सामग्रियों का उपयोग करें।
नेत्रहीन रूप से बोलते हुए, साधारण प्रिंटर स्याही के माध्यम से कागज पर 2 डी छवियों या ग्राफिक डिजिटल फ़ाइलों का उत्पादन करते हैं; 3 डी प्रिंटर वास्तविक कच्चे माल (जैसे धातु, सिरेमिक, प्लास्टिक, रेत, आदि) को एक पतली परत के रूप में आउटपुट करते हैं (भौतिक ऊपरी हिस्से में एक निश्चित मोटाई होती है), और फिर इसे परत दर परत दोहराया जाता है, और अंत में यह अंतरिक्ष में एक भौतिक वस्तु बन जाता है। इसलिए, जब 3 डी प्रिंटिंग एक निश्चित परत आउटपुट करता है, तो प्रक्रिया इंकजेट प्रिंटिंग के समान होती है। यह एक घर बनाने जैसा है, जो ईंटों द्वारा जमा किया जाता है, जबकि 3 डी मुद्रित वस्तुओं को एक-एक करके कच्चे माल द्वारा जमा किया जाता है।
चूंकि 3 डी प्रिंटिंग को परत-दर-परत सामग्री को स्टैक करके बनाया जाता है, इसलिए इसे एक योजक विनिर्माण प्रक्रिया भी कहा जाता है। 3 डी प्रिंटिंग एक रहस्य नहीं है। सहस्राब्दी समतुल्य सामग्री विनिर्माण प्रक्रिया और सदी पुरानी subtractive विनिर्माण प्रक्रिया के साथ तुलना में, 3 डी प्रिंटिंग 30 साल से कम के इतिहास के साथ सिर्फ एक नई विनिर्माण प्रक्रिया है।