手板是指產(chǎn)品在定型前少量制造的用來檢查外觀或結(jié)構(gòu)合理性的功能樣板，其制作要求快速、。3D打印以其快速生產(chǎn)個(gè)性化模型的特點(diǎn)與手板制作不謀而合。目前，手板是3D打印技術(shù)應(yīng)用成熟的行業(yè)之一。3D打印機(jī)在設(shè)計(jì)文件指令的導(dǎo)引下，或固化液態(tài)樹脂、或擠出融化的塑料，使其固化為一個(gè)特殊的平面薄層，然后固化下一層，如此往復(fù)，終薄層積累成為三維物體。

   這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降?？傊?，3D打印技術(shù)被看重的三大優(yōu)勢(shì)是加速產(chǎn)品的研發(fā)過程、提供個(gè)性化和定制產(chǎn)品和增加生產(chǎn)的靈活性。從成型工藝上看3D打印突破了傳統(tǒng)成型方法，無需制作模具和機(jī)械加工，通過快速自動(dòng)成型硬件系統(tǒng)與CAD軟件模型結(jié)合就能夠制造出各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，這使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。


   3. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題：由于設(shè)計(jì)師缺乏一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與力學(xué)知識(shí)，會(huì)導(dǎo)致其設(shè)計(jì)結(jié)果因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)問題不能正常打印或在3D打印后會(huì)存在一些結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題。強(qiáng)度不足可能會(huì)使3D模型在打印、運(yùn)輸或日常使用過程中受到破壞。這種問題我們稱其為結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化問題；這時(shí)就需要通過力學(xué)與物理的計(jì)算（有限元方法--FEM）來優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)來滿足需求； 筆者對(duì)于近年來結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的工作做了一個(gè)綜述，發(fā)表在2017年的《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)》上（PDF）。


對(duì)于美國(guó)宇航局的太空探索任務(wù)來說，3D打印技術(shù)尤其重要，國(guó)際空間站目前已有三個(gè)以上的備用組件，可以用工業(yè)級(jí)3d打印機(jī)制造。該設(shè)備將利用聚合物和其它材料，采用增量擠壓制造技術(shù)，逐層生產(chǎn)物品。三維打印實(shí)驗(yàn)是美國(guó)航天局未來的一項(xiàng)重點(diǎn)科研項(xiàng)目，3D打印部件和工具將提高空間任務(wù)的準(zhǔn)確性和安全性，另外，由于不需要從地球運(yùn)輸，可以降低空間任務(wù)的成本。