增材制造与传统的等材制造和减材制造三足鼎立,互为补充。从制造方式来说,铸锻焊在制造过程中重量基本不变,属于“等材制造”,已有3000年历史;随着电动机的发明,能够车铣刨磨的机床的出现,通过对材料的切削去除达到设计形状,称为“减材制造”,已有300年历史;而以3D打印为代表的“增材制造”,1984年提出,1986年实现样机,才30年时间,被称为“20世纪最具革命性的制造技术”。
传统的减材制造是在大尺寸的原材料上进行冲压、切削、钻孔等多个环节后,得到符合要求的零件或产品。比如制作一个涡轮,可能需要用300公斤的原材料,最后制成产品,只有50公斤重。与之相比,增材制造是加法制造,从无到有逐层堆积原材料,直到得到成品。在这个过程中,没有制造工业垃圾,非常环保。据测算,3D打印节约材料大约70%至80%。此外,3D打印在制造模式上也有明显优势。传统制造都是在一个成熟的流水线上进行大批量的生产和加工,而3D打印可以实现个性化定制以及一体化打印,省略了组装环节。
此外,在制造业的链条中,快速模型制造也普遍使用3D打印。传统制造做模具,成本高、开发周期长,而3D打印可以快速做出原型,符合要求后,再开模具制造。因此,在汽车业、制鞋业和一些行业的新产品开发中,经常会用3D打印进行原型制造。