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3d打印机的基本原理是逐层打印，一般要与cad软件相配合，在接收cad的信息后，机器将其翻译成3d打印机空间能识别的三维信息，然后进行分层，得到每层的二维信息。 接下来不同的打印机原理不同，但基本原理都是一样的，先打出第一层材料，烧结（或用激光加热使其凝结），在第一层材料上抹上黏合剂，然后再在第一层材料上打第二层材料，直到打完所有的层数，也就拼凑成3d样品。
材料专业中，主要接触3d打印机有工业生产中用于制作工件或器件样品，另外一个是用于组装仿生骨。
在工业生产中，通过3d打印机可以迅速将电脑中的三维图案打印出来，制成样品，进行相关检测，对设计进行反馈，而在没有3d打印机的情况下需要制造模具才能生产样品，因此能大量缩短设计周期，节省资金，3d打印机的出现极大促进了cad和cam，也就是设计制造一体化的进程，这是3d打印机现在在工业上的主要应用。
鉴于3d打印机可以精确模拟制造，有生物专家开始将3d打印机应用到仿生制造方面，比如说打印肾脏，但接触较多的还是人工骨的仿生制造，骨骼内部是一种多孔结构，尽管现在有很多方法可以造出多孔材料，但人工骨的结构仿生制造是一项难题，而且一般仿生骨在模拟结构的前提下还要添加胶原蛋白等这样的物质，所以应该说在仿生方面3d打印机有的优势，可以较精确进行模拟。
但现在普遍存在两个问题限制3d打印机发展。
1，打印原料及其昂贵，一般原料是光敏树脂材料，也就是补牙的材料，想象下补个牙多贵就行了。
2，效率，逐层打印，而且一台昂贵地3d打印机每次只能生产一个模型或样品，联泰小编认为这大大限制了其只能暂时应用于极小规模地生产或者生物仿生材料这样的科研研究。
