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)個性化模型的特點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打印機在設(shè)計文件指令的導(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)計生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)成本大幅下降。總之，3D打印技術(shù)被看重的三大優(yōu)勢是加速產(chǎn)品的研發(fā)過程、提供個性化和定制產(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，無需制作模具和機械加工，通過快速自動成型硬件系統(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)計師缺乏一些設(shè)計經(jīng)驗與力學(xué)知識，會導(dǎo)致其設(shè)計結(jié)果因為結(jié)構(gòu)問題不能正常打印或在3D打印后會存在一些結(jié)構(gòu)強度問題。強度不足可能會使3D模型在打印、運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；這時就需要通過力學(xué)與物理的計算（有限元方法--FEM）來優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)來滿足需求； 筆者對于近年來結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的工作做了一個綜述，發(fā)表在2017年的《計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報》上（PDF）。


對于美國宇航局的太空探索任務(wù)來說，3D打印技術(shù)尤其重要，國際空間站目前已有三個以上的備用組件，可以用工業(yè)級3d打印機制造。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。三維打印實驗是美國航天局未來的一項重點科研項目，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輸，可以降低空間任務(wù)的成本。