手板是指產品在定型前少量制造的用來檢查外觀或結構合理性的功能樣板，其制作要求快速、。3D打印以其快速生產個性化模型的特點與手板制作不謀而合。目前，手板是3D打印技術應用成熟的行業(yè)之一。3D打印機在設計文件指令的導引下，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，終薄層積累成為三維物體。

   這使得產品的設計生產周期大大縮短，生產成本大幅下降?？傊?，3D打印技術被看重的三大優(yōu)勢是加速產品的研發(fā)過程、提供個性化和定制產品和增加生產的靈活性。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軟件模型結合就能夠制造出各種形狀復雜的產品，這使得產品的設計生產周期大大縮短，生產成本大幅下降。


   3. 結構優(yōu)化問題：由于設計師缺乏一些設計經(jīng)驗與力學知識，會導致其設計結果因為結構問題不能正常打印或在3D打印后會存在一些結構強度問題。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構分析與優(yōu)化問題；這時就需要通過力學與物理的計算（有限元方法--FEM）來優(yōu)化模型的結構來滿足需求； 筆者對于近年來結構優(yōu)化方面的工作做了一個綜述，發(fā)表在2017年的《計算機輔助設計與圖形學學報》上（PDF）。


對于美國宇航局的太空探索任務來說，3D打印技術尤其重要，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。該設備將利用聚合物和其它材料，采用增量擠壓制造技術，逐層生產物品。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的準確性和安全性，另外，由于不需要從地球運輸，可以降低空間任務的成本。