การพิมพ์ 3 มิติ หรือที่รู้จักกันในชื่อการผลิตแบบเติมแต่ง (additive manufacturing) เป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยที่ช่วยให้สามารถสร้างวัตถุสามมิติได้โดยการสร้างทีละชั้นตามแบบจำลองดิจิทัล ต่างจากวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมที่มักต้องตัดวัสดุออกจากบล็อก การพิมพ์ 3 มิติจะเพิ่มวัสดุทีละน้อย ทำให้ได้รูปทรงและดีไซน์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เทคโนโลยีนี้ได้ปฏิวัติวงการอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่อุตสาหกรรมการบินและอวกาศไปจนถึงการดูแลสุขภาพ และการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้ยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่อง
กระบวนการเริ่มต้นด้วยแบบจำลอง 3 มิติของวัตถุที่จะพิมพ์ โดยทั่วไปออกแบบโดยใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ (CAD) จากนั้นแบบจำลองดิจิทัลนี้จะถูกแปลงเป็นรูปแบบไฟล์ที่เครื่องพิมพ์ 3 มิติสามารถอ่านได้ ซึ่งโดยทั่วไปคือ STL (stereolithography) ไฟล์จะถูกตัดเป็นชั้นแนวนอนบางๆ ซึ่งใช้เป็นพิมพ์เขียวสำหรับเครื่องพิมพ์
เมื่อเตรียมแบบจำลองเสร็จแล้ว เครื่องพิมพ์ 3 มิติจะเริ่มกระบวนการพิมพ์โดยการให้ความร้อนและอัดวัสดุ ซึ่งมักอยู่ในรูปของพลาสติก โลหะ หรือแม้แต่วัสดุชีวภาพ ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องพิมพ์ที่ใช้ วัสดุจะถูกเคลือบทับลงไปทีละชั้น โดยแต่ละชั้นจะหลอมรวมกับชั้นที่อยู่ด้านล่างเมื่อเย็นตัวลงหรือแข็งตัว เครื่องพิมพ์จะปฏิบัติตามคำสั่งดิจิทัลอย่างแม่นยำเพื่อสร้างวัตถุจากล่างขึ้นบน สร้างสรรค์ลวดลายที่ซับซ้อนด้วยความแม่นยำสูง
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมีหลายประเภท ได้แก่ การสร้างแบบจำลองแบบหลอมรวม (FDM), การสร้างแบบจำลองสเตอริโอลิโทกราฟี (SLA) และการจำลองด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (Selective Laser Sintering หรือ SLS) ยกตัวอย่างเช่น FDM ใช้หัวฉีดความร้อนเพื่อหลอมวัสดุเทอร์โมพลาสติก จากนั้นจึงอัดขึ้นรูปลงบนแท่นพิมพ์ SLA ใช้เลเซอร์เพื่อบ่มเรซินเหลวให้เป็นชั้นแข็ง ในขณะที่ SLS ใช้เลเซอร์เพื่อหลอมวัสดุผง ซึ่งโดยทั่วไปคือพลาสติกหรือโลหะ ให้กลายเป็นของแข็ง
หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของการพิมพ์ 3 มิติ คือความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนสูงตามความต้องการเฉพาะ ซึ่งยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะสร้างด้วยวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังช่วยให้สามารถสร้างต้นแบบได้อย่างรวดเร็ว ช่วยให้นักออกแบบและวิศวกรสามารถทดสอบและทำซ้ำการออกแบบได้อย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีนี้ยังช่วยลดของเสีย เนื่องจากใช้วัสดุในปริมาณที่จำเป็นเท่านั้น จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าวิธีการลบแบบเดิม
สรุปได้ว่า การพิมพ์ 3 มิติเป็นเทคโนโลยีแห่งการเปลี่ยนแปลงที่ทำงานโดยการซ้อนวัสดุหลายชั้นเพื่อสร้างวัตถุที่ซับซ้อนตามการออกแบบดิจิทัล ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง การพิมพ์ 3 มิติจึงถือเป็นอนาคตที่สดใสสำหรับอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท โดยนำเสนอโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์ การผลิต และแม้แต่การดูแลสุขภาพ
