3D打印的设计过程是:先通过计算机建模软件建模,再将建成的3D模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导3D打印机逐层打印。
设计软件和3D打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的3D文件的扫描器,其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。
打印过程中,3D打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。
3D打印机打出的截面厚度(即Z方向)以及平面方向(即X-Y方向)的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米来计算。一般厚度为100微米,即0.1毫米。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天,根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印技术则可以将时间缩短为数个小时,当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。
传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品,而3D打印技术则可以以更快,更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。
一个桌面级3D打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法:先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体,再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。有些技术可以同时使用多种3D打印材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物,比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西(如可溶的东西)作为支撑物。