3D-tulostus, joka tunnetaan myös nimellä nopea prototyyppityö, on valmistusmenetelmä, jossa 3D-objektit tehdään nopeasti kohtuullisen kokoisella koneella, joka on liitetty tietokoneeseen, joka sisältää kohteen piirustuksia. Perusperiaatteet ovat kuin 2D -tulostimen: materiaalikasetit, tulostusjoustavuus ja koodin kääntäminen näkyväksi kuvioksi. Harrastajat toivovat, että kodin “fabbers” käynnistää mukautetun valmistuksen vallankumouksen ja poistaa (tai vähentää huomattavasti) keskitetyn valmistuksen tarvetta. Sen sijaan, että menisi kauppaan hakemaan astioita, henkilö voisi ostaa suunnitelmat verkossa ja tulostaa ne yksinkertaisista materiaaleista.
Teknologia, joka mahdollistaa 3D-tulostimien toiminnan, ilmestyi 1990-luvun puolivälissä. Saapumisensa jälkeen futuristit ennustivat heti, että ihmiset näkevät heidät pian jokaisessa kodissa. Osien kustannukset, jotka sisältävät lukuisia joustavia valmistustyökaluja, ovat kuitenkin pitäneet kustannukset liian korkeina useimmille ihmisille. Nykyiset mallit ovat kalliita koneita, joita voivat käyttää ammattimaiset tuotesuunnittelijat tai insinöörit, jotka käyttävät niitä mallien tekemiseen esimerkiksi esityksissä asiakkaille. Nykyiset laitteet toimivat erilaisilla raaka-aineilla, kuten sahanpurulla ja liimalla, jotka voidaan puristaa 3D-rakenteisiin niin kauan kuin rakenne sallii kerrosten lisäämisen asteittain.
Uusimmat 3D -tulostuslaitteet käyttävät laseria ja metallipölyä 3D -esineiden tekemiseksi metallista, mikä tekee tekniikasta houkuttelevamman. Israel ja Yhdysvallat ovat jo käyttäneet näitä koneita UAV: iden tai miehittämättömien ilma -alusten valmistukseen. Yhdysvaltain armeija tutkii taistelukentällä valmista tulostinta, jota voitaisiin käyttää viestintälaitteiden valmistamiseen tarpeen mukaan.
Varhaiset ennusteet viittasivat siihen, että nämä koneet käyttävät todennäköisesti lasereiden ja erikoispolymeerien yhdistelmää tuotteiden valmistukseen. On tiettyjä polymeerejä, jotka jähmettyvät vain tietyn valoseoksen alla, ja tätä ominaisuutta voidaan hyödyntää käyttämällä laser -paria, jotka itsenäisesti eivät täytä näitä optisia ehtoja, mutta täyttävät ne yhdessä käytettäessä. Kun kaksi laseria ristissä liuoksessa, se kiinteytyy. Rakentamalla rakenteen alusta alkaen voidaan saada aikaan vakaa tuote, kun nestemäinen polymeeri valutetaan pois. Tämä menetelmä osoittautui kuitenkin melko kalliiksi, ja nykyään käytetään vähemmän teknisesti vaativia tekniikoita.
Eräänä päivänä saattaa olla 3D -tulostimia, jotka käyttävät nanoteknologiaa tuotteiden luomiseen tallentamalla ne atomi atomilta. Alustavat työt atomityökaluvihjeillä viittaavat siihen, että tämä on tieteellisesti mahdollista. Atomimittakaavassa on luotu yksinkertaisia koneita, kuten pieniä pyöriä, transistoreita ja “kävely -DNA”. Nämä voivat olla kehittyneempien mukautettujen valmistusjärjestelmien edeltäjiä.