高性能金属构件直接制造技术主要采用高功率激光束（或电子束）对粉末或丝材进行逐层熔化、快速凝固逐层堆积、直接制造出全致密高性能金属零部件，具有无需重型锻造装备及锻造模具、材料利用率高、加工量小、柔性高效等优点，被誉为是一种“革命性”的短周期、低成本、数字化制造技术。因为使用铣削加工等传统制造方法进行成型时，要从大块物料中去除不需要的部分，造成对物料的浪费。以飞机上使用的钛合金整体叶盘为例，锻件毛坯重量为1500公斤，经过加工切削打磨后，最终零件则只有100公斤，只利用了原有材料的6.67%。而使用3D打印制造同样的部件，只有极少的后续步骤从制成部件上去除材料，使得材料的利用率极大地提高。
瓶颈与挑战
有人说，3D打印的价值开始显现在想象力驰骋的各个领域，3D打印正让“天马行空”转变为“脚踏实地”的可能，人们利用3D打印为自己所在的领域贴上了个性化的标签。从较为普遍的制造业如模具制造、工业生产、医疗、军事、汽车、建筑等行业，到更高端精尖的技术，如航空航天、生物工程、纳米技术、克隆技术、食品加工、3D电影及动漫等行业，尽管3D打印的应用前景为世人看好，但目前仍然面临着许多技术上的挑战。美国一项研究曾将其面临的主要问题归纳为以下几个方面：材料的刻画，材料的研制，过程控制问题，过程的建模与分析，机器的验证与标准，机器的模块化构造与组合，设计工具与软件。其中最难解决的就是材料问题。3D打印的一切优点都必须建立在可打印材料的选择范围足够多的前提之上。目前，不但能够用于3D打印的材料非常有限，主要为塑料、陶瓷等容易塑形的材料，而且很多材料的强度和硬度都无法达到预期。
人类的发展总是伴随着双刃宝剑披荆斩棘冲刺前进的。同样，3D打印带来的变革不仅仅是正面的，还有负面的。这个万能制造机在满足人们各种各样的个性化需求的同时，也会不可避免地带来麻烦。
安全隐患：枪械机件的数码模型是十分容易传播的，也许一个“.STL”文件装入U盘就能让万能制造机制造出极具杀伤性的武器，这着实会让人大捏一把冷汗。
盗版问题：从信息共享时代就吃尽苦头的创作人士找了好久才摸索到了盈利机制，如今3D打印来了，人们将再次面临新的版权问题——因为彩色复印机解决不了的防伪问题，3D打印轻而易举就“打印”实现了。当然，当赝品泛滥充斥时，真品就显得弥足珍贵了。或许我们应当趁现在多收藏些。
道德与伦理混乱：2D平面时代，偷拍、艳照已经足够令人恐慌，如今3D时代来临，偷透扫、偷拍、平面照片直接转为3D等高科技的民用化将让人们防不胜防——透视扫描一个人体简直就是秒杀。应当忧虑出现打印人像嫁接成不雅照从而成为网购热卖商品的现象。医学上往往有益的应用，比如医学修复、整形、骨植、义肢等等无疑能帮助人们摆脱疾病与残疾的困扰。但邪恶的想象一定会让人类生出恶魔的翅膀，人兽更加难辨、雌雄更加难分，怪异变造人或人造人就此出现。这在人类身上可能还会有所收敛，但在动物身上一定会变本加厉地出现。邪恶的动物变造、把动物变成人类，会否成为3D打印时代的生态呢？
也许，3D打印机的魅力，就在于你确定它会引发颠覆，却不知道具体是颠覆什么。
