3D打印技术在过去数十年里取得了重大进展，但有关3D打印材料、设备和应用的技术挑战依然存在，具体体现在以下两个方面。
一是材料特性。在3D打印技术能够完全过渡到提供切实可行的制造解决方案之前，需要为材料提供力学性能数据的规范性标准，也需要更详细的由这些材料性能制成零部件的规范信息。在没有充分认识材料属性之前，是无法进行相应零部件设计的。目前，世界各国已经研发了很多3D打印技术材料，因此，建立全面的规范标准需要整合研究机构以及系统与材料制造商。
二是材料开发。虽然已有大量的同质与异质材料混合物应用于3D打印技术，但仍然需要开发更多的材料。其中包括更好地理解已经使用的材料的加工——结构——属性之间关系，从而了解这些材料的局限性和优点。此外，还需要开发质量测试程序和方法，以帮助扩展可用材料的种类。
总的来说，3D打印产业爆发只是时间问题。仅以医疗保健应用为例，据千讯咨询发布的中国打印市场发展研究及投资前景报告预计，2015-2022年期间，全球3D打印医疗保健市场销售额年均复合增长率维持22%左右，到2022年全球销售额将突破23亿美元。
2016年，我国增材制造产业规模已达80亿元，产业规模实现较快增长。工信部也正在抓紧编制《国家增材制造产业发展行动计划（2017-2020年）》，预期行动计划将在政策扶持等方面给予产业一定的支持。
值得一提的是，在3D打印静待爆发期间，低端3D打印机的市场增速下降。这是由于工业制造爱好者和“标新立异者”们已经大都购置了这种设备，因此市场已经初步饱和。下一步，业界需要思考如何拓展个人用户市场。同时，对3D打印机用途的讨论也在不断增加。
不过，在美国等国家，已经有人指出3D打印可能被用于危险用途，因此应当受到法律限制。如果政府管制加强，也可能影响市场扩张的速度，这也是3D打印企业必须考虑的政策风险。
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