L'impression 3D est également appelée fabrication additive. Elle est la suite logique de la conception assistée par ordinateur ou CAO.
La conception assistée par ordinateur dessine l'objet que fabrique l'impression 3D. Il peut s'agir d'un prototype ou d'une pièce détachée. Le produit une fois conçu peut être soumis à toutes sortes de tests et d'expérimentations avant le passage à la production de masse. Les bénéfices de l'impression 3D sont multiples :
On peut citer des techniques variées d'impression 3D :
L'imprimante 3D a d'abord relevé de la science-fiction (Arthur C. Clarke évoquait une « machine à répliquer » dans les années 1960, machine qui allait répliquer les objets comme on imprimait des livres, ce qui aurait un effet profondément positif sur la société : « l'humanité s'adaptera comme par le passé ») ou de la bande dessinée (en 1972, dans le dessin animé Tintin et le Lac aux requins, le professeur Tournesol invente une photocopieuse tridimensionnelle immédiatement convoitée par Rastapopoulos pour fabriquer des faux en dupliquant des œuvres d'art volées dans de grands musées).
Les premiers essais pour créer des objets solides avec des photopolymères (Dual Laser Approach) ont lieu aux États-unis à la fin des années 1960 au Battelle Memorial Institute.
A la même époque Wyn K. Swainson crée Formigraphic Engine Co et développe un procédé qu'il nomme photochemical machining.
A la fin des années 1970, les recherches de Dynell Electronics Corp sont les prémices du procédé LOM (Laminated Object Manufacturing).
Mais les premiers essais véritablement prometteurs sont réalisés au japon en 1980 par Hideo Kodama qui crée l’ancêtre de la stéréolithographie.
Le 16 juillet 1984, le 1er brevet sur la « fabrication additive » est déposé, par trois Français : Jean-Claude André, Olivier de Witte et Alain le Méhauté, pour le compte de la Compagnie industrielle des lasers (Cilas Alcatel).
Deux semaines plus tard, l’américain Charles "Chuck" Hull brevète la technique de stéréolithographie (SLA pour StéréoLithographie Apparatus). Il est également l'inventeur du format de fichier .stl, encore utilisé aujourd'hui pour échanger les fichiers 3D pour l'impression. Il est aussi le cofondateur de 3D Systems, l'un des géants de la fabrication d’imprimantes 3D.
Cette dernière lance fin 1988 la première imprimante 3D commerciale, la SLA-250.
En 1988, Carl Deckard crée le procédé SLS (Selective Laser Sintering) à l'Université du Texas à Austin.
En 1989 Scott Crump dépose le brevet du procédé FDM (Fused Deposition modeling) et fonde la compagnie Stratasys.
En 1993, la technologie Binder Jetting est développée par le MIT et commercialisée par Z Corporation.
en 1993, c'est aussi la création de la société Sanders Prototype.Inc, qui sera renommée Solidscape, introduisant le procédé de Material Jetting.
En 1996, la Fraunhofer-Gesellschaft développe le procédé SLM (Selective Laser Melting).
En 2004, Adrian Bowyer crée le projet RepRap, premier projet open source d’imprimante 3D, et donne naissance à la culture maker.
En 2005 naît la première imprimante couleur haute définition (entreprise Z Corporation), utilisant la quadrichromie comme les imprimantes classiques, et des pigments liés par de la colle à une matière minérale.
En 2009, les brevets FDM (Fused Deposition Modelling) expirent, ouvrant la voie à un fort développement de cette technologie.
En 2014, les brevets du SLS (Selective Laser Sintering) expirent à leur tour.
En 2017, c'est le brevet du SLM (Selective Laser Melting) qui expire.