3D-принтер появился в 1981 году, когда доктор Хидео Кодама изобрел одну из первых машин для быстрого прототипирования, которая создавала детали слой за слоем, используя смолу, полимеризуемую под воздействием ультрафиолетового света. Он описал современный фотополимерный принтер, однако не смог в течение года, как того требовало патентное право, предоставить необходимые данные для регистрации патента.
В 1983 году трое инженеров - Ален Ле Мехо, Оливье де Витт и Жан-Клод Андрэ из французского национального центра научных исследований, в попытке создать то, что они называли «фрактальным объектом», пришли к идее использования мономера, который под воздействием лазера превращался в полимер. Технологию инженеры назвали стереолитографией. Благодаря им самый известный формат файла для 3D-печати и называется “.stl” (от англ. stereolithography).
В это же время Чак Халл работал в компании, которая делала покрытия для мебели при помощи ультрафиолетовых ламп. Чаку пришла в голову идея ускорить процесс производства, совместив УФ технологию и размещение тонкого пластика послойно. В качестве материала Чак использовал затвердевающие под воздействием ультрафиолета фотополимеры на акриловой основе. Чашечка для промывки глаза, которую он смог напечатать, считается официально первой 3D-печатной моделью в мире. Технология такой печати называется SLA.
Еще один новый способ 3D-печати появился примерно в то же время: селективное лазерное спекание (SLS), при котором лазер используется для превращения сыпучего порошка в твердый материал. Разработкой занимались Карл Декард, молодой студент бакалавриата в Техасском университете, и его преподаватель, доктор Джо Биман. В 1987 году они вместе основали корпорацию Desk Top Manufacturing (DTM) Corp.
Более простой и дешевый способ 3D-печати - FDM (Fused Deposition Modelling) был создан в 1988 году. Его автором стал авиационный инженер Скотт Крамп. Крамп искал простой способ создания игрушечной лягушки для своей дочери и использовал горячий клеевой пистолет: расплавил пластик и разлил его по слоям. Так родилась идея FDM 3D-печати, технологии послойного наплавления пластиковой нити. В 1992 году на рынок был выпущен первый серийный продукт - Stratasys 3D Modeler.
Первые создаваемые 3D принтеры были громоздкими и дорогостоящими. Стоимость одного составляла сотни тысяч долларов, и использовать их могли только крупнейшие компании автомобильной и аэрокосмической отрасли. Принтеры имели массу ограничений и не могли широко применяться.
Спустя 20 лет, в 2005 году появился проект RepRap (Replicating Rapid Prototyper). Его цель — создать принтер, способный воспроизвести самого себя. Идейным вдохновителем проекта был доктор Эдриан Бауэр из Университета Бата в Великобритании. Первый экземпляр самореплицирующегося аппарата был представлен в 2008 году. Он печатал около половины собственных конструктивных узлов и механизмов. Группа энтузиастов во главе с Эдрианом смогла наконец создать бюджетный 3D-принтер для домашнего и офисного использования.
Идею быстро подхватывают и открывается компания по производству настольных FDM принтеров - MakerBot. Этот и стало поворотным моментом в современной истории 3D-печати.
Параллельно развиваются и другие технологии, например биопринтинг. В 2003 году Томас Боланд создал метод струйной печати с использованием жизнеспособных клеток и запатентовал его три года спустя. Впечатляющая разработка вдохновлена обычным офисным принтером. Учёный заменил чернила на жидкость, содержащую клетки, а бумагу — на специальный субстрат. Ему удалось напечатать структуры из клеток бактерий и млекопитающих.
В 2009 году появляется один из первых коммерческих 3D-биопринтеров — Novogen MMX.