3D 성형 기계는 3차원 부품을 제작하기 위해 적층 또는 하이브리드 방식을 통합하는 첨단 제조 장비를 의미하며, 종종 사출 성형과 3D 프린팅 기술을 결합한다. 이러한 기계들은 전통적인 방법으로는 어려운 신속한 프로토타이핑, 맞춤화 및 복잡한 형상을 가능하게 한다. 융착 적층 성형(FDM)이나 스테레오 리소그래피(SLA)와 같은 적층 방식에서는 재료를 층층이 쌓아 부품을 형성하며, 하이브리드 시스템은 이를 사출 성형과 결합하여 강도와 마감 품질을 향상시킨다. 주요 특징으로는 고정밀 압출기, 가열된 베드 플랫폼, 치수 정확도를 보장하는 컴퓨터 제어 축들이 있다. 설계 시 고려사항에는 열가소성 수지, 수지 또는 복합재료와 같은 재료 호환성과 뒤틀림이나 박리와 같은 결함을 최소화하기 위한 층 두께, 출력 속도, 온도 등의 파라미터 최적화가 포함된다. 산업용 응용 분야에서 3D 성형 기계는 금형 제작을 지원하여 몰드 인서트를 빠르게 제작하거나 직접 부품 생산이 가능하게 하며, 이는 납기 시간과 비용을 줄여준다. 이러한 기계는 항공우주 분야의 경량 부품, 의료 분야의 의족, 자동차 분야의 기능성 프로토타입 등에서 핵심적인 역할을 한다. 운영 측면에서는 에너지 효율성, 사용자 친화적인 소프트웨어 인터페이스, 안전 표준 준수가 중요하다. 기술이 발전함에 따라 이러한 기계들은 예지 정비 및 실시간 모니터링을 위해 AI와 IoT를 도입하여 글로벌 제조 환경에서의 생산성과 적응성을 향상시키고 있다.