เครื่องขึ้นรูป 3 มิติ หมายถึง อุปกรณ์การผลิตขั้นสูงที่รวมเอาเทคนิคแบบเติมวัสดุ (additive) หรือแบบผสมผสาน (hybrid) เพื่อผลิตชิ้นส่วนสามมิติ โดยมักผสานเทคโนโลยีการฉีดขึ้นรูปกับการพิมพ์ 3 มิติ เครื่องเหล่านี้ช่วยให้สามารถทำต้นแบบได้อย่างรวดเร็ว ปรับแต่งตามความต้องการ และสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ซึ่งวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมมักทำได้ยาก ในแนวทางแบบเติมวัสดุ เช่น การพิมพ์แบบฟิวส์เดโพซิชันโมเดลลิ่ง (FDM) หรือสเตอริโอลิโทกราฟี (SLA) จะมีการวางชั้นของวัสดุทีละชั้นเพื่อสร้างชิ้นงาน ขณะที่ระบบไฮบริดจะรวมกระบวนการนี้เข้ากับการฉีดขึ้นรูป เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและคุณภาพผิวสำเร็จ คุณสมบัติสำคัญ ได้แก่ หัวอัดที่มีความแม่นยำสูง ฐานสร้างชิ้นงานที่ควบคุมอุณหภูมิ และแกนเคลื่อนที่ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของขนาด ข้อพิจารณาในการออกแบบรวมถึงความเข้ากันได้ของวัสดุ—เช่น การใช้เทอร์โมพลาสติก เรซิน หรือวัสดุคอมโพสิต—และการปรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความสูงของแต่ละชั้น ความเร็วในการพิมพ์ และอุณหภูมิ เพื่อลดข้อบกพร่อง เช่น การบิดงอหรือการแยกชั้น สำหรับการประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรม เครื่องขึ้นรูป 3 มิติรองรับการผลิตแม่พิมพ์ ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนเสริมแม่พิมพ์หรือผลิตชิ้นงานโดยตรงได้อย่างรวดเร็ว ลดระยะเวลาและต้นทุนการผลิต เครื่องเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในภาคส่วนต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สำหรับชิ้นส่วนที่เบามาก อุตสาหกรรมการแพทย์เพื่อผลิตอวัยวะเทียม และอุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อผลิตต้นแบบที่ใช้งานได้จริง ด้านการดำเนินงาน ได้แก่ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน อินเตอร์เฟซซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย และการปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัย เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น เครื่องเหล่านี้จึงมีการนำปัญญาประดิษฐ์ (AI) และอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) มาใช้เพื่อการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์และการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตและความยืดหยุ่นในการผลิตระดับโลก