目前最常用的3D打印机是基于FDＭ（Fused Deposition Ｍodeling）技术，即熔融沉积成型技术。将打印材料融化后逐层堆积，最终打印成3D实体。基于FDＭ技术的3D打印机成本低，打印材料多采用ABS等工程塑料，价格便宜。因此FDＭ打印机普及最广，也得到研究者的广泛关注。FDＭ打印机需要从模型底座开始逐层打印，若模型顶端有悬空的部分则需要生成相应支撑结构。目前常用的3D打印软件可根据模型形状自动生成支撑结构，但是其生成方式并非最优，可能导致支撑材料过多影响打印速度。对物体形状进行优化可以有效减少支撑材料的使用，加速打印过程。将整个物体拆分成不同块进行打印也可以有效减少支撑。Vanek等将一个模型拆分成几个壳体分别打印，以减少支撑材料。Hu等提出了将物体分解成较小的金字塔形状锥体，分别进行3D打印的算法。由于每一块锥体经过旋转后都是底部较大，上方较小，在3D打印过程中不需要增加支撑材料，能够有效减少材料浪费。Zhao等借助费马螺线的特性来设计3D打印路径。优化后路径连续性好，能够有效避免尖角，可以提高打印质量减少打印耗时。

如何提高3D打印效率是热点问题之一。打印耗时与模型所需打印材料的多少成正比。对模型内部挖空、使模型表面变薄等方法，可以减少模型消耗的打印材料，进而提高3D打印效率。Liu等根据模型表面网格生成等距曲面作为模型内表面，将物体转化为薄壳状进行打印。打印模型内部中空，有效减少打印材料消耗。Ｍusialski等采用降阶优化（reduced－order）框架来生成具有变化厚度的等距曲面。在提离打印效率的基础上，能够进一步改善物体质量分布，提高结构强度。