3D打印技术，即增材制造，是一种基于数字模型文件，采用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在计算机辅助设计（CAD）与制造（CAM）中，3D打印技术的作用和挑战，以及未来的发展趋势具体如下：

作用

1. 快速原型制作 3D打印技术能够快速准确地将设计师的创意转化为实体模型，大大缩短了从设计到生产的时间。例如，在汽车行业中，设计师可以使用3D打印快速制作汽车零部件的原型，以便进行功能测试和改进。
2. 个性化定制 3D打印能够轻松实现个性化定制，例如医疗领域的个性化假肢、牙齿等。这种能力满足了市场对产品多样性日益增长的需求。
3. 复杂结构制造 传统制造方法对于复杂结构的制造效率低、成本高，而3D打印技术可以很好地解决这一问题，能够制造出通过传统制造方法难以实现的复杂结构。
4. 材料节约 与减材制造相比，3D打印是一种“净成型”过程，能够显著减少材料浪费，降低制造成本。

挑战

1. 材料限制 当前可供3D打印使用的材料种类有限，特别是对于高性能材料如高温合金等，这限制了3D打印技术在某些高端制造领域的应用。
2. 生产效率 3D打印的速度相对较慢，尤其是对于大规模生产而言，与传统制造方法相比存在明显的劣势。
3. 成本问题 尽管3D打印在材料节约方面有优势，但是设备的购买成本和维护成本较高，限制了其在小规模制造中的应用。
4. 技术与标准 3D打印技术仍在不断发展之中，缺乏统一的标准和规范，这给行业内的协作带来了挑战。

未来趋势

1. 材料创新 新材料的研发将会是推动3D打印技术发展的重要因素，尤其是在高性能材料领域。
2. 速度与成本优化 随着技术的进步，3D打印的速度将得到提高，成本也将进一步降低，使之更适用于大规模生产。
3. 多材料与多工艺结合 未来的3D打印技术将能实现多种材料的同时打印，并能够与传统制造工艺结合，创造出更多可能。
4. 智能与自动化 3D打印将与人工智能、自动化技术结合，进一步提高生产效率和质量。

总之，3D打印技术在计算机辅助设计与制造领域扮演着越来越重要的角色，虽然目前面临一些挑战，但随着相关技术的不断发展和完善，其未来在制造行业中的应用前景十分广阔。