'Het is moeilijk voor een slimme vrouw om te koken zonder rijst.' Materialen zijn de materiële basis van 3D-printen en een van de knelpunten die de ontwikkeling van 3D-printen belemmeren. De materialen die bij 3D-printen worden gebruikt, omvatten voornamelijk technische kunststoffen, rubber, lichtgevoelige hars, gips, metaal en keramiek, enz. Op het gebied van biologische toepassingen zijn er kunstbeendermeel, celbiologische grondstoffen, enz. Deze materialen zijn allemaal ontwikkeld voor 3D-printapparatuur en -processen, en zijn er in verschillende vormen, zoals poeder, filament, laag, vloeistof, enz. De deeltjes van verpoederde 3D-printmaterialen hebben bijvoorbeeld een bolvorm met een straal van minder dan 100 micron.
Het volgende geeft een korte introductie van enkele veelgebruikte 3D-printmaterialen (voornamelijk van Medtec), en meer gedetailleerde informatie kan worden verkregen via internet.
Technische kunststoffen verwijzen naar industriële kunststoffen die worden gebruikt als industriële onderdelen of behuizingsmaterialen. Het zijn kunststoffen met een uitstekende sterkte, slagvastheid, hittebestendigheid, hardheid en verouderingsbestendigheid. Technische kunststoffen zijn momenteel het meest gebruikte type 3D-printmaterialen. Veelgebruikte materialen zijn ABS, PC en nylon. ABS-materiaal is een thermoplastische technische kunststof die veel wordt gebruikt in het snelle prototypingproces van FDM (Fused Deposition Modeling). Het heeft de voordelen van hoge sterkte, goede taaiheid en slagvastheid.
Fotogevoelige hars, namelijk UV-hars, is samengesteld uit polymeermonomeren en prepolymeren, waaraan een lichte (ultraviolet licht) initiator (of een zogenaamde fotosensibilisator) is toegevoegd. Onder de bestraling van een bepaalde golflengte van ultraviolet licht (250-300nm), kan het de polymerisatiereactie onmiddellijk doen uitharden. De lichtgevoelige hars is over het algemeen vloeibaar en kan worden gebruikt om zeer sterke, hittebestendige en waterdichte materialen te maken. Op dit moment wordt de 3D-printtechnologie van lichtgevoelige materialen voornamelijk onderzocht door het Amerikaanse 3Dsystem-bedrijf en het Israëlische objectbedrijf. Veelgebruikte lichtgevoelige harsen zijn somos NEXT-materiaal, hars somos11122-materiaal, somos19120-materiaal en epoxyhars.
Rubbermaterialen hebben de kenmerken van meerdere niveaus van elastische materialen. De hardheid, rek bij breuk, scheurvastheid en treksterkte van deze materialen maken ze zeer geschikt voor toepassingen die een stroeve of zachte ondergrond vereisen. 3D-geprinte rubberproducten omvatten voornamelijk consumentenelektronica, medische apparatuur, auto-interieurs, banden en pakkingen.
Metaalmaterialen: Op het gebied van nationale defensie hechten ontwikkelde landen in Europa en de Verenigde Staten veel belang aan de ontwikkeling van 3D-printtechnologie en hebben zij fors geïnvesteerd in onderzoek. 3D-printen van metalen onderdelen is altijd de focus geweest van onderzoek en toepassing. Het metaalpoeder dat bij 3D-printen wordt gebruikt, vereist over het algemeen een hoge zuiverheid, een goede bolvorm, een smalle deeltjesgrootteverdeling en een laag zuurstofgehalte. Op dit moment omvatten de metaalpoedermaterialen die worden gebruikt bij 3D-printen voornamelijk titaniumlegeringen, kobalt-chroomlegeringen, roestvrij staal en aluminiumlegeringen.
Keramische materialen hebben uitstekende eigenschappen zoals hoge sterkte, hoge hardheid, hoge temperatuurbestendigheid, lage dichtheid, goede chemische stabiliteit en corrosiebestendigheid. Ze worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, biologische en andere industrieën. Vanwege de harde en brosse eigenschappen van keramische materialen is het echter bijzonder moeilijk te vormen.