当前，已有的3D打印材料有200余种，这些材料在耐热性、灵活性、稳定性以及敏感性等性能上都能满足一定的要求。被广泛应用于专业原型制作和生产应用的3D打印材料主要可以划分为工程塑料、光敏树脂、金属材料和陶瓷材料这四个大类。

1.工程塑料

工程塑料是当前行业应用最为广泛的一类3D打印材料，其在商用3D打印材料的占比达到90%以上，被广泛应用于FDM设备的3D打印工作中，其强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性等综合性能都有较优的表现。目前常见的工程塑料主要有以下几类。

1)ABS

ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene，ABS）是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三种单体的三元共聚物，是当前最热门的FDM热塑性塑料之一，通常呈丝状，具有无毒、无味、价格低廉的优点。运用该种材料经过熔化冷却后打印出来的零部件的机械强度能够达到生产级ABS的70%，能够达到绝大部分原型部件的机械强度要求，ABS是熔融沉积3D打印的首选工程塑料。同时，它在和可溶性支撑材料混合使用时，能够提供更为多样的颜色选择。例如，Stratasys公司研发的ABS plus材料在FDM技术的辅助下就能提供象牙色、黑色、蓝色等九种颜色的选择。图1-8所示为ABS材料制成的3D打印零部件。

图1-8　ABS材料制成的3D打印零部件

2)PC

聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）材料是被广泛应用于医疗器械、航空航天、汽车制造等领域的白色工程塑料，其机械强度比ABS材料还要高出60%左右，其在耐磨性、耐高温性、抗冲击性等方面表现优异，是真正的热塑性材料。使用PC材料制作的零部件，可以直接作为最终零部件用于工业生产，PC材料制成的3D打印产品如图1-9所示。

图1-9　PC材料制成的3D打印产品

3)PA

聚酰胺（Polyamide，PA）俗称尼龙（Nylon）。尼龙材料对当前FDM材料产品组合进行了补充，能够满足在需使用重复卡扣匹配测试、高抗疲劳性、强耐化学性和按压（摩擦）匹配嵌件等方面的应用需求，图1-10所示为尼龙材料制成的3D打印产品。尼龙材料凭借其在韧性、无尘性等方面的突出表现，在航空航天、汽车和消费品等领域得到了普遍应用。Stratasys公司生产的FDM Nylon 12零件具有出色的断裂伸长率和优异的抗疲劳性，适用于重复闭合、卡扣式和抗振动部件。

图1-10　尼龙材料制成的3D打印产品(www.daowen.com)

2.光敏树脂

光敏树脂是在紫外线（Ultra-Violet Ray，UV）照射下会固化的液体树脂，其具有良好的液体流动性和瞬间光固化特性。使用光敏树脂材料制作而成的产品光滑而精致，是原型制作的不错选择，同时也适用于某些开模应用。图1-11所示为利用PolyJet技术通过喷射细液滴的光敏树脂打印3D工艺品。

虽然光敏树脂与行业内通常生产使用的热塑性塑料和弹性材料不属于同一类别，但是光敏树脂在机械特性、热特性和视觉特性方面均可比拟这些材料。它的缺点是对紫外线很敏感，并且不如工程塑料那样耐用。

图1-11　光敏树脂材料制成的工艺品

3.金属材料

3D打印材料中的金属材料多呈粉末状、箔状和丝状。通常应用于当高性能热塑性塑料不能满足要求时，通过使用添加金属和合金，来确保制造出致密、耐腐蚀且强度高的零件，并且能够保障热处理和应力消除。

金属材料能够适用于SLS、DMLS、EBM等工业级别的3D打印机。当前常见的金属材料包括钛合金、不锈钢、钴铬合金和铝合金等材料。金、银等贵金属粉末材料偶尔也会被用于打印首饰或艺术品等，如图1-12所示。

图1-12　金属材料制成的零件和手术刀

4.陶瓷材料

陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温和耐腐蚀等特性，广泛运用于生物、机械工程等领域。3D打印专用陶瓷材料是由陶瓷粉末和黏合剂混合而成的，陶瓷3D打印技术是利用激光作用在打印材料上时，使打印材料内部发生交联固化作用的原理，通过逐层叠加打印形成陶瓷零部件的。应用该种技术制成的陶瓷零部件，其致密度接近100%，是具有极高强度和硬度的产品。陶瓷材料能够打印出形态逼真、色彩丰富、质感独特的产品，是工艺品、建筑和卫浴产品的理想选择，如图1-13所示。

图1-13　陶瓷3D打印技术制成的工艺品