Rodzaje materiałów

Materiał zależy od użytej techniki druku. Drukować da się niemal każdym jednolitym materiałem: plastikami, żywicami polimerowymi, szkłem, metalami, woskiem, gipsem... Wiele technik umożliwia zawieszenie drobnych obiektów w jakimś rodzaju nośnika, co pozwala drukować zawiesiną żywych tkanek, kompozytami plastiku z drewnem albo metalem, cukrem itp. Popularne drukarki FDM używają termoplastików, czyli polimerów, które stają się plastyczne pod wpływem wysokiej temperatury i mogą być wielokrotnie formowane.


PLA (polilaktyd, polikwas mlekowy)
Plastik pochodzenia roślinnego, produkowany z kukurydzy, ziemniaków, trzciny cukrowej, ryżu i innych zawierających skrobię upraw. Naturalnie przezroczysty, dzięki czemu łatwo go zabarwić na różne kolory. Topnieje w stosunkowo niskiej temperaturze: około 160°C. Względnie twardy i niesprężysty, wydruki są lekko błyszczące. Tylko minimalnie deformuje się podczas stygnięcia, co pozwala używać niepodgrzewanego stołu roboczego. Jest powszechnie wykorzystywany do produkcji opakowań, butelek, jednorazowych sztućców itp. Podczas topienia wydziela słodką woń podobną do zapachu gorącego oleju.


ABS (akrylonitrylo-butadieno-styren)
Plastik pochodzenia naftowego. Naturalnie jasnobeżowy, może być barwiony. Jest amorficzny, czyli nie ma ustalonej temperatury topnienia; w trakcie drukowania jest podgrzewany do około 220°C, zależnie od pigmentów i dodatków. Znacznie twardszy i odporniejszy na uderzenia, niż PLA; jest też bardziej sprężysty. Odrywa się od większości powierzchni podczas stygnięcia, co wymusza użycie podgrzewanego stołu roboczego. Nieodporny na promieniowanie UV i niektóre artykuły spożywcze, na przykład ocet. Rozpuszcza się w acetonie, co pozwala wygładzać wydruki oparami acetonu albo sklejać elementy z ABS jego małymi ilościami. Powszechnie używany do produkcji rur, artykułów gospodarstwa domowego, zabawek (np. klocków Lego). Podczas topienia wydziela potencjalnie szkodliwe opary o nieprzyjemnym zapachu.


Poliamid (nylon)
Rodzina polimerów formujących długie łańcuchy, łatwych do wyciągnięcia we włókna. Różne warianty topią się w różnej temperaturze, 220–265°C. Naturalnie przezroczysty lub biały, może być barwiony. Bardzo wytrzymały mechanicznie, elastyczny, używany głównie w postaci włókien do produkcji tkanin, lin, lekkich i wytrzymałych kompozytów. Może być szlifowany i frezowany. W druku 3D używany między innymi do produkcji protez (jest obojętny dla organizmu). Bardzo szybko wchłania wilgoć, a woda i wysoka temperatura depolimeryzują nylon – najlepiej wysuszyć filament przed drukowaniem. Nylonowy filament można zabarwić w domowych warunkach barwnikiem do tkanin.


TPU (termoplastyczny poliuretan)
Termoplastyczna forma poliuretanu, tworzącego większość syntetycznych pianek i gąbek. Elastyczny i odporny na ścieranie. TPU jest głównym składnikiem filamentów FilaFlex i NinjaFlex, znanych z drukowanych butów. Elastyczne filamenty topią się w temperaturze około 210°C, ale nie współpracują zbyt dobrze z niektórymi drukarkami. 


Polistyren
Właściwości termiczne i mechaniczne ma bardzo podobne do ABS, ale rozpuszcza się w innych rozpuszczalnikach (limonenie), dzięki czemu jest atrakcyjnym materiałem podporowym dla drukarek z dwiema głowicami.


PVA (polialkohol winylowy)
Polimer winylowy rozpuszczalny w wodzie, używany w farbach, poligrafii, produkcji specjalistycznych opakowań. Topi się w temperaturze około 200°C. Ze względu na rozpuszczalność jest wykorzystywany jako materiał podporowy w drukarkach z dwiema głowicami. Jest średnio dwa razy droższy od ABS czy PLA, co powoduje, że drukowanie podpór jest droższe niż drukowanie samego modelu. 


TPC (termoplastyczny poliwęglan, Lexan)
Bardzo twardy, wytrzymały plastik. Najpopularniejsza forma jest naturalnie przezroczysta, wykorzystywana w przemyśle jako alternatywa dla szkła. Najbardziej znane produkty z TPC to nośniki optyczne (CD, DVD, Blu-ray), okulary ochronne i obudowy niektórych smartfonów (Samsung Galaxy, Nokia N9 i nowsze). Często mylony z PMMA (plexiglas, perspex), który jest tańszy, ale mniej wytrzymały mechanicznie. To materiał drogi i trudny w użyciu do drukowania 3D: wymaga stosunkowo wysokiej temperatury (blisko 300°C) i podgrzewanego stołu roboczego. Wydruki nie są przezroczyste ze względu na warstwową strukturę.


PET (poliester)
Popularny surowiec wykorzystywany w produkcji butelek, pojemników na żywność i syntetycznych włókien. Naturalnie bezbarwny, przejrzysty; topi się w temperaturze około 220°C. Wydruki nie są całkowicie przezroczyste ze względu na warstwową, niejednolita strukturę. W handlu dostępny pod marką t-glase.
Warianty polietylenu: HDPE, UHMWPE, LDPE
Najpopularniejszy plastik świata. Zależnie od długości łańcucha polimerowego tworzy odmiany o różnych właściwościach. LDPE, odmiana o niskiej gęstości, jest używany do produkcji toreb foliowych i innych opakowań. Cięższy HDPE jest używany do produkcji butelek, zabawek, pojemników i rur. Najcięższa odmiana, UHMWPE, jest bardzo wytrzymała mechanicznie i odporna chemicznie, robi się z niej między innymi implanty medyczne (sztuczne stawy), elementy mechaniczne maszyn i kamizelki kuloodporne. HDPE topi się w temperaturze około 230°C, łatwo się miesza ze stopionym ABS, deformuje podczas stygnięcia i wymaga podgrzewanego stołu roboczego. Dostępne są filamenty z mieszanki ABS i HDPE.


PP (polipropylen)
Popularne plastiki przemysłowe, używane na przykład w produkcji butelek, pojemników i artykułów gospodarstwa domowego. Topią się w temperaturach osiągalnych dla typowej drukarki FDM, ale deformują podczas stygnięcia, co wymusza stosowanie podgrzewanego stołu roboczego, a najlepiej zamkniętej komory roboczej.


Kompozyty
W handlu są dostępne również materiały kompozytowe, złożone z zawieszonych w termoplastiku drobin innego materiału. Najpopularniejsze to Laywoo-D3 i Laybrick: ten pierwszy zawiera pył celulozowy, a drugi – wapienny. Wydrukowane przedmioty przypominają wyglądem i fakturą drewno i piaskowiec, mogą być łatwo szlifowane i malowane. W zależności od temperatury przyjmują ciemniejsze lub jaśniejsze kolory oraz różną gładkość powierzchni, co pozwala na przykład imitować rysunek słojów drewna. Nie są wytrzymałe mechanicznie – filament i wydruki są kruche, dlatego ich użyteczność jest ograniczona do modelarstwa.
Pojawiają się też powoli inne materiały kompozytowe, na przykład z włóknami węglowymi albo substancjami przewodzącymi prąd. Ich właściwości mechaniczne niewiele odbiegają od właściwości plastiku, który jest głównym składnikiem takiego kompozytu, więc nie spodziewamy się w tej dziedzinie żadnych przełomowych innowacji.