Stosując tradycyjne techniki produkcyjne, można obrabiać tysiące stopów. W przypadku technologii druku 3D z metalu liczba dostępnych materiałów jest niezwykle ograniczona i nie ma ona dziesięcioleci doświadczenia w przetwarzaniu i użytkowaniu, jak w przypadku tradycyjnego przetwarzania. Ponadto elementy lotnicze często wymagają krytycznych charakterystyk, które są zaprojektowane dla bardzo małych progów do stosowania w trudnych warunkach (wysokie ciśnienia, płyny korozyjne lub temperatury od -252 stopni do wysokich temperatur przekraczających 1000 stopni), a takie elementy wymagają działać bezpiecznie i niezawodnie przez tysiące godzin w cyklach o wysokiej częstotliwości. W rezultacie na stopy wybierane na komponenty do zastosowań końcowych stawiane są rygorystyczne wymagania.
Metale wymagane do wytwarzania przyrostowego w przemyśle lotniczym obejmują stopy aluminium, stale nierdzewne, stopy tytanu, nadstopy na bazie niklu i żelaza, stopy miedzi i stopy ogniotrwałe. Inżynierowie NASA podsumowali 53 stopy nadające się do wytwarzania przyrostowego metali w oparciu o aktualne badania i zastosowania przemysłowe, obejmujące prawie wszystkie obecne typy procesów, od topienia po formowanie w stanie stałym. Niektóre z tych stopów pochodzą z tradycyjnych materiałów do obróbki i nadal są wykorzystywane do produkcji komponentów lotniczych. Zarówno nowe materiały, jak i istniejące stopy są stale rozwijane i optymalizowane. W podsumowanych rodzajach materiałów jest jeszcze dużo miejsca na rozbudowę. Wiele stopów osiągnęło dopiero fazę rozwoju i może nie być w pełni kompatybilnych z przemysłem lotniczym przy użyciu określonych procesów wytwarzania przyrostowego. Wymagania aplikacji lotniczych.
W zależności od zastosowanego procesu wytwarzania przyrostowego, surowiec można sklasyfikować jako proszek stopowy (zwykle wytwarzany przez atomizację gazową), drut, blachę lub pręt lity itp. Chociaż liczba dostępnych materiałów jest ograniczona w porównaniu do stopów do obróbki plastycznej, wciąż dostępnych jest wiele powszechnie używanych i znanych stopów wysokotemperaturowych i popularnych dla przemysłu lotniczego, o różnym stopniu dojrzałości.
Nadstopy na bazie niklu i żelaza są stosowane częściej ze względu na ich doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i ciśnieniach i są często stosowane w trudnych warunkach (odporność na korozję i utlenianie). Superstopy na bazie niklu są szeroko stosowane w druku 3D, przy czym In625 i In718 są najbardziej widoczne w wielu zastosowaniach. Superstopy na bazie żelaza, takie jak A-286, JBK-75 i NASA HR-1 są powszechnie stosowane w wysokociśnieniowych zastosowaniach wodorowych (takich jak silniki rakietowe) i mogą zmniejszyć ryzyko związane z kruchość środowiska wodorowego. Ponadto te superstopy mają wysoką odporność na pełzanie, połączenie właściwości, które pomagają znacznie zwiększyć wydajność nowoczesnych silników lotniczych. Nadstopy są kluczowymi materiałami do produkcji wielu elementów, takich jak wysokociśnieniowe komory spalania turbin gazowych, turbiny, obudowy, tarcze i łopatki. Inne zastosowania w wysokich i niskich temperaturach obejmują zawory, turbiny, wtryskiwacze, zapłonniki i kolektory do silników rakietowych na ciecz. Obecnie ponad 50 procent masy nowoczesnych silników lotniczych składa się z nadstopów na bazie niklu.
Stosunek wytrzymałości do masy to kolejny kluczowy wskaźnik, a stopy tytanu są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym ze względu na ich doskonałą odporność na korozję i temperaturę, a także doskonałą wytrzymałość właściwą i przyciągają uwagę w dziedzinie wytwarzania przyrostowego . W szczególności Ti6Al4V jest powszechnym stopem do produkcji podwozi lotniczych, ram łożysk, części obrotowych, tarcz i łopatek sprężarek, kriogenicznych zbiorników na paliwo pędne i wielu innych komponentów lotniczych. Ti6242 może być używany do łopatek sprężarek i części maszyn wirujących, a stopy TiAl mogą być używane do takich łopatek turbin.
Chociaż mają niższą wytrzymałość niż stopy tytanu, stopy aluminium mają dobry stosunek wytrzymałości do masy i są powszechnym i dojrzałym materiałem dla przemysłu lotniczego. Stopy aluminium do produkcji części wytwarzanych przyrostowo obejmują serie 1xxx, 2xxx, 4xxx, 6xxx i 7xxx oparte na pierwiastkach stopowych, z których wiele można wytwarzać przy użyciu procesów wytwarzania dodatków w stanie stałym, takich jak zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem i zgrzewanie ultradźwiękowe. Stopy aluminium wykorzystują obecnie procesy łoża proszkowego i osadzania energii w celu zmniejszenia pękania, a typy nadające się do druku obejmują AlSi10Mg, F357, A205, 7A77, 6061-RAM2, Scalmalloy itp. Jednak stopy aluminium mają również wiele wad, takich jak słaba wysoka -występowanie temperaturowe, problemy z naprawami spawalniczymi i słaba odporność na korozję naprężeniową stopów aluminium o wysokiej wytrzymałości są również powszechne.
W porównaniu z tytanem lub superstopami stal nierdzewna ma dobry stosunek wytrzymałości do masy, odporność na wysoką temperaturę i niższy koszt, dzięki czemu jest szeroko stosowana w produkcji elementów samolotów i statków kosmicznych. Stal nierdzewna wykazuje wysoką odporność na korozję, utlenianie i zużycie w odpowiednim środowisku i może być wykorzystywana do produkcji silników i układów wydechowych, elementów hydraulicznych, wymienników ciepła, systemów podwozia i połączeń konstrukcyjnych. W sektorze lotniczym produkowane są zawiasy, elementy złączne, podwozie i inne elementy samolotów. Stale nierdzewne, które mogą być używane do drukowania 3D z metalu, obejmują między innymi stal austenityczną 316L i stal utwardzaną wydzieleniowo 17-4PH. Pomimo wielu zalet, stal jest stosunkowo gęsta i łatwa do formowania za pomocą konwencjonalnych technik, a wykorzystanie wytwarzania przyrostowego do metalu do wytwarzania części ze stali nierdzewnej ma ograniczone zastosowanie w przemyśle lotniczym.
Produkcja przyrostowa nie musi ograniczać się do pojedynczego metalu, może tworzyć niestandardowe struktury bimetaliczne i wielometalowe. Materiał można dyskretnie dodać do projektu, aby zoptymalizować właściwości termiczne lub strukturalne, takie jak kształt płaszczy strukturalnych, kołnierze, występy lub inne cechy w celu optymalizacji masy całego podsystemu. Ponadto można również wytwarzać materiały o przejściu metalicznym lub materiały o stopniowaniu funkcjonalnym.