Ved hjælp af traditionelle fremstillingsteknikker kan tusindvis af legeringer bearbejdes. For metal 3D-printteknologi er antallet af tilgængelige materialer ekstremt begrænset, og det har ikke årtiers behandlings- og brugserfaring som traditionel behandling. Derudover kræver luftfartskomponenter ofte kritiske egenskaber, der er designet til ekstremt små tærskler til brug i barske miljøer (høje tryk, ætsende væsker eller temperaturer så lave som -252 grader til høje temperaturer på over 1000 grader), og sådanne komponenter har brug for at fungere sikkert og pålideligt i tusindvis af timer ved højfrekvente cyklusser. Som følge heraf stilles der strenge krav til de legeringer, der er valgt til slutbrugskomponenter.
De metaller, der kræves til fremstilling af additiv til rumfart, omfatter aluminiumlegeringer, rustfrit stål, titanlegeringer, nikkel- og jernbaserede superlegeringer, kobberlegeringer og ildfaste legeringer. NASA-ingeniører har opsummeret 53 legeringer, der er egnede til fremstilling af metaladditiv baseret på aktuel forskning og industriapplikationer, der dækker næsten alle nuværende procestyper fra smeltning og dannelse i fast tilstand. Nogle af disse legeringer er afledt af traditionelle bearbejdningsmaterialer og bliver fortsat brugt til at fremstille rumfartskomponenter. Både nye materialer og eksisterende legeringer udvikles og optimeres løbende. Der er stadig meget plads til udvidelse i de opsummerede materialetyper. Mange legeringer har kun nået udviklingsstadiet og er muligvis ikke fuldt kompatible med luftfartsindustrien ved brug af specifikke additive fremstillingsprocesser. Krav til rumfartsapplikationer.
Afhængigt af den anvendte additive fremstillingsproces, kan råmaterialet klassificeres som et prælegeret pulver (normalt fremstillet ved gasforstøvning), tråd, plade eller massiv stang osv. Mens antallet af tilgængelige materialer er begrænset sammenlignet med smedelegeringer, der er stadig mange almindeligt anvendte og velkendte højtemperatur- og populære legeringer til rumfart til rådighed, med varierende modenhedsniveauer.
Nikkel- og jernbaserede superlegeringer bruges mere på grund af deres fremragende mekaniske egenskaber ved høje temperaturer og tryk og bruges ofte i barske miljøer (korrosions- og oxidationsbestandighed). Nikkelbaserede superlegeringer er meget udbredt i 3D-print, hvor In625 og In718 er de mest fremtrædende til mange applikationer. Jernbaserede superlegeringer såsom A-286, JBK-75 og NASA HR-1 bruges almindeligvis i højtryksbrintapplikationer (såsom raketmotorer) og kan reducere risiciene forbundet med brintmiljøskørhed. Derudover har disse superlegeringer høj krybemodstand, en kombination af egenskaber, der er med til at øge effektiviteten af moderne flymotorer markant. Superlegeringer er nøglematerialer i fremstillingen af mange komponenter såsom højtryksgasturbinebrændere, turbiner, huse, skiver og vinger. Andre høj- og lavtemperaturapplikationer omfatter ventiler, turbiner, injektorer, tændere og manifolder til flydende raketmotorer. I øjeblikket består mere end 50 procent af massen af avancerede flymotorer af nikkelbaserede superlegeringer.
Styrke-til-vægt-forhold er en anden nøgleindikator, og titanlegeringer er blevet meget brugt i rumfartsområdet på grund af deres fremragende korrosions- og temperaturbestandighedsegenskaber samt fremragende specifik styrke og har tiltrukket sig opmærksomhed inden for additiv fremstilling. . Specifikt er Ti6Al4V en almindelig legering til landingsstel, lejerammer, roterende dele, kompressorskiver og -blade, kryogene drivmiddeltanke og mange andre rumfartskomponenter. Ti6242 kan bruges til kompressorvinger og roterende maskindele, og TiAl-legeringer kan bruges til sådanne turbinevinger.
Selvom de er lavere i styrke end titanlegeringer, har aluminiumslegeringer et godt styrke-til-vægt-forhold og er et almindeligt og modent rumfartsmateriale. Aluminiumslegeringer til additivt fremstillede deleproduktion omfatter 1xxx, 2xxx, 4xxx, 6xxx og 7xxx serierne baseret på legeringselementer, hvoraf mange kan fremstilles ved hjælp af solid state additiver fremstillingsprocesser såsom friktionsrørsvejsning og ultralydssvejsning. Aluminiumslegeringer bruger i øjeblikket pulverleje- og energiaflejringsprocesser for at reducere revnedannelse, og printbare typer omfatter AlSi10Mg, F357, A205, 7A77, 6061-RAM2, Scalmalloy osv. Aluminiumslegeringer har dog også mange ulemper, såsom dårlig høj -Temperaturydelse, svejsereparationsproblemer og dårlig modstand mod spændingskorrosionsrevner af højstyrke aluminiumslegeringer er også almindelige.
Sammenlignet med titanium eller superlegeringer har rustfrit stål et godt styrke-til-vægt-forhold, høj temperaturbestandighed og lavere omkostninger, så det er meget udbredt til fremstilling af fly- og rumfartøjskomponenter. Rustfrit stål udviser høj korrosions-, oxidations- og slidstyrke i det rigtige miljø og kan bruges til fremstilling af motor- og udstødningssystemer, hydrauliske komponenter, varmevekslere, landingsstelsystemer og strukturelle samlinger. I rumfartssektoren fremstilles hængsler, fastgørelsesanordninger, landingsstel og andre komponenter på fly. Rustfrit stål, der kan bruges til 3D-udskrivning af metal, omfatter blandt andet 316L austenitisk stål og 17-4PH præcipitation hærdende stål. På trods af dets mange fordele er stål relativt tæt og let at forme ved hjælp af konventionelle teknikker, og brugen af metaladditiv til fremstilling af rustfri ståldele har begrænsede anvendelser i rumfart.
Additiv fremstilling behøver ikke at være begrænset til et enkelt metal, det kan skabe brugerdefinerede bimetal- og multimetalstrukturer. Materiale kan tilføjes diskret til designet for at optimere termiske eller strukturelle egenskaber, såsom formen af strukturelle jakker, flanger, nasser eller andre funktioner for at optimere vægten af hele delsystemet. Derudover kan metalovergangsmaterialer eller funktionelt sorterede materialer også fremstilles.