Menggunakan teknik manufaktur tradisional, ribuan paduan dapat dikerjakan dengan mesin. Untuk teknologi pencetakan 3D logam, jumlah bahan yang tersedia sangat terbatas, dan tidak memiliki pengalaman pemrosesan dan penggunaan selama puluhan tahun seperti pemrosesan tradisional. Selain itu, komponen kedirgantaraan sering memerlukan karakteristik kritis yang dirancang untuk ambang batas yang sangat kecil untuk digunakan di lingkungan yang keras (tekanan tinggi, cairan korosif, atau suhu serendah 252 derajat hingga suhu tinggi lebih dari 1000 derajat ), dan komponen tersebut membutuhkan untuk beroperasi dengan aman dan andal selama ribuan jam pada siklus frekuensi tinggi. Akibatnya, persyaratan ketat ditempatkan pada paduan yang dipilih untuk komponen penggunaan akhir.
Logam yang diperlukan untuk pembuatan aditif dirgantara termasuk paduan aluminium, baja tahan karat, paduan titanium, paduan super berbasis nikel dan besi, paduan tembaga, dan paduan tahan api. Insinyur NASA telah merangkum 53 paduan yang cocok untuk pembuatan aditif logam berdasarkan penelitian dan aplikasi industri saat ini, yang mencakup hampir semua jenis proses saat ini mulai dari peleburan dan pembentukan solid-state. Beberapa dari paduan ini berasal dari bahan permesinan tradisional dan terus digunakan untuk membuat komponen dirgantara. Baik material baru maupun paduan yang ada terus dikembangkan dan dioptimalkan. Masih ada banyak ruang untuk ekspansi dalam jenis bahan yang diringkas. Banyak paduan baru mencapai tahap pengembangan dan mungkin tidak sepenuhnya kompatibel dengan industri penerbangan yang menggunakan proses manufaktur aditif tertentu. Persyaratan aplikasi kedirgantaraan.
Tergantung pada proses manufaktur aditif yang digunakan, bahan baku dapat diklasifikasikan sebagai bubuk pra-paduan (biasanya diproduksi oleh atomisasi gas), kawat, lembaran atau batang padat, dll. Sementara jumlah bahan yang tersedia terbatas dibandingkan dengan paduan tempa, masih banyak tersedia paduan kedirgantaraan bersuhu tinggi dan populer yang umum digunakan dan terkenal, dengan berbagai tingkat kematangan.
Superalloy berbasis nikel dan besi lebih banyak digunakan karena sifat mekaniknya yang sangat baik pada suhu dan tekanan tinggi dan sering digunakan di lingkungan yang keras (ketahanan korosi dan oksidasi). Superalloy berbasis nikel banyak digunakan dalam pencetakan 3D, dengan In625 dan In718 menjadi yang paling menonjol untuk banyak aplikasi. Superalloy berbasis besi seperti A-286, JBK-75, dan NASA HR-1 umumnya digunakan dalam aplikasi hidrogen bertekanan tinggi (seperti mesin roket) dan dapat mengurangi risiko yang terkait dengan penggetasan lingkungan hidrogen. Selain itu, superalloy ini memiliki ketahanan mulur yang tinggi, kombinasi sifat yang membantu meningkatkan efisiensi mesin pesawat modern secara signifikan. Superalloy adalah bahan utama dalam pembuatan banyak komponen seperti ruang bakar turbin gas bertekanan tinggi, turbin, casing, cakram, dan bilah. Aplikasi suhu tinggi dan rendah lainnya termasuk katup, turbin, injektor, penyala, dan manifold untuk mesin roket cair. Saat ini, lebih dari 50 persen massa mesin pesawat canggih terdiri dari superalloy berbasis nikel.
Rasio kekuatan-terhadap-berat adalah indikator kunci lainnya, dan paduan titanium telah banyak digunakan di bidang kedirgantaraan karena karakteristik ketahanan korosi dan suhu yang sangat baik, serta kekuatan spesifik yang sangat baik, dan telah menarik perhatian di bidang manufaktur aditif. . Secara khusus, Ti6Al4V adalah paduan umum untuk roda pendarat, rangka bantalan, bagian yang berputar, cakram dan bilah kompresor, tangki propelan kriogenik, dan banyak komponen ruang angkasa lainnya. Ti6242 dapat digunakan untuk bilah kompresor dan bagian mesin yang berputar, dan paduan TiAl dapat digunakan untuk bilah turbin tersebut.
Meskipun kekuatannya lebih rendah daripada paduan titanium, paduan aluminium memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat yang baik dan merupakan bahan kedirgantaraan yang umum dan matang. Paduan aluminium untuk produksi suku cadang yang diproduksi secara aditif termasuk seri 1xxx, 2xxx, 4xxx, 6xxx, dan 7xxx berdasarkan elemen paduan, banyak di antaranya dapat diproduksi menggunakan proses manufaktur aditif solid state seperti pengelasan aduk gesekan dan pengelasan ultrasonik. Paduan aluminium saat ini menggunakan lapisan bubuk dan proses deposisi energi untuk mengurangi retak, dan jenis yang dapat dicetak termasuk AlSi10Mg, F357, A205, 7A77, 6061-RAM2, Scalmalloy, dll. Namun, paduan aluminium juga memiliki banyak kelemahan, seperti tinggi yang buruk -Kinerja suhu, masalah perbaikan pengelasan, dan ketahanan retak korosi tegangan yang buruk dari paduan aluminium kekuatan tinggi juga umum terjadi.
Dibandingkan dengan titanium atau superalloy, stainless steel memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat yang baik, ketahanan suhu tinggi, dan biaya lebih rendah, sehingga banyak digunakan dalam pembuatan komponen pesawat dan pesawat ruang angkasa. Baja tahan karat menunjukkan ketahanan korosi, oksidasi, dan keausan yang tinggi di lingkungan yang tepat dan dapat digunakan dalam pembuatan mesin dan sistem pembuangan, komponen hidraulik, penukar panas, sistem roda pendarat, dan sambungan struktural. Di sektor kedirgantaraan, engsel, pengencang, roda pendarat, dan komponen lain pada pesawat diproduksi. Baja tahan karat yang dapat digunakan untuk pencetakan 3D logam antara lain baja austenitik 316L dan baja pengerasan presipitasi PH 17-4PH. Terlepas dari banyak keuntungannya, baja relatif padat dan mudah dibentuk melalui teknik konvensional, dan penggunaan manufaktur aditif logam untuk membuat bagian baja tahan karat memiliki aplikasi terbatas di ruang angkasa.
Manufaktur aditif tidak harus terbatas pada satu logam, dapat membuat struktur bi-metal dan multi-logam kustom. Bahan dapat ditambahkan secara terpisah ke desain untuk mengoptimalkan sifat termal atau struktural, seperti bentuk jaket struktural, flensa, bos, atau fitur lain untuk mengoptimalkan berat seluruh subsistem. Selain itu, transisi logam atau material bergradasi fungsional juga dapat dibuat.