3D打印耗材是限制3D打印发展的最主要因素之一，常用的3D打印耗材主要有：金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及橡胶材料等。其中高分子材料的应用最广、用量最大、成型方式最多，用于3D打印的高分子材料主要有高分子线材、光敏树脂溶液以及高分子粉末三种形式。FDM型3D打印机的原材料为熔丝线材、FDM陶瓷材料、木塑复合材料、FDM支撑材料。在熔丝线材中常用的高分子材料有ABS、PLA、PC、PCL、PVA等。
3D打印用高分子材料分为工程塑料、橡胶和光敏树脂，工程塑料兼具高强度、耐冲击性、优良的耐热性、良好的硬度及抗老化性能，是现在应用最广泛的3D打印材料，占有较高市场份额。常用的3D打印工程塑料有ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、PLA（聚乳酸）、PC（聚碳酸酯）、尼龙等。
ABS是FDM型3D打印机最常用的打印耗材之一，具有高强度、良好的韧性和抗冲击性等优点。ABS变形温度超过90℃，打印温度在230℃左右。但是ABS在打印过程中会部分分解产生气味，而且ABS的热收缩率较大，在打印结束后打印件遇冷，收缩变形量较大，容易导致层间剥离及翘曲等现象，限制了其在3D打印中的应用。
PLA是近年来常用的一种新型可生物降解材料，具有良好的生物相容性、光泽度、透明性和耐热性等特点。聚乳酸的生产过程无污染，原料来源充分而且可以再生。PLA材料能够适用于大多数FDM型3D打印设备，打印温度一般为200～240℃，热台温度为55～80℃，打印后材料的收缩率比较小，材料的流动性好、无气味，打印出的产品具有尺寸稳定、表面光洁、不翘曲等特点。
PC是真正的热塑性塑料，强度高、耐疲劳、尺寸稳定、蠕变也小，材料的强度比ABS高出60%左右，但颜色单一，打印过程会产生有毒气体。
尼龙（PA）具有比普通塑料更高的拉伸强度和弯曲强度，收缩率减小，但是PA材料的热变形温度以及模量较高。打印件表面比较粗糙，冲击强度较低，材料热变形温度为110℃，所以打印温度要求较高。
橡胶类材料是一种具有较高的弹性、良好的绝缘性、不透水和空气的材料。因其在硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度上具有的优势，非常适合于要求防滑或柔软表面等应用领域。以橡胶为材料的3D打印制品主要有消费类电子产品、医疗设备以及汽车用品等。
光敏树脂即Ultraviolet Rays（UV）树脂，是由聚合物单体与预聚体以及引发剂组成，在一定波长的紫外光（250～300nm）照射下引起聚合反应完成固化过程。目前，研究光敏材料3D打印技术的主要有美国3DSystem公司和以色列Object公司，常见的光敏树脂有Somos Next材料、树脂Somos 1122材料、Somos 19120材料和环氧树脂。
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