3D 打印選型時(shí)，很多人會(huì)陷入 “金屬 = 高端耐用，塑料 = 廉價(jià)易壞” 的誤區(qū)：用不銹鋼打印工業(yè)夾具，結(jié)果零件重到工人搬不動(dòng)；用鈦合金打印普通收納盒，成本超預(yù)算 3 倍 —— 其實(shí)工程塑料和金屬 3D 打印沒(méi)有 “誰(shuí)更好”，只有 “誰(shuí)更適配場(chǎng)景”。

工程塑料（PA、PC、PEEK 等）憑借 “輕量化、低成本、易成型” 的優(yōu)勢(shì)，在很多場(chǎng)景比金屬更劃算；而金屬（不銹鋼、鈦合金、鋁合金）的 “高強(qiáng)度、耐高溫” 特性，是塑料無(wú)法替代的。本文從 “減重、成本、加工難度” 三大維度拆解對(duì)比，附場(chǎng)景選型表，幫你精準(zhǔn)匹配，不花冤枉錢。

一、先看核心對(duì)比：3 個(gè)維度，塑料 vs 金屬差異一目了然

選材質(zhì)前，先通過(guò)數(shù)據(jù)看清兩者的核心差異 —— 工程塑料的優(yōu)勢(shì)集中在 “減重、成本、加工”，金屬的優(yōu)勢(shì)在 “強(qiáng)度、耐溫、耐磨”，用表格對(duì)比更直觀：

一句話總結(jié)：追求 “輕量化、低成本、復(fù)雜結(jié)構(gòu)” 選工程塑料；需要 “高強(qiáng)度、耐高溫、高耐磨” 選金屬。

二、3 大核心優(yōu)勢(shì)：這些場(chǎng)景用塑料，比金屬劃算太多

工程塑料的 “減重、成本、加工” 優(yōu)勢(shì)，在以下場(chǎng)景能發(fā)揮到極致，不僅功能達(dá)標(biāo)，還能幫你省成本、提效率：

（一）優(yōu)勢(shì) 1：減重 40%-70%，降低運(yùn)輸 + 使用成本

工程塑料的低密度的核心價(jià)值，是 “減少重量帶來(lái)的連鎖成本下降”—— 不管是汽車、無(wú)人機(jī)等 “減重即提效” 的場(chǎng)景，還是工業(yè)夾具、日常工具等 “省力易操作” 的場(chǎng)景，塑料都比金屬更劃算。

案例 1：工業(yè)工裝夾具（PA66 vs 不銹鋼）

? 需求：固定機(jī)床零件，承重 5kg，耐溫 80℃；

? 金屬方案（不銹鋼 316L）：零件重量 1.5kg，工人每天搬運(yùn) 10 次，累計(jì)負(fù)重 15kg，長(zhǎng)期易疲勞；運(yùn)輸時(shí) 100 件夾具重 150kg，運(yùn)費(fèi) 200 元；

? 塑料方案（PA66）：零件重量 0.9kg（減重 40%），工人每天累計(jì)負(fù)重 9kg，省力 40%；運(yùn)輸 100 件重 90kg，運(yùn)費(fèi) 120 元（省 40%）；

? 額外優(yōu)勢(shì)：PA66 夾具防刮傷工件（金屬夾具易碰傷零件表面），某機(jī)械廠換用后，工件報(bào)廢率從 3% 降至 0.5%。

案例 2：汽車輕量化零件（增強(qiáng) PA vs 鋁合金）

? 需求：汽車內(nèi)飾卡扣、發(fā)動(dòng)機(jī)周邊線束固定件，需減重、耐溫 100℃；

? 金屬方案（鋁合金）：?jiǎn)蝹€(gè)卡扣重 15g，單臺(tái)車用 200 個(gè)，累計(jì)重 3kg，增加油耗（每增 100kg 油耗升 0.5L）；

? 塑料方案（增強(qiáng) PA66）：?jiǎn)蝹€(gè)卡扣重 6g（減重 60%），200 個(gè)累計(jì)重 1.2kg，整車減重 1.8kg，百公里油耗降 0.009L，按年行駛 1.5 萬(wàn)公里算，年省油 1.35L（約 10 元）；

? 成本對(duì)比：鋁合金卡扣單件成本 20 元，增強(qiáng) PA66 卡扣僅 8 元（省 60%），單臺(tái)車 200 個(gè)卡扣省 2400 元。

（二）優(yōu)勢(shì) 2：成本降 50%-70%，小批量定制更劃算

金屬 3D 打印的材料和加工費(fèi)都貴，尤其是小批量（10-500 件）場(chǎng)景，開模不劃算，打印費(fèi)又高；而工程塑料的材料成本低、打印速度快，小批量定制成本比金屬低一半以上。

案例：無(wú)人機(jī)機(jī)架（碳纖維增強(qiáng) PA vs 鈦合金）

? 需求：無(wú)人機(jī)機(jī)身框架，需輕量化、抗摔，小批量 50 件定制；

? 金屬方案（鈦合金）：?jiǎn)蝹€(gè)機(jī)架重量 200g，材料成本 600 元（3000 元 /kg），打印費(fèi) 300 元（15 元 /g），單件總成本 900 元，50 件總費(fèi)用 4.5 萬(wàn)元；

? 塑料方案（碳纖維增強(qiáng) PA）：?jiǎn)蝹€(gè)機(jī)架重量 120g（減重 40%），材料成本 120 元（1000 元 /kg），打印費(fèi) 240 元（2 元 /g），單件總成本 360 元，50 件總費(fèi)用 1.8 萬(wàn)元；

? 效果對(duì)比：兩者抗摔性接近（10 米跌落無(wú)變形），但塑料方案總成本省 2.7 萬(wàn)元（降 60%），且無(wú)人機(jī)續(xù)航提升 15%（減重帶來(lái)的額外收益）。

成本賬拆解（小批量 100 件）：

（三）優(yōu)勢(shì) 3：加工難度低，復(fù)雜結(jié)構(gòu)一次成型

金屬 3D 打印的復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如鏤空、嵌套、內(nèi)部流道）需要額外加支撐，后續(xù)切割去除不僅費(fèi)時(shí)間，還容易損傷零件；而工程塑料（尤其是 SLS 工藝）能實(shí)現(xiàn) “自支撐”，復(fù)雜結(jié)構(gòu)一次成型，后處理簡(jiǎn)單，合格率更高。

案例：醫(yī)療輔助件（PA12 vs 不銹鋼）

? 需求：糖尿病足矯正鞋墊，需貼合足部輪廓（復(fù)雜曲面）、鏤空減壓區(qū)（內(nèi)部網(wǎng)格結(jié)構(gòu)）；

? 金屬方案（不銹鋼）：復(fù)雜曲面 + 鏤空結(jié)構(gòu)需加大量支撐，打印后切割支撐要 2 小時(shí) / 件，鏤空處易有毛刺（需打磨 1 小時(shí)），合格率僅 70%；

? 塑料方案（PA12，SLS 工藝）：無(wú)支撐一次成型，打印后僅需清理粉末（10 分鐘 / 件），表面光滑無(wú)毛刺，合格率 95%；

? 額外優(yōu)勢(shì)：PA12 重量輕（單只鞋墊 50g），患者佩戴無(wú)負(fù)重感；不銹鋼鞋墊 150g，長(zhǎng)期佩戴易疲勞。

三、場(chǎng)景化選型：10 + 行業(yè)場(chǎng)景，直接對(duì)號(hào)入座

不用死記參數(shù)，按場(chǎng)景選材質(zhì)，以下 10 個(gè)高頻場(chǎng)景覆蓋 90% 的 3D 打印需求，直接套用：

四、避坑指南：3 個(gè)選型誤區(qū)，別選錯(cuò)

1. 誤區(qū) 1：所有 “工業(yè)件” 都選金屬—— 工業(yè)夾具、定位治具等非承重件，用 PA66 完全能滿足需求，選金屬只會(huì)增加重量和成本；

2. 誤區(qū) 2：塑料不如金屬耐用—— 在常溫、中低承重場(chǎng)景（如消費(fèi)電子外殼、醫(yī)療輔助件），工程塑料的使用壽命（3-5 年）和金屬接近，且不易生銹；

3. 誤區(qū) 3：復(fù)雜結(jié)構(gòu)選金屬—— 金屬?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)需加支撐，后處理易損壞零件，而 SLS 工藝的工程塑料能無(wú)支撐成型，合格率更高。

五、總結(jié)：選型口訣 + 核心提醒

選型口訣

輕量化、低成本，復(fù)雜結(jié)構(gòu)選塑料；

高承重、耐高溫，金屬材質(zhì)錯(cuò)不了；

工業(yè)夾具用 PA，汽車零件選增強(qiáng)；

機(jī)床底座不銹鋼，醫(yī)療輔助 PA12。

核心提醒

1. 小批量?jī)?yōu)先塑料：10-500 件小批量定制，工程塑料的成本優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)超金屬（省 50%+）；

2. 大批量看全周期成本：哪怕是大批量，塑料的 “減重 + 低加工費(fèi)” 也可能比金屬劃算（如汽車卡扣，批量 1 萬(wàn)件，塑料比金屬省 20 萬(wàn)元）；

3. 不盲目追求高端塑料：普通場(chǎng)景用 PA/PC 即可，只有高溫（＞150℃）、抗腐蝕場(chǎng)景才需要選 PEEK（比普通塑料貴 10 倍）。

工程塑料和金屬 3D 打印不是 “替代關(guān)系”，而是 “互補(bǔ)關(guān)系”—— 用對(duì)場(chǎng)景，塑料能幫你省成本、提效率；用對(duì)場(chǎng)景，金屬能幫你保安全、扛極限。按 “減重、成本、強(qiáng)度、耐溫” 四個(gè)核心需求對(duì)號(hào)入座，就能選出最優(yōu)解。