金属 3D 打印选型时，很多人踩过 “错配坑”：用不锈钢做医疗种植牙，患者戴 1 周就口腔红肿排异；用钛合金做工业工装夹具，100 件成本多花 4 万元 —— 不是材料不好，而是没抓准钛合金与不锈钢的 “核心适配场景”。

钛合金与不锈钢的差异，本质是 “特殊需求” 和 “通用需求” 的分野：钛合金是 “医疗级定制奢侈品”，靠生物相容性和轻量化取胜，但贵；不锈钢是 “工业级耐用日用品”，凭耐腐和低成本出圈，够实用。本文从力学性能、加工难度、成本三大维度对比，附真实案例，帮你 5 分钟选对材料，不花冤枉钱。

一、先搞懂：为啥这两种材料是 “二选一热门”？

钛合金（主流牌号 TC4）和不锈钢（3D 打印首选 316L），占金属 3D 打印用量的 60% 以上，能成为 “主流”，核心是覆盖了两大刚需场景：

• 钛合金：生物相容性（能和人体骨骼 “长一起”）、比强度高（强度接近钢，重量仅钢的一半），是医疗、航空的 “不可替代款”；

• 不锈钢 316L：耐腐性强（扛盐水、机床油污没问题）、加工门槛低，是工业、户外的 “高性价比款”。

搞懂这两种材料，基本能解决 70% 的金属 3D 打印选型问题。

二、3 大核心维度对比：数据说话，不盲目选

以下对比均以 “钛合金 TC4” 和 “不锈钢 316L” 为样本（3D 打印最常用牌号），数据来自行业实测，新手可直接套用。

（一）维度 1：力学性能 —— 钛合金 “强且轻”，不锈钢 “耐腐稳”

力学性能决定材料 “能扛多重、耐多差的环境”，是选型的核心依据，重点看 4 个关键指标：

场景对应：

• 必选钛合金的场景：

医疗人工关节（要扛人体重量 + 不排异）、无人机机臂（要轻量化 + 高强度）—— 某医院用 TC4 打印定制膝关节，患者术后 6 个月骨融合率 98%，而不锈钢样品在动物实验中就出现排异；

• 优先选不锈钢的场景：

工业工装夹具（要耐机床油污）、户外监控外壳（要扛雨淋）—— 某工厂用 316L 打印夹具，在冷却液中用 2 年没生锈，钛合金版本成本是它的 5 倍，完全没必要。

（二）维度 2：加工难度 —— 钛合金 “高门槛”，不锈钢 “易上手”

加工难度直接关系 “能不能用现有设备、会不会频繁报废”，新手优先选 “低门槛” 的不锈钢：

实操建议：

• 若只有普通 SLM 打印机（无氩气系统）、预算有限→ 直接选不锈钢，别硬试钛合金；

• 若要打印钛合金，先买 100g 小样（成本 80-120 元）练参数，别一上来就批量打印。

（三）维度 3：成本 —— 钛合金 “贵 5 倍”，不锈钢 “性价比之王”

成本是 “批量采购的硬约束”，差 100 元 /kg，100kg 就差 1 万元，得算全 “粉末 + 加工 + 后处理” 的总成本：

成本逻辑：

• 小批量特殊件（1-10 件）：选钛合金，比如医疗样品 —— 打印 1 件钛合金种植牙模型，成本 500 元，不锈钢模型无法用于人体，等于白做；

• 大批量工业件（100 件 +）：选不锈钢，比如工装夹具 ——100 件不锈钢夹具总成本 7000-11000 元，钛合金要 3.3 万 - 5.2 万元，多花的钱能买 2 台打印机。

三、场景案例：2 类核心需求，直接对号入座

（一）医疗场景：钛合金 “不可替代”，不锈钢 “碰都不能碰”

• 案例 1：人工髋关节打印

某医疗企业为骨质疏松患者定制 TC4 钛合金髋关节，设计多孔结构（孔径 1.5mm）方便骨骼长入，SLM 打印后经 HIP 处理，拉伸强度达 1050MPa，患者术后 1 年能正常走路，无排异反应；

若用不锈钢 316L，即使结构相同，术后 1 个月就会出现关节周围红肿，检测发现不锈钢释放镍离子，引发过敏。

• 案例 2：牙科种植体

钛合金种植体与牙槽骨的 “骨结合率” 超 95%，而不锈钢种植体不足 50%，且镍离子对人体有毒 —— 目前全球所有牙科种植体均用钛合金，没有不锈钢产品。

（二）工业场景：不锈钢 “性价比首选”，钛合金 “除非刚需”

• 案例 1：机床工装夹具

某汽车零部件厂用 316L 打印发动机缸体夹具，重量 500g，单件成本 80 元，在机床冷却液（弱碱性）中用 2 年没生锈、不变形；

尝试用钛合金打印同款夹具，单件成本 400 元，重量 225g（但夹具无需减重），2 年 100 件多花 3.2 万元，最后全部换成不锈钢。

• 案例 2：户外护栏支架

某景区用 316L 打印户外护栏支架，SLM 工艺打印后抛光，盐雾测试 720 小时无锈斑，在海边环境用 3 年仍稳固；

钛合金支架虽耐腐更强，但成本是不锈钢的 5 倍，游客看不到的 “内在优势”，完全没必要买单。

四、避坑指南：新手最容易犯的 3 个错误

1. 用不锈钢做医疗相关件：某新手用 316L 打印牙科矫正器，患者戴 1 周口腔黏膜红肿，赔偿医疗费 2 万元 —— 医疗场景（哪怕接触皮肤）严禁用不锈钢；

2. 钛合金做大批量工业件：某工厂跟风用钛合金打印 100 件普通螺丝，成本 5 万元，不锈钢只要 1 万元，功能完全一样，多花 4 万元 “交智商税”；

3. 忽略钛合金设备要求：用无氩气的打印机打钛合金，粉末氧化导致零件拉伸强度从 1000MPa 降至 600MPa，一拧就断，浪费 500g 粉末（值 400 元）。

五、总结：选型口诀 + 核心提醒

选型口诀

医疗植体必选钛，工业耐腐不锈钢；

减重高精钛来扛，成本敏感钢优先；

钛要高功氩气保，钢用普通机就好。

核心提醒

钛合金和不锈钢没有 “谁更好”，只有 “谁更对”：

• 涉及人体接触、极致减重、强酸环境→ 选钛合金，别省成本，安全和性能最重要；

• 工业通用件、户外耐腐件、大批量生产→ 选不锈钢，性价比才是王道。

记住：选型不是 “追高端”，而是 “匹配需求”，选对材料，才能既保证效果，又不浪费钱。