3D 打印选型时，很多人会陷入 “金属 = 高端耐用，塑料 = 廉价易坏” 的误区：用不锈钢打印工业夹具，结果零件重到工人搬不动；用钛合金打印普通收纳盒，成本超预算 3 倍 —— 其实工程塑料和金属 3D 打印没有 “谁更好”，只有 “谁更适配场景”。

工程塑料（PA、PC、PEEK 等）凭借 “轻量化、低成本、易成型” 的优势，在很多场景比金属更划算；而金属（不锈钢、钛合金、铝合金）的 “高强度、耐高温” 特性，是塑料无法替代的。本文从 “减重、成本、加工难度” 三大维度拆解对比，附场景选型表，帮你精准匹配，不花冤枉钱。

一、先看核心对比：3 个维度，塑料 vs 金属差异一目了然

选材质前，先通过数据看清两者的核心差异 —— 工程塑料的优势集中在 “减重、成本、加工”，金属的优势在 “强度、耐温、耐磨”，用表格对比更直观：

一句话总结：追求 “轻量化、低成本、复杂结构” 选工程塑料；需要 “高强度、耐高温、高耐磨” 选金属。

二、3 大核心优势：这些场景用塑料，比金属划算太多

工程塑料的 “减重、成本、加工” 优势，在以下场景能发挥到极致，不仅功能达标，还能帮你省成本、提效率：

（一）优势 1：减重 40%-70%，降低运输 + 使用成本

工程塑料的低密度的核心价值，是 “减少重量带来的连锁成本下降”—— 不管是汽车、无人机等 “减重即提效” 的场景，还是工业夹具、日常工具等 “省力易操作” 的场景，塑料都比金属更划算。

案例 1：工业工装夹具（PA66 vs 不锈钢）

• 需求：固定机床零件，承重 5kg，耐温 80℃；

• 金属方案（不锈钢 316L）：零件重量 1.5kg，工人每天搬运 10 次，累计负重 15kg，长期易疲劳；运输时 100 件夹具重 150kg，运费 200 元；

• 塑料方案（PA66）：零件重量 0.9kg（减重 40%），工人每天累计负重 9kg，省力 40%；运输 100 件重 90kg，运费 120 元（省 40%）；

• 额外优势：PA66 夹具防刮伤工件（金属夹具易碰伤零件表面），某机械厂换用后，工件报废率从 3% 降至 0.5%。

案例 2：汽车轻量化零件（增强 PA vs 铝合金）

• 需求：汽车内饰卡扣、发动机周边线束固定件，需减重、耐温 100℃；

• 金属方案（铝合金）：单个卡扣重 15g，单台车用 200 个，累计重 3kg，增加油耗（每增 100kg 油耗升 0.5L）；

• 塑料方案（增强 PA66）：单个卡扣重 6g（减重 60%），200 个累计重 1.2kg，整车减重 1.8kg，百公里油耗降 0.009L，按年行驶 1.5 万公里算，年省油 1.35L（约 10 元）；

• 成本对比：铝合金卡扣单件成本 20 元，增强 PA66 卡扣仅 8 元（省 60%），单台车 200 个卡扣省 2400 元。

（二）优势 2：成本降 50%-70%，小批量定制更划算

金属 3D 打印的材料和加工费都贵，尤其是小批量（10-500 件）场景，开模不划算，打印费又高；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属低一半以上。

案例：无人机机架（碳纤维增强 PA vs 钛合金）

• 需求：无人机机身框架，需轻量化、抗摔，小批量 50 件定制；

• 金属方案（钛合金）：单个机架重量 200g，材料成本 600 元（3000 元 /kg），打印费 300 元（15 元 /g），单件总成本 900 元，50 件总费用 4.5 万元；

• 塑料方案（碳纤维增强 PA）：单个机架重量 120g（减重 40%），材料成本 120 元（1000 元 /kg），打印费 240 元（2 元 /g），单件总成本 360 元，50 件总费用 1.8 万元；

• 效果对比：两者抗摔性接近（10 米跌落无变形），但塑料方案总成本省 2.7 万元（降 60%），且无人机续航提升 15%（减重带来的额外收益）。

成本账拆解（小批量 100 件）：

（三）优势 3：加工难度低，复杂结构一次成型

金属 3D 打印的复杂结构（如镂空、嵌套、内部流道）需要额外加支撑，后续切割去除不仅费时间，还容易损伤零件；而工程塑料（尤其是 SLS 工艺）能实现 “自支撑”，复杂结构一次成型，后处理简单，合格率更高。

案例：医疗辅助件（PA12 vs 不锈钢）

• 需求：糖尿病足矫正鞋垫，需贴合足部轮廓（复杂曲面）、镂空减压区（内部网格结构）；

• 金属方案（不锈钢）：复杂曲面 + 镂空结构需加大量支撑，打印后切割支撑要 2 小时 / 件，镂空处易有毛刺（需打磨 1 小时），合格率仅 70%；

• 塑料方案（PA12，SLS 工艺）：无支撑一次成型，打印后仅需清理粉末（10 分钟 / 件），表面光滑无毛刺，合格率 95%；

• 额外优势：PA12 重量轻（单只鞋垫 50g），患者佩戴无负重感；不锈钢鞋垫 150g，长期佩戴易疲劳。

三、场景化选型：10 + 行业场景，直接对号入座

不用死记参数，按场景选材质，以下 10 个高频场景覆盖 90% 的 3D 打印需求，直接套用：

四、避坑指南：3 个选型误区，别选错

1. 误区 1：所有 “工业件” 都选金属—— 工业夹具、定位治具等非承重件，用 PA66 完全能满足需求，选金属只会增加重量和成本；

2. 误区 2：塑料不如金属耐用—— 在常温、中低承重场景（如消费电子外壳、医疗辅助件），工程塑料的使用寿命（3-5 年）和金属接近，且不易生锈；

3. 误区 3：复杂结构选金属—— 金属复杂结构需加支撑，后处理易损坏零件，而 SLS 工艺的工程塑料能无支撑成型，合格率更高。

五、总结：选型口诀 + 核心提醒

选型口诀

轻量化、低成本，复杂结构选塑料；

高承重、耐高温，金属材质错不了；

工业夹具用 PA，汽车零件选增强；

机床底座不锈钢，医疗辅助 PA12。

核心提醒

1. 小批量优先塑料：10-500 件小批量定制，工程塑料的成本优势远超金属（省 50%+）；

2. 大批量看全周期成本：哪怕是大批量，塑料的 “减重 + 低加工费” 也可能比金属划算（如汽车卡扣，批量 1 万件，塑料比金属省 20 万元）；

3. 不盲目追求高端塑料：普通场景用 PA/PC 即可，只有高温（＞150℃）、抗腐蚀场景才需要选 PEEK（比普通塑料贵 10 倍）。

工程塑料和金属 3D 打印不是 “替代关系”，而是 “互补关系”—— 用对场景，塑料能帮你省成本、提效率；用对场景，金属能帮你保安全、扛极限。按 “减重、成本、强度、耐温” 四个核心需求对号入座，就能选出最优解。