钛与铝，机加工和3D打印的高性能金属

如果一个零件需要兼顾重量和强度，那么往往会考虑铝和钛。目前这两种金属已经被用于很多行业。

铝和钛都很轻，但原因不同。铝的比重低 (2.7 g/cm3)，大概只有钢重量的三分之一。钛则是强度比较高，只需少量的钛就能达到相应的强度。

铝与钛

由于这两种材料既坚固又轻巧，因此在决定零件中使用哪种合金时，考虑其他差异化因素非常重要。

强度/重量：在每克都很重要但您仍然需要坚固部件的情况下，钛是第一选择。比如医疗部件、复杂的卫星部件、夹具和固定装置。

成本：铝不论本身的价格还是加工成本（机加工、3D打印等）都很低。钛的价格和加工成本都比较高。但较轻的零件可以节省运输燃料，另一方面，钛制成的零件使用寿命更长。

热性能：需要高导热性的应用，例如散热片，铝更优势。在高温应用中，钛的熔点高，耐热性更好，例如用于航空航天工业的发动机部件。

耐腐蚀性：铝和钛都具有出色的耐腐蚀性。钛由于其耐腐蚀性和缺乏反应性，因此是最具生物相容性的金属，常被用于医疗，比如手术器械、植入物。此外，钛还可以承受盐碱环境，广泛用于航运。

铝的应用

铝是我们星球上最常见的金属，而且在日常生活中应用非常广泛，比如很多金属表面都会镀一层氧化铝薄层，以防止被腐蚀。

6082是自行车车架、SCUBA水箱、渔线轮、小船和车架的首选。7075 更强大的性能使其成为塑料和工具模具以及飞机框架的理想选择。此外，铝还是良好的热导体，非常适合用来做散热器。

钛的应用

钛也是地球上最常见的金属之一，但它的熔点很高，强度也很高，很难加工成可用的产品。这就导致钛零件的成本很高。

钛的优点之一是其低热膨胀。它的熔点约为 1660 摄氏度，在受热时可以更好地保持其形状。此外，钛不吸收热量，而是反射热量。

因此，当常规金属无法满足性能需求时，往往会考虑使用钛。

铝和钛的加工工艺

CNC铣削和车削加工铝零件和钛零件的成熟工艺。这些过程很快——零件通常在不到一天的时间内制造出来——并且它们的公差为 +/-0.1 毫米。但是，CNC加工在几何形状方面有些限制。

此外，CNC加工会产生一定量的废料，对于廉价的铝来说还好。但是价格昂贵的钛来说，就很肉疼了，因此工程师经常选择用铝制造原型，然后改用钛制造零件。

3D打印铝和钛的原因

金属3D打印中，铝和钛也是最常用的两种原料。使用3D打印制造金属零件时，主要出于两个因素，一是，零件结构复杂，其它工艺无法实现这种造型，比如蜂窝和网状结构，而且，一般这种情况下，这些结构往往具备更好的性能。二是，零件需要的数量少，3D打印具有成本效益。