从制造角度来看,CNC 钛零件的单件成本通常是同类 CNC 铝零件的两到四倍,主要由三大因素决定:原材料价格、加工时间和刀具磨损。铝合金(如 6061 和 7075)每公斤成本更低,可在更高的切削速度下加工,并能缩短加工周期,使其非常适合对重量、耐腐蚀性和中等强度有要求的场合。通过灵活的 CNC 加工服务 和 CNC 铣削服务 优化零件设计,可在原型和批量生产中保持铝制件极具竞争力的单件成本。
钛具有更高的比强度、疲劳强度和耐腐蚀性能,但其加工速度较慢、发热更多,需要刚性装夹和高端刀具。内部螺纹、腔体和薄壁结构需要通过 CNC 车削服务 和 多轴加工服务 进行精确控制,从而增加主轴时间和夹具复杂度。因此,即使几何结构相同,钛制版本的零件自然具有更高的成本基线。
表面处理要求会影响总成本差异。许多铝制零件仅需 原始加工表面 加上硬质阳极氧化即可获得耐磨和防腐保护,这对于大批量生产来说快速且经济。装饰性或保护性的 CNC 粉末喷涂表面处理 也同样简便高效。
钛零件虽然加工成本更高,但往往不需要厚重的表面涂层,因为如 Ti-6Al-4V (TC4) 和 Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) 等合金本身就具有优异的耐腐蚀和抗疲劳性能。在关键结构中,像 Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553) 等高级钛合金可减轻重量或减少零件数量,从性能和生命周期效益上部分抵消其较高的单件成本。
为了确定合理的性价比平衡,早期使用两种材料进行 CNC 加工原型制作 是一种有效的方法,可在最终确定规格前比较加工特性、可实现公差和所需表面处理。
在 航空航天 领域,钛常用于承载、抗疲劳和高温部件,而铝合金 6061 或 铝合金 7075 适用于外壳、盖板及非主承力结构。在 汽车行业 中,铝依然是支架、电机外壳及冷却部件的高性价比选择,而钛则主要用于高性能或赛车级零件。在 医疗器械 应用中,具有生物相容性的钛合金尽管加工成本更高,但在植入物或高精度接口场景中具有明确的功能优势。
简而言之,如果刚度、强度、耐腐蚀性或生物相容性要求可通过 铝合金 6061 或类似合金满足,CNC 铝制件将显著更经济。而当工作环境或安全因素确实需要钛的性能时,其更高的加工成本通常会通过更轻的重量、更长的使用寿命和更少的故障得到补偿,而不仅仅体现在单价上。