當零件設計需要「輕量化 + 高強度 + 耐腐蝕」時，工程師通常會在鋁合金和鈦合金之間做選擇。雖然兩者都比鋼輕，特性卻有明顯差異。本文逐項對比，幫您快速找到合適的選擇。
密度與重量
- 鋁合金：約 2.7 g/cm³
- 鈦合金：約 4.4 g/cm³（Ti-6Al-4V）
- 鋼材：約 7.85 g/cm³
鋁是鈦的 60%、鈦是鋼的 56%。對需要輕量化的零件（航太、運動器材），鋁是首選；但若強度需求高，鈦的強度重量比甚至超過鋁。
強度比較
| 材料 | 抗拉強度 | 屈服強度 |
|---|---|---|
| A6061-T6（鋁） | ~310 MPa | ~270 MPa |
| A7075-T6（高強度鋁） | ~570 MPa | ~500 MPa |
| Ti-6Al-4V（鈦） | ~950 MPa | ~880 MPa |
鈦合金強度約為一般鋁合金的 3 倍、高強度鋁的 1.7 倍，且強度持續到較高溫度（鈦約 400°C 仍維持，鋁超過 200°C 就明顯軟化）。
耐腐蝕
鋁靠表面氧化鋁膜抗蝕，但對鹼性環境、氯離子（海水）較弱。鈦則以耐蝕著稱，幾乎不畏海水、酸、鹼，是化工、海洋、人體植入物的標準材料。
加工性
這是兩者差異最大的地方：
- 鋁合金：切削性極佳，可高速加工。一般 CNC 刀具就能勝任，刀具壽命長。
- 鈦合金：低熱導率、高切削力、易加工硬化。刀具消耗快（壽命可能僅鋁的 1/10）。需要：
- 低轉速、慢進給
- 高壓內冷或微量潤滑
- 塗層硬質合金或陶瓷刀片
結果反映在加工成本：同樣形狀的零件，鈦合金加工費可能是鋁合金的 3-8 倍。
材料價位比較（相對比例）
- A6061：價格基準（業界最常用、最便宜的航太鋁）
- A7075：約 A6061 的 1.3-1.7 倍（高強度航太級）
- Ti-6Al-4V：約 A6061 的 6-10 倍（依時點鈦原料行情而異）
加上鈦合金加工費也明顯高於鋁，所以總成本差距更大。實際金額請以個別報價為準。
各自適合的應用場景
選鋁的時機
- 消費電子外殼、散熱片
- 機構件、結構件（不極端受力）
- 大量量產，成本敏感
- 需要陽極處理上色
選鈦的時機
- 航太關鍵零件（強度與重量同時要求）
- 醫療植入物、人工關節
- 化工、海洋環境
- 運動器材高階產品（自行車、登山扣具）
- 高溫工作環境（如發動機周邊）
實務建議
選材時請依優先順序回答這三個問題：
- 使用環境會接觸什麼（高溫？腐蝕？海水？）
- 強度與重量哪個更重要？或兩者都要？
- 預算與量產規模？
大部分情況下，A6061 仍是最佳通用選擇。當您發現 A6061 滿足不了需求，先升級到 A7075；A7075 還不夠，才考慮鈦合金。每升一級，成本可能 2-5 倍跳升。
結語
沒有絕對最好的材料，只有最適合的材料。理解每種材料的特性、加工性、成本，才能在設計階段就做出最划算的選擇。對加工廠來說，能熟練處理這兩種材料，就能服務從消費電子到航太醫療等廣大客群。
