3Dプリンティング産業、2029年までに374億ドル

September, 12, 2024, Northbrook--マーケッツ&マーケッツ(MarketsandMarkets)のレポート3Dプリンティング市場:提供品(プリンタ、材料、ソフトウェア、サービス)、技術(熱溶解積層法(FDM)、ステレオリソグラフィ)、プロセス(粉末床溶融結合、材料押出、バインダージェッティング)、アプリケーション、業種、地域 – 2029年までの世界予測」によると 3Dプリンティング市場は、2024年の175億ドルから、2024-2029年にCAGR16.4%で成長し、2029年には374億ドルに達すると推定されている。
3Dプリンティング市場の成長を後押ししているのは、カスタマイズ製品の進歩の容易さ、製造コストとプロセスのダウンタイムの削減。3Dプリンティングプロジェクトへの世界的な政府投資、様々な産業グレードの3Dプリンティング材料の入手可能性。航空宇宙・防衛分野における複雑な部品製造である。

提供内容では、サービスセグメントは予測期間中に3Dプリンティング市場の高いCAGRで成長すると予測されている
3Dプリントサービスは、様々な業界の製造プロセスに完全に革命をもたらしました。この成長は、3Dプリンティングサービスが多様な業界の製造業に与える変革的な影響によって促進されている。これらのサービスにより、顧客は設計をカスタマイズし、3Dプリント部品の設計と製造に前例のない柔軟性を提供し、効率的な反復管理を通じて製品開発の加速が可能になる。歯科、航空宇宙、民間および軍事航空、宝飾品などの業界では、すでに製造プロセスに革命が起きており、3Dプリンティングを活用して生産の合理化、設計の可能性の向上、コスト削減を実現している。3Dプリンティングサービスのオンデマンド性は、大量在庫の必要性を排除し、ダウンタイムを最小限に抑えることで、ツールや固定具に関連するコストを削減する。さらに、高強度プラスチックで作られた3Dプリントツールは、強度、軽量、費用対効果が高く、交換時間を数週間から数時間に大幅に短縮し、様々な業界で3Dプリントサービスを採用する企業の製造プロセスと全体的な運用効率を最適化する。

技術におけるSLSセグメントは、予測期間中に最高CAGRを占める
選択的レーザ焼結法(SLS)では、レーザを統合して材料の層を融合させ、最終部品を作成する粉末ベースの3Dプリンティング法を使用する。このプロセスは、レーザを使用して3D設計の個々の断面のパターンを粉末床にトレースすることから始まる。レイヤーが形成されると、ビルドプラットフォームが下降し、その上に別のレイヤーが追加され、パーツが完成するまで繰り返される。SLSは、その材料範囲とプラットフォームサイズにより、スナップフィット、リビングヒンジ、およびメカニカルジョイントを必要とする機能的な用途に好まれており、強度と耐熱性を備えた堅牢な製品を直接製造するのに適している。特に、SLSは自立型のアディティブ・マニュファクチャリング(AM)技術として際立っており、追加のサポート構造を必要とせず、複雑な形状やモノリシックアセンブリの作成を可能にする。その耐久性と、従来製造された部品に匹敵する能力により、自動車や航空宇宙などの産業における最終用途に最適である。高価な工具や段取り替えをせずに複雑な部品を製造できるこの技術は、特に小ロットの部品やマスカスタマイゼーションにおいて、時間とコストを大幅に節約する。さらに、SLSは設計のデジタルストレージを容易にし、必要に応じて生産へのアクセスと準備を確保し、様々な製造コンテクストでの効率と適用性をさらに向上させる。

3Dプリンティング市場のプロセスセグメントにおける粉末床溶融結合は、予測期間中に最高CAGRを占める
粉末床溶融結合(PBF)は、3Dプリンティング市場において急速に成長しているプロセスとして際立っており、当初は3D金属プリンタで普及していたが、近い将来、3Dポリマプリンタにも拡大すると予想されている。この方法には、優れたバイ・トゥ・フライ・レシオ(buy-to-fly ratio: 「原材料の重量が製品に占める割合」)による材料の無駄とコストの削減、生産開発時間の短縮、迅速なプロトタイプ作成と少量生産の能力など、多くの利点がある。PBFの強みは、機能的に傾斜した部品の作成、完全にカスタマイズされたバッチの実現、固定設計の排除、他のアディティブマニュファクチャリング技術と比較して優れた解像度の提供にまで及ぶ。さらに、PBFは、未溶融粉末の効率的なリサイクルを促進し、セラミックス、ガラス、プラスチック、金属、合金などの多様な材料グレードの接合を可能にし、機械加工治具を必要としない。その広範な産業用途は医療分野にまたがっており、ボーイング777航空機用のGE9Xエンジン燃料ノズルの製造など、チタン合金の頭蓋または寛骨臼インプラントなどの整形外科コンポーネントを航空宇宙分野にカスタマイズしている。特に、Boeing 777には300個のAM部品が組み込まれており、航空宇宙のイノベーションにおけるPBFの重要性を示している。Koenigseggのような自動車業界のリーダーも、PBFを製造プロセス全体で活用し、ラピッドプロトタイピングや、「One:1」ハイパーカーなどの量産車向けのターボチャージャーハウジング、排気部品、エアダクト、インテリアミラーなどの金属部品の作成に活用している。

3Dプリンティング市場のアプリケーションセグメントにおける機能部品製造は、予測期間中に最高CAGRを占める
3Dプリンティング技術の継続的な進歩により、機械的に機能する部品の量産能力が推進されている。これは、これまで従来製法が優勢だった分野である。この変化の重要な推進力の1つは、より高速プリンティング速度と技術の開発である。例えば、2022年11月、Wipro(インド)は、同社の製造イニシアチブの一環として、初の国産産業用3Dプリンタ「Wipro 3D F300-2」を発売した。教育機関、産業界、研究開発センタ向けに設計されたこのプリンタは、自動プラットフォームレベリング、磁気プリントベッド、セルフクリーニングノズル、IoT対応リモートモニタリングを特徴としている。幅広い産業グレードの材料を使用した機能部品の製造に対応し、AM能力の進歩を示した。

3Dプリンティング市場の業種で自動車は、予測期間中に最高CAGRを占める
3Dプリンティングは、自動車産業、特にプロトタイピングプロジェクトにおいて大きな牽引力を得ている。3Dプリンティングサービスは、複雑な自動車プロトタイプ部品を製造するための迅速で費用対効果の高いソリューションを提供し、反復的な設計および検証プロセスを促進する。この技術により、複雑な工具を使わずにカスタムプロトタイプを開発でき、反復的な設計変更をサポートし、複雑な部品形状に対応し、オンデマンド生産を可能にし、材料選択の柔軟性を提供し、少量生産の費用対効果に優れている。ミシガン州の大手3Dプリンティング専門企業Elite Mold & Engineeringのような企業は、プロトタイピングから生産までの包括的なサービスを提供し、合理化されたソリューションで自動車分野の進化するニーズに応えている。BMW (Germany), Renault Group (France), and Porsche (Germany)などの企業も、プロトタイピングや最終用途の用途の検討に3Dプリンティングを積極的に活用している。例えば、2023年11月、BMWは、アディティブ・マニュファクチャリング・キャンパスに、3Dプリントされたプラスチック部品用のSolukon SFP770開梱・洗浄ステーションを統合した。このシステムは、必要な後処理ステップを組み合わせ、プロトタイピングワークフローを合理化し、SLS部品の効率的な洗浄と仕上げを可能にし、BMWの自動車部品の自動積層造形生産ラインの成功を支えた。Fordは、HPの3Dプリンティング技術を使用して、3Dプリントされた粉末と部品を再利用し、Super Duty F-250トラック用の射出成形燃料ラインクリップを製造している。再利用された材料は、従来の燃料ラインクリップと比較して、耐薬品性と耐湿性が向上し、軽量で、コストを10%最小限に抑える。

APAC地域は、予測期間中に最高CAGRを占める
APAC地域は、この技術を使用したプロトタイピングと高度な製造への顕著なシフトに牽引されて、3Dプリンティング市場で急速な成長を遂げると見られている。政府のイニシアチブは、強力なR&D能力と外国直接投資(FDI)と相俟って、市場の成長を加速させる上で極めて重要な役割を果たしてきた。中国では、技術の進歩により3Dプリントの採用が促進され、多くの企業が従来の製造組立ラインを3Dプリンタに置き換えている。また、インドは、製造業における強力な知識ベースと政府のイニシアチブに支えられ、大幅な成長を遂げている。この地域の業界関係者は、AMやその他の先端技術をサポートするエコシステムを積極的に開発している。シンガポール、マレーシア、オーストラリア、ベトナムなどの国々は、R&Dの最前線に立っており、3Dプリンティングアプリケーションの堅牢なエコシステムに貢献している。