3Dプリンティング材料:イノベーションの機が熟した295億ドル規模の市場機会

Multicolored filaments of plastic for printing on 3D printer close-up
3Dプリンティング技術を取り巻く状況は多様性や複雑さが増しており、ポリマー、金属、ワックス、砂、コンクリートなど、多くのプロセスに対応できるさまざまな材料が登場しています。かつては3Dプリンティングといえばあまり要件が厳しくない用途に用いられる低コストの熱可塑性樹脂を指していましたが、今では年々、高性能でユニークな材料(金属基複合材料やバイオセラミックス、リサイクル樹脂など)が新たに市場に登場するようになっています。3Dプリンティングに対してエンドユーザーが求めているのは、高品質な製品、幅広い選択肢、柔軟性です。また、試作においては最終製品の外観や挙動を正確に模倣できるような材料が求められています。このことから、3Dプリンティングに利用できる材料のラインナップはさらに増え続けていくことになるでしょう。重要なのは、3Dプリンティングがサプライチェーンにもたらす付加価値を主なエンドユーザーがより深く理解できるようになりつつあることから、付加製造(AM)の導入が進むにつれて、材料のラインナップも増加しているということです。
 
こうしたユーザーは医薬品や自動車、航空宇宙などの重要な産業に広がっており、AM向け材料市場の拡大を持続的に牽引する要因になっています。新しい材料が登場するたびに、3Dプリンティングの新しい用途の探求が行われています。AM材料の潜在成長性は、材料を消費し続ける従来のプリンターとは異なります。そのため、3Dプリンティングのバリューチェーンの一角を占めるこのセグメントは、非常に大きな機会を提供しているのです。IDTechExの調査レポート『3Dプリンティングの材料市場 2022-2032年』では、3Dプリンティング材料のグローバル市場が2032年には295億ドル規模になると予測しています。
Source: IDTechEx

ポリマー:状況がダイナミックに変化

2010年代のデスクトッププリンティングのブーム以来、ポリマーはAM材料市場を代表するものとなっています。また、数量ベースで見ても、依然として最も需要の多い3Dプリンティング材料の1つです。付加製造について尋ねられると、多くの人は、PLAやPETGなどの低コストフィラメントについての造詣の深さを示します。しかし、それはポリマーの3Dプリンティングは試作などの単純な用途のみに適しているという認識に基づくものです。今では、さまざまな企業がより多くの機能性ポリマーや高性能ポリマーを市場に投入しており、この認識が変わってきています。
 
最も多く使われている高性能ポリマーの1つは、繊維強化ポリマーマトリックス複合材料(FRP)です。炭素繊維によってもたらされる高強度・高剛性という長所は、誰が見ても明らかです。連続炭素繊維の押出技術を追求することで、複雑な複合材部品にとっての新たな機会が切り拓かれています。複合材料を超えるものとして、高温熱可塑性樹脂が挙げられます。材料サプライヤーやプリンターメーカーは、製造性の向上に向けて改良を続けています。このほか、関心を集めているポリマーには、発泡材、リサイクル樹脂、バイオベースポリマー、ナノカーボンなどの添加物を含むポリマーがあります。このような開発成果物が次々に登場しています。IDTechExでは、今後10年間でポリマーAM材料に大きな変化が訪れると見ています。

金属:粉末を超える

金属付加製造の主な原材料は粉末です。金属粉末は、金属材料市場において売上高の大半、需要の相当分を占めています。しかし、コストや製造性の観点から、プリンターメーカーは金属3Dプリンティング向け代替材料の検討を始めています。長い実績のある競合材料の1つに、低コストの金属ワイヤーがあります。これは、ワイヤー指向性エネルギー堆積技術に対応しており、他のプロセスにおいても電磁流体力学的堆積技術として導入され始めています。その他には、押出成形メーカーが部品の押出成形に利用している、金属射出成形用のペレットがあります。これは、金属ポリマーフィラメントの押出成形よりもさらに安価であり、新たな金属材料と考えられています。最後に挙げるのは導電性金属ペーストです。これは粉末に代わるより安全な材料として一部使用されていますが、取り扱いに関して懸念があります。IDTechExでは、金属粉末は主要原材料としてのポジションを失うことはないと予測しているものの、ここで取り上げた新たな材料が、金属3Dプリンティング材料市場の成長に一層貢献するであろうと予測しています。

市場予測

IDTechExの調査レポート『3Dプリンティングの材料市場 2022-2032年』では、主な4つの材料カテゴリーにおいて75通りの予測に基づきながら市場を慎重に区分けし、AM材料市場の今後の売上規模や主要な需要動向についての展望を示しています。また、IDTechExは、AM材料市場の詳細分析と並行して、材料の総合的なベンチマーク調査も実施しています。さらに、AM材料市場の詳細な分析とともに、包括的な材料ベンチマーク調査、市場リーダーや新興企業のインタビューベースのプロファイル、ポリマー材料の比較研究なども提供します。
3Dプリンティングの材料市場の詳しい理解のために、IDTechExの『3Dプリンティングの材料市場 2022-2032年』をご活用ください。
 
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