ラピッドプロトタイピング材料の市場規模、シェア、新型コロナウイルス感染症の影響分析、材料別（熱可塑性プラスチック、金属および合金、セラミックスなど）、用途別（建設および製造、エレクトロニクスおよび消費財、自動車、医療およびヘルスケア、航空宇宙および防衛） 、その他）、および地域予測、2021 ～ 2028 年

世界のラピッドプロトタイピング材料市場規模は、2020 年に 4 億 5,530 万米ドルでした。市場は、2021 年から 2028 年の間に 17.2% の CAGR で、2021 年の 4 億 9,170 万米ドルから 2028 年までに 14 億 9,670 万米ドルに成長すると予測されています。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的な影響は前例のない驚異的なもので、パンデミックのさなか、ラピッドプロトタイピング材料がすべての地域の需要に悪影響を及ぼしています。当社の分析によると、2017年から2019年の平均前年比成長と比較して、2020年の世界市場は1.6%の減少を示しました。 CAGR の突然の低下は、この市場の需要と成長に起因しており、パンデミックが終息するとパンデミック前のレベルに戻ります。

大量生産の前に、ラピッド プロトタイピング テクノロジーを使用して、物理的特性の観点から材料の機能をテストすることがよくあります。ラピッドプロトタイピングの材料特性に基づいて、設計エンジニアは時間、エネルギー、材料を節約して高品質の製品を生産できます。さまざまなタイプのラピッドプロトタイピング技術には、ステレオリソグラフィー (SLA)、選択的レーザー焼結 (SLS)、溶融堆積モデリング (FDM)、選択的レーザー溶融 (SLM)、積層造形物製造 (LOM) などがあります。それぞれの技術で適切な材料が使用されます。たとえば、さまざまな SLS ラピッド プロトタイピング材料の中で、ポリアミド 12 が最も人気があります。

大手事業会社は、優れた物理的および化学的特性を備えた先進的な材料を導入しています。たとえば、2021年11月にアルケマは、ドイツで開催されたFormnext 2021 Exhibitionで3Dプリンティング技術用のカスタムUV硬化配合物を展示しました。製品ポートフォリオには、N3D-TOUGH 784、HT-511、DMT-303、IC-163、LF-053 などの製剤が含まれます。これらの配合物は、3D プリンティング技術用の高度なポリマー樹脂に対する高まる要求を満たすために戦略的に開発されています。

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響

新型コロナウイルス感染症による産業活動の停止により市場の成長が阻害された

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックの進行により、ほぼすべての主要国でラピッド プロトタイピング エンドユーザーの業務が完全または部分的に停止しました。熱可塑性プラスチック、合金、その他の試作材料の不足に加え、ほとんどの産業で生産が停止したことにより、世界市場の成長が鈍化しました。さらに、世界のラピッドプロトタイピングサービスプロバイダーは、原材料出荷の遅延、下流需要の不確実性、製造・運営現場へのアクセス制限、労働者の確保可能性の低下、貿易規制の変更などの重要な課題に直面しました。最終用途産業による運営支出の削減は、高度な 3D プリンティング技術と新材料開発への投資見通しに影響を与えました。これらの課題は、ラピッド プロトタイピング技術と原材料の需要に悪影響を及ぼしました。

しかし、医療機器の需要が高まっていたため、医療およびヘルスケア部門はパンデミックによる影響を最小限に抑えました。米国食品医薬品局の調査によると、ラピッドプロトタイピングを含む 3D プリンティング技術は、新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) の最中に必要な医療部品の製造とテストに役立ちました。ラピッドプロトタイピングサービスにおける戦略的変化を背景とした産業運営の正常化により、市場全体は今後数年間で回復すると予想されます。

最新トレンド

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市場のトレンドを促進するラピッド プロトタイピング用のリサイクル素材を開発

熱可塑性プラスチックは、ラピッド プロトタイピングに使用される最大の材料です。したがって、熱可塑性プラスチックの消費量が増加するにつれて、プラスチック廃棄物管理の課題が重要になるでしょう。プラスチック汚染に対する懸念の高まりにより、主要リーダーはラピッドプロトタイピングに再生プラスチックを採用するようになりました。たとえば、2021年3月、コベストロはPolymakerと共同で、中国に本拠を置く農福春から受け取った廃棄ボトルを利用して、3Dプリンティング技術に適したポリカーボネートフィラメントを開発した。結果として得られた製品は二酸化炭素排出量が少なく、業界標準と互換性がありました。この製品は、高度な 3D プリンティングおよびラピッド プロトタイピング技術に従って持続可能なサプライ チェーンの確立に注力しているメーカー向けに戦略的に発売されました。同様に、PE、PET、PP、PS などの他のプラスチック材料も、ラピッド プロトタイピング製品開発のためにリサイクルできます。

推進要因

市場を促進するラピッド プロトタイピングの設計など、複数のメリット

ラピッド プロトタイピング テクノロジーは、デザイナー、開発者、エンジニアに明確な利点をもたらします。ラピッドプロトタイピングのコストと時間効率の特性により、従来のプロトタイピング技術よりも優位性が得られる可能性があります。ラピッド プロトタイピングにおける技術の進歩により、プロトタイプは数時間以内に開発およびテストできます。同じプロトタイプの場合、重要な一連の操作とテストのため、一般的な CNC 機械加工または板金製造には数週間かかる場合があります。目的の最終製品特性を達成するために、幅広い材料、形状、設計をテストできます。評価とテストが簡単なため、設計者は製品を改良するための明確なロードマップを構築できます。これにより、大量生産時の欠陥やリスクが大幅に軽減されます。ラピッドプロトタイピングの助けを借りて、費用対効果、機能性、美しさのユニークな組み合わせを実現できます。したがって、ラピッドプロトタイピングと材料は、特に製造部門で人気が高まっています。

抑制要因

市場の成長に挑戦する高い材料コストとプロセスコスト

ラピッド プロトタイピング ツールの初期セットアップ コストは高額です。プロトタイプのタイプ、材料、最終特性、プロトタイプ設計の原因と性質などのさまざまな要因によって、ラピッド プロトタイピングの速度やコストが決まります。一部の高度なテクノロジーには 100,000 米ドルの費用がかかる場合もあります。ラピッドプロトタイピングセラミック材料およびラピッドプロトタイピングスマート材料は、熱可塑性プラスチックと比較してコストがかかります。熟練した人材と技術が必要なため、全体の運用コストが増加します。さらに、精度と表面仕上げの遅れ、複雑な設計の不適切さ、目的に関するユーザーと設計者の混乱などの特定の欠点も、世界のラピッドプロトタイピング材料市場の成長を抑制しています。

セグメンテーション

材料分析による

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熱可塑性樹脂セグメントが予測期間中に世界市場を支配する

市場は材料に基づいて、熱可塑性プラスチック、金属および合金、セラミックなどに分類されます。熱可塑性プラスチックは、高強度、機能性、耐久性などの多様な特性を備えているため、最も多く採用されている試作材料です。熱可塑性プラスチックは安価であり、適切な範囲で幅広く入手可能です。 PA、PE、PEEK、ABS、PC、PET は、プロトタイプの開発に使用される熱可塑性プラスチックの例です。プラスチック生産における大量の入手可能性と継続的な技術開発により、将来のセグメントの成長が促進されると予想されます。金属と合金は、工業用および医療用のプロトタイプの設計にも広く使用されています。高強度、耐熱性、耐薬品性、その他の望ましい特性を備えた試作品を得るには、アルミニウム、ステンレス鋼、チタンが一般的に使用されます。少量の OEM セラミック プロトタイプは、リソグラフィー ベースのセラミック製造 (LCM) を使用して製造できます。その他のセグメントには、複合材料、紙、石膏などの材料が含まれます。これらの材料は消費される量が非常に少なく、市場全体に占める割合も低くなります。

アプリケーション分析による

エレクトロニクスおよび消費財部門が 2020 年の市場を独占

市場はアプリケーションに基づいて、建設と製造、エレクトロニクスと消費財、自動車、医療とヘルスケア、航空宇宙と防衛などに分類されます。エレクトロニクスおよび消費財部門は、2020 年の世界市場でラピッド プロトタイピング材料市場で最大のシェアを占めました。急速なデジタル化に伴い、ハイテク ガジェットや消費者向け電子製品の採用が増加しました。ラピッドプロトタイピングは、PCB からスポーツ用品などの家庭用消費財に至るまで、幅広い電子製品および消費財製品の開発とテストに使用されます。建設・製造部門は、世界中の建設・製造部門が鈍化ではあるものの着実に成長しているため、最も遅い成長率となると予測されています。自動車および航空宇宙・防衛部門が市場でかなり大きなシェアを占めています。ラピッドプロトタイピングは、量産前に自動車および航空宇宙部品の機能をテストするために広く使用されています。次世代の車両や航空機を生産するための研究開発活動の増加が、これらの分野の成長を促進することになります。手術器具や医療機器部品の開発におけるラピッドプロトタイピングの急速な導入により、医療・ヘルスケア部門は世界市場で最も急速な成長を示すと予想されています。さらに、高度な医療施設の開発への投資の増加により、医療業界における高度なラピッドプロトタイピング技術の需要が高まっています。その他のセグメントには、学術および芸術向けのプロトタイプ開発などのアプリケーションが含まれます。その他のセグメントは市場で最も低いシェアを占めており、この傾向は予測期間中も変わらないと予測されます。

地域に関する洞察

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北米は、確立された 3D プリンティング技術とこの地域のサービスプロバイダーの数により、世界市場を支配すると予想されています。北米の市場規模は、2020 年に 1 億 7,570 万米ドルでした。米国は、主要な最終用途産業全体にわたってラピッド プロトタイピング テクノロジーの最大の消費国です。高度な産業部門は、大規模な都市化とともに、市場の成長の主な原動力となっています。さらに、米国では航空宇宙および医療分野が盛んであり、近い将来プロトタイピング材料の需要がさらに拡大すると予想されています。

アジア太平洋地域のラピッドプロトタイピング材料市場の年間複合成長率は、予測期間中に19.8%と予想されます。アジアの発展途上国における急速な工業化を背景に、この地域は世界市場で第 2 位のシェアを占めています。中国、日本、韓国が市場の大部分を占めています。原材料がかなり安価で大量に入手できるため、メーカーはさまざまな材料をシミュレーションおよび反復して、さまざまな用途向けの機能的なプロトタイプを構築することができます。また、消費者が 1 つ屋根の下でワンストップ ソリューションを利用できるように、企業は回復力のあるサービス センターの開発に多額の投資を行っています。

ヨーロッパでは、自動車、エレクトロニクス、消費財、航空宇宙および軍事用途にわたるラピッドプロトタイピングの需要の高まりを背景に、ドイツが市場の成長に大きく貢献しています。高度なプロトタイピング サービス プロバイダーの強力なネットワークが、ドイツ市場の成長の重要な原動力です。この国はまた、予見可能な期間中に最も急速な成長を記録すると予測されています。英国、フランス、イタリアなどの他の国々も市場で顕著なシェアを占めています。消費者の嗜好が従来のプロトタイピング方法から最新のラピッド プロトタイピング サービスに移行することで、ヨーロッパでは熱可塑性プラスチック、金属、複合材料の消費が増加すると推定されています。

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ラテンアメリカ、中東、アフリカの市場は準備段階にあり、合わせて世界市場で最も小さなシェアを占めています。しかし、政府の政策の変化と官民投資の増加により、産業および製造部門全体がより速いペースで成長しています。これにより、これらの地域でラピッドプロトタイピング材料にとって有利な成長機会が生まれると予測されています。ブラジル、サウジアラビア、南アフリカは、今後数年間で大幅な成長を示すと予想されています。

主要な業界関係者

業界の大手企業は新素材を開発し、中小企業を買収しています

主要な経営リーダーは主に、ラピッド プロトタイピングにより効率的に使用できる先端材料の開発に投資しています。 3D Systems Corporation、Arkema、Covestro、Tethon 3D などの大手企業は、積層造形、3D プリンティング、ラピッド プロトタイピングに適した次世代熱可塑性プラスチックの導入に注力しています。 2021 年 2 月、3D Systems Corporation は、サウスカロライナ州の本社に先端材料開発研究所、トレーニング センター、カスタマー センター、さらに先端金属およびポリマー製造施設を整備する計画を発表しました。このような戦略的活動は、ラピッドプロトタイピング技術における同社の専門知識を拡張し、市場の成長に継続的に影響を与えています。

プロファイルされた主要企業のリスト:

• アルケマ S.A. (フランス)


• Stratasys, Ltd. (イスラエル)


• 3D Systems Corporation (米国)


• Covestro A.G. (ドイツ)


• EOS GmbH (ドイツ)


• CRP テクノロジー S.r.l. (イタリア)


• オックスフォード パフォーマンス マテリアルズ (米国)


• マテリアライズ NV (ベルギー)


• Tethon 3D (米国)


• 3DCeram (フランス)


• Nexa3D (米国)

主要な業界の発展:

• 2021 年 9 月 – 3D Systems Corporation は、認定済みの Scalmalloy (A) および M789 (A) を発売し、材料ポートフォリオを拡大しました。これらの材料は、エネルギー、金型製造、自動車、エレクトロニクス、航空宇宙、防衛用途向けの高強度部品の開発に使用されます。また、消費者は、同社のダイレクト メタル プリンティング プラットフォームを使用して、Scalmalloy (A) および M789 (A) を利用した部品を開発できます。


• 2021 年 11 月 – アルケマは、ドイツで開催された Formnext 2021 Exhibition で、3D プリンティング技術用のカスタム UV 硬化型配合物を展示しました。製品ポートフォリオには、N3D-TOUGH 784、HT-511、DMT-303、IC-163、LF-053 などの製剤が含まれます。これらの配合は、3D プリント技術向けの高度なポリマー樹脂に対する高まる需要を満たすために戦略的に開発されています。

レポートの対象範囲

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