Markt für thermische Spritzbeschichtungen Größe und Ausblick, 2023-2031

Marktübersicht

Der weltweite Markt für thermische Spritzbeschichtungen hatte im Jahr 2022 einen Wert von 12,26 Milliarden US-Dollar . Schätzungen zufolge wird er bis 2031 19,13 Milliarden US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum (2023–2031) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 5,06 % wachsen.

Bei thermischen Spritzbeschichtungsverfahren wird das Substrat von einem Strom fein verteilter, hochgeschwindigkeitsfähiger Partikel getroffen, die entweder geschmolzen oder halbgeschmolzen sind und zum Auftragen von Beschichtungen verwendet werden. Diese Verfahren verbessern oder reparieren die Oberfläche einer festen Substanz mithilfe von fein pulverisiertem Ausgangsmaterial oder gelegentlich einem in winzige Tröpfchen zerteilten geschmolzenen Metalldraht. Das Verfahren schützt vor Verschleiß, Erosion, Kavitation, Korrosion, Abrieb und Hitze und beschichtet gleichzeitig verschiedene Materialien und Komponenten. Darüber hinaus können durch thermisches Spritzen Schmierfähigkeit, hohe oder niedrige Reibung, Opferverschleiß, chemische Beständigkeit und viele andere wünschenswerte Oberflächenqualitäten erreicht werden. Diese Beschichtungen sind eine wirksame Alternative zu verschiedenen Oberflächenbehandlungen wie Vernickeln und Verchromen, Nitrieren oder Wärmebehandlungsverfahren, Eloxieren und Schweißüberzügen. Je nach Beschichtungsmaterial sind sie normalerweise dicker als eine Beschichtung und liegen im Bereich von 0,002 bis 0,025 Zoll.

Marktdynamik

Marktführer

Wachsende Nachfrage aus der Gesundheitsbranche

Im Gesundheitswesen werden thermische Spritzbeschichtungen für zahlreiche Zwecke eingesetzt, darunter Herzschrittmacher, Zahnimplantate, Prothesen und Orthopädie. Diese Beschichtungen weisen Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und Biokompatibilität auf. Diese Beschichtungen sind porös und bioaktiv, sodass Medizintechniker Implantate entwickeln können, die besser für die Interaktion mit Knochengewebe geeignet sind. Thermisch gespritzte Keramikbeschichtungen auf medizinischen Implantaten lassen sich aufgrund ihrer hydrophoben Eigenschaften leichter reinigen und wiederaufbereiten. Darüber hinaus sind sie aufgrund des Fehlens von Chrom und Nickel auf der Oberflächenschicht zu 100 % antiallergisch, was dem Patienten Komfort bietet.

Die zunehmenden gesundheitlichen Bedenken im Zusammenhang mit einem sitzenden Lebensstil und schlechten Essgewohnheiten werden wahrscheinlich die Zahl der Patienten mit verschiedenen Krankheiten erhöhen, was voraussichtlich die Nachfrage nach implantierbaren Operationen steigern wird. Darüber hinaus treiben die steigende Zahl geriatrischer Bevölkerungsgruppen und zunehmender Verkehrsunfälle die Nachfrage nach Operationen und medizinischen Geräten an. Alle diese Faktoren treiben den Bedarf an thermischen Spritzbeschichtungen voran und werden voraussichtlich während des Überprüfungszeitraums anhalten.

Thermisches Spritzen ersetzt galvanische Prozesse

Thermisches Spritzen ist im Vergleich zur Hartverchromung kommerziell konkurrenzfähig. Einige Vorteile sind Energiekosten, Kapitalkosten, Materialvielfalt, Abfallentsorgung und Platz. Zum Verchromen werden etwa 15 W Energie pro Quadratzoll benötigt. Die Energiekosten steigen proportional zur Größe des Teils. Beim thermischen Spritzen wirkt sich die Teilegröße auf die Beschichtungszeit aus und hängt vom verwendeten Verfahren ab, während die Energiekosten ähnlich sein können. Die relativen Kapitalkosten für die Einrichtung von Anlagen mit gleicher Produktionskapazität sind beim thermischen Spritzen erheblich geringer als beim Verchromen.

Die Entsorgung der Abwässer aus dem Beschichtungsprozess ist aufgrund der Toxizität von sechswertigem Chrom teuer. Andererseits entstehen beim thermischen Spritzen schädliche Abfälle wie Metallstaub, die schnell weggeworfen werden können. Darüber hinaus ist die Dicke der Chrombeschichtung schwierig zu kontrollieren. Zu den Vorteilen des thermischen Spritzens gehören eine höhere Abscheidungsrate, dichtere Beschichtungen, weniger Prozessschritte und keine Beschränkung der Bauteilgröße. Die verschiedenen Vorteile des thermischen Spritzens gegenüber der Galvanisierung werden in den kommenden Jahren wahrscheinlich das Marktwachstum vorantreiben.

Marktbeschränkung

Nachteile des thermischen Spritzverfahrens

Thermische Spritzbeschichtungen haben verschiedene Nachteile. Beispielsweise schränken Plasmaspritzbeschichtungen den Zugang zur Oberfläche ein, und Innenbohrungen mit kleinem Durchmesser sind eine Herausforderung, da es sich um einen Sichtlinienprozess handelt, der automatisierte Pistolenmanipulatoren erfordert. Die mit dem Plasmastrahl verbundenen hohen Temperaturen können beim Spritzen in der Luft zu Karbidzersetzung oder übermäßiger Oxidation führen, was zu Karbidbeschichtungen mit geringerer Härte oder Metallbeschichtungen mit höheren Oxidwerten als bei HVOF-Spritzbeschichtungen führt. Darüber hinaus gibt es keine Bewertungs- oder Testmethode zur Beurteilung, wie gut die Schicht am Substrat haftet. Der Prozess erfordert Maßnahmen zur Bekämpfung von Lärm, Licht, Staub und Rauch, was das Marktwachstum im Prognosezeitraum voraussichtlich behindern wird.

Marktchancen

Zunehmende Anwendung im Bereich erneuerbarer Energien

Die Fähigkeit, dichte Beschichtungen mit geringer Porosität herzustellen, macht das thermische Spritzen zu einer beliebten Korrosionsschutzbeschichtung in Biomasseverbrennungskesseln, Windkrafttürmen und geothermischen Rohrleitungssystemen. Der Wasserkraftsektor hat Probleme mit den Auswirkungen harter Partikel auf die Oberflächen von Teilen für erneuerbare Energien, wie z. B. der Erosion von Wasserturbinenteilen. Durch das HVOF-Verfahren (Thermal Spray Coatings) können dichte Beschichtungen aus Wolframkarbid oder Chromkarbid hergestellt werden. Diese Beschichtungen schützen Oberflächen nachweislich vor Erosion und Korrosion. Diese Beschichtungen können Wasserturbinen auch vor Schlammerosion schützen.

Thermische Spritzbeschichtungen werden auch in der Windenergie eingesetzt und gewährleisten den optimalen Betrieb von Windturbinenkomponenten wie Antriebssystemen, Sensoren elektronischer Steuerungssysteme, Generatoren, Antriebssystemen, Getrieben und anderen. Darüber hinaus werden diese Beschichtungen bei der Energieerzeugung aus Biomasse, der Erzeugung geothermischer Energie sowie bei erneuerbaren Brennstoffzellen eingesetzt. Daher steigt die Nachfrage nach erneuerbarer Energie aus Wind- und Wasserkrafttechnologien erheblich an, was im Prognosezeitraum voraussichtlich Chancen für den globalen Markt für thermische Spritzbeschichtungen schaffen wird.

Regionalanalyse

Nach Regionen ist der globale Markt für thermische Spritzbeschichtungen in Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Anteilseigner auf dem globalen Markt für thermische Spritzbeschichtungen und wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,10 % wachsen. während des Prognosezeitraums. Das hohe Marktwachstum ist hauptsächlich auf die steigende Nachfrage nach thermischen Spritzbeschichtungen aus der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Öl- und Gas- sowie Energie- und Stromindustrie in großen Volkswirtschaften wie Indien, China und Japan zurückzuführen. Große Flugzeughersteller wie Airbus haben in der Region Produktionsstätten errichtet. Sie beziehen Flugzeugteile von lokalen Unternehmen in Indien, darunter die Tata Group, Dynamatic Technologies und Mahindra Group Companies. Der erhebliche Bedarf an Automobilkomponenten, die extrem hohen Drücken und Temperaturen standhalten müssen, könnte dem Markt für thermische Spritzbeschichtungen in der Region zum Wachstum verhelfen. Darüber hinaus ist China der größte Produzent und Verbraucher von thermischen Spritzbeschichtungen im asiatisch-pazifischen Raum. Darüber hinaus wächst der indische Markt aufgrund des Anstiegs der Nachfrage in den Bereichen Automobil, Energie, Strom, Chemie und Luft- und Raumfahrt erheblich.

In Nordamerika wird ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 3,05 % erwartet. über den Prognosezeitraum. Die starke Nachfrage aus wichtigen Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas, Automobil, Medizin und Stromerzeugung, ist der Haupttreiber des Marktes für thermische Spritzbeschichtungen in Nordamerika. Die leichte Verfügbarkeit von Rohstoffen in der Region treibt auch das Wachstum des globalen Marktes für thermische Spritzbeschichtungen an. Darüber hinaus fördern die Regierungen der Vereinigten Staaten und Kanadas Initiativen zur Entwicklung fortschrittlicher Beschichtungen und zur Festlegung von Standards für thermische Spritzbeschichtungen, die die Marktexpansion katalysieren könnten. So kündigte die kanadische Regierung im Februar 2022 an, dass sie 18,92 Millionen USD (24 Millionen CAD) aus dem New Frontiers in Research Fund für ein Projekt zur Entwicklung neuartiger molekularer Beschichtungen bereitstellen werde, die die Wartungskosten in Branchen wie Gesundheitswesen, Infrastruktur, Automobil, Luft- und Raumfahrt und Unterhaltungselektronik senken könnten. Der Anstieg der F&E-Ausgaben in der Pharmaindustrie dürfte die Nachfrage nach thermischen Spritzbeschichtungen in Europa ankurbeln. Aufgrund der hohen Nachfrage nach Rohöl und Erdgas in Russland und der zunehmenden Nutzung besserer Ölrückgewinnung durch die Hersteller dürfte die Branche schnell wachsen.

In Lateinamerika ist Brasilien einer der größten Hersteller von Industriejets und verschiedenen Luft- und Raumfahrtprodukten, darunter Militär-, Turboprop-, Freizeit- und allgemeine Luftfahrtflugzeuge, Hubschrauber sowie Agrar- und Landwirtschaftsflugzeuge. Das Wachstum in der Luft- und Raumfahrt steigert die Nachfrage der Region nach thermischen Spritzbeschichtungen. Der weltweit größte Ölproduzent befindet sich im Nahen Osten und in Afrika. Es wird erwartet, dass die Existenz bedeutender Öl produzierender Länder wie Saudi-Arabien, Kuwait, Oman, Bahrain, Libyen, Irak, Angola und Iran zu einer starken Produktnachfrage im Öl- und Gasgeschäft der Region führen wird.

Darüber hinaus wird erwartet, dass die wachsende Gesundheitsbranche, insbesondere in den GCC-Staaten, den Bedarf an medizinischen Geräten weiter steigern und dem regionalen Markt für thermische Spritzbeschichtungen attraktive neue Wachstumsaussichten eröffnen wird. Das saudische Nationalkomitee für Stahlindustrie behauptet, dass die Stahlindustrie der wichtigste nicht-ölbasierte Wirtschaftsfaktor Saudi-Arabiens sei. Außerdem richtet die Regierung Sonderwirtschaftszonen ein, um ausländische Unternehmen zum Aufbau von Produktionsstätten im Land zu bewegen und die nicht-ölbasierte Wirtschaft zu unterstützen, was der sich entwickelnden Stahlbranche helfen und sich positiv auf den Markt für thermische Spritzbeschichtungen auswirken könnte.

Segmentanalyse

Der globale Markt für thermische Spritzbeschichtungen ist nach Verfahren, Material und Endbenutzer segmentiert.

Basierend auf dem Verfahren ist der globale Markt für thermische Spritzbeschichtungen in Verbrennungsflammen und Elektrizität unterteilt.

Das Segment der Verbrennungsflammen hat den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 4,55 % wachsen. Die am häufigsten verwendete Methode für thermische Spritzbeschichtungen ist die Verbrennungsflamme. Detonation, HVOC und Flammspritzen sind allesamt Bestandteile des Verbrennungsflammenprozesses. Flammspritzen wird häufig für Anwendungen mit geringer Intensität verwendet, da es kostengünstig ist. Darüber hinaus verwendet das HVOF-Verfahren (High-Velocity Oxygen Fuel) Brenngas und Sauerstoff mit hohem Druck, um eine extrem dichte Beschichtung mit geringer Porosität und einer festen Bindung an das Metallsubstrat zu erzeugen. HVOF wird häufig für Triebwerksteile, Autoteile, Gasturbinen und Industrieanlagen verwendet.

Zu den elektrischen Verfahren bei thermischen Spritzbeschichtungen gehören Lichtbogenspritzen und Plasmaspritzen. Lichtbogenspritzen ist das wirtschaftlichste thermische Spritzbeschichtungsverfahren zum Auftragen korrosionsbeständiger Metallbeschichtungen, darunter Aluminium, Zink und deren Legierungen. Lichtbogenspritzbeschichtungen weisen eine ausgezeichnete Haft- und Kohäsionsfestigkeit auf. Darüber hinaus wird Plasmaspritzen zum Beschichten von Oberflächenmaterialien eingesetzt, die bei sehr hohen Temperaturen schmelzen. Dieses Verfahren wird zum Auftragen von Wärmedämmstoffen wie Zirkonoxid und Aluminiumoxid sowie verschleißfesten Beschichtungen wie Chromoxid verwendet.

Basierend auf dem Material ist der globale Markt für thermische Spritzbeschichtungen in Metalle und Legierungen, Keramik, Polymere und andere unterteilt.

Das Segment Metalle und Legierungen besitzt den höchsten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 4,77 % wachsen. Metall- und Legierungsbeschichtungen bieten kostengünstige Oberflächenbehandlungen, die die Leitfähigkeit erhöhen, Verschleiß- und Erosionsbeständigkeit sowie Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit bieten. Das Segment umfasst auch Zink-Aluminium-Legierungsbeschichtungen und Superlegierungen aus Wolfram, Molybdän , Rhenium, Niob, rostfreien Stählen, NiCr-Legierungen, kobaltbasierten Satelliten, kobalt-/nickelbasierten Tribaloys und kobalt-/nickelbasierten NiCrBSi-Legierungen. Darüber hinaus sind Zylinderbeschichtungen für Dieselmotoren, Kolbenringe oder Ventilschäfte, Turbinenschaufeln, Leitschaufeln und Brennkammern, korrosionsanfällige Infrastruktur, Bergbau- und Landmaschinen sowie petrochemische Pumpen und Ventile einige wichtige Anwendungsgebiete für Metall- und Legierungsbeschichtungen.

Die thermischen Spritzpolymer- oder Kunststoffbeschichtungen werden hauptsächlich für Infrastrukturanwendungen verwendet und durch Flammspritzen oder Plasmaspritzen aufgetragen. In thermischen Spritzbeschichtungen werden mehrere thermoplastische und duroplastische Polymere verwendet, darunter Urethane, Polytetrafluorethylen (PTFE), Ethylentetrafluorethylen (ETFE), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyetheretherketon (PEEK), Polycarbonat , Polyimid und Copolymere wie Polyimid/Polyamid, Surlyn und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Die Nachfrage nach Polymer-Flammspritzbeschichtungen steigt in Bau- und Infrastrukturanwendungen zum Beschichten von Stahl, insbesondere unter eisigen atmosphärischen Bedingungen.

Basierend auf dem Endbenutzer ist der globale Markt für thermische Spritzbeschichtungen in die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Energie und Strom, Automobil, Gesundheitswesen, Maschinenbau, Landwirtschaft, Elektrik und Elektronik und andere unterteilt.

Der Luft- und Raumfahrtsektor leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 4,17 % wachsen. Steigende Investitionen im Verteidigungssektor, die Verbesserung kommerzieller Luftfahrtnetze, das Wachstum der Tourismusbranche, die wirtschaftliche Entwicklung und eine Zunahme der Zahl der Fluggäste dürften die Flugzeugproduktion ankurbeln und damit die Nachfrage nach thermischen Spritzbeschichtungen steigern.

Thermische Spritzbeschichtungen werden häufig zur Wärmeisolierung kritischer Komponenten, zur Oxidations- und Korrosionskontrolle bei hohen Temperaturen sowie zur Abrieb- und Verschleißfestigkeit eingesetzt. Im Wasserkraftsektor schützt die thermische HVOF-Spritzbeschichtung Oberflächen vor Erosion und Korrosion durch saure oder alkalische Wasserbedingungen. Im Windenergiesektor werden thermische Spritzbeschichtungen verwendet, um den optimalen Betrieb von Windturbinenkomponenten sicherzustellen und die Lebensdauer der Windturbine zu verlängern. Steigende Investitionen in die Entwicklung von Wasserkraft- und Windkraftwerken dürften im Prognosezeitraum die Nachfrage nach Herstellern von thermischen Spritzbeschichtungen auf dem Markt ankurbeln.

jüngsten Entwicklungen

• November 2022 – Bodycote hat seine Kapazitäten für thermische Spritzbeschichtungen im Nahen Osten erhöht. Um das Geschäft in der Region, insbesondere in Saudi-Arabien, auszubauen, hat sich Bodycote mit der Mathevon Group zusammengetan . Die Partnerschaft vereint die Fähigkeiten von Mathevon, das interne Schieberteile für die Öl- und Gasindustrie herstellt, und Bodycote, das thermische Spritzbeschichtungen für die Industrie herstellt.
• September 2022 – Surface Technology gab bekannt, dass sie zum Verkauf und zur Anwendung der Resimac-Beschichtungen und Reparaturmaterialien aus Epoxid, Polyurethan und Silikon zugelassen sind, die keine Lösungsmittel verwenden. Kunden, die eine Reparatur oder Erneuerung von Metall- oder Gummikomponenten benötigen, Probleme mit Verschleiß oder Abrieb haben oder eine chemisch beständige Beschichtung für Teile oder Prozessgeräte benötigen, sind gute Kandidaten für die Resimac-Produktlinie.