Markt für thermische Spritzgeräte Größe und Ausblick, 2023-2031

Marktübersicht

Der weltweite Markt für thermische Spritzgeräte hatte im Jahr 2022 einen Wert von 375,11 Millionen US-Dollar . Schätzungen zufolge wird er bis 2031 einen Wert von 571,35 Millionen US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum (2023–2031) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 4,79 % wachsen.

Thermisches Spritzen ist ein Verfahren, das die Oberfläche eines festen Stoffes verbessert oder wiederherstellt. Mit diesem Verfahren können Beschichtungen auf verschiedene Materialien und Komponenten aufgetragen werden, um Verschleiß, Erosion, Kavitation, Korrosion, Abrieb und Hitze zu widerstehen. Zu den Anwendungsgebieten für thermische Spritzbeschichtungen gehören Hochdruckdüsen, Kompressorluftdichtungen und Brennkammern für Raketen. Chromkobalt-, Aluminiumoxid- und Chromkarbidbeschichtungen werden in Turbinenluftdichtungen, Kraftstoffdüsen, Turbinenschaufeln und Luftdichtungen verwendet.

Zum thermischen Spritzen wird eine thermische Spritzanlage verwendet, die aus einer Wärmequelle und einem Pulver- oder Drahtbeschichtungsmaterial besteht, das zu Mikropartikeln geschmolzen und auf Metall- oder manchmal auch Kunststoffoberflächen aufgetragen wird. Die im thermischen Spritzverfahren aufgetragene Beschichtung wird auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt, bevor sie auf die Oberfläche gesprüht wird. Danach kann der Erwärmungsprozess mithilfe von Verbrennungs- oder elektrischen Methoden (wie Plasma- oder Lichtbogenerwärmung) abgeschlossen werden.

Marktdynamik

Marktführer

Zunehmende Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Flugzeugkomponenten sind rauen Umgebungen, insbesondere hohen Temperaturen und extremem Druck, ausgesetzt. Der Einsatz von thermischem Spritzen in der Luft- und Raumfahrtindustrie trägt zum Schutz teurer Motorkomponenten bei, indem die Lebensdauer der Komponenten verlängert und die Kraftstoffeffizienz drastisch erhöht wird, wodurch die Leistung des Flugzeugs verbessert wird. Darüber hinaus verkürzt der Einsatz von thermischem Spritzen die Reparaturzeit von Komponenten, wodurch häufig kostspielige Bestandserneuerungen vermieden werden.

Zum Beschichten mit thermischem Spritzen sind verschiedene thermische Spritzgeräte erforderlich, von Spritzpistolen und Beschichtungssystemen bis hin zu Ersatzteilen und Zuführgeräten. Da der Markt für thermische Spritzbeschichtungen wächst, könnte auch der Gerätemarkt im Laufe der Jahre wachsen. Darüber hinaus werden laut Boeing Commercial Market Outlook 2021–2040 im Zeitraum 2021–2040 voraussichtlich 43.610 Flugzeuge mit einem Marktdienstleistungswert von 9,540 Milliarden USD ausgeliefert. Die steigende Zahl der ausgelieferten Flugzeuge dürfte die Fertigungsaktivitäten in der Branche steigern, was den Markt im Prognosezeitraum voraussichtlich ankurbeln wird.

Steigende Beliebtheit von thermisch gespritzten Keramikbeschichtungen

Das thermische Spritzverfahren ist die vielseitigste Technik zur Herstellung von Keramikbeschichtungen. Verschiedene Materialien, die schmelzen, ohne sich zu zersetzen oder zu verdampfen, können bei diesem Verfahren spritzbeschichtet werden. Sie werden aufgrund ihrer Fähigkeit, die Wärme- oder elektrische Leitfähigkeit sowie andere wichtige Eigenschaften zu steuern und den Verschleiß von Komponenten durch Erosion, Abrieb und Korrosion zu verringern oder zu verhindern, immer häufiger in verschiedenen Industrie- und Gewerbesektoren eingesetzt, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Bauwesen sowie Öl und Gas.

Darüber hinaus werden thermisch gespritzte Keramikbeschichtungen aufgrund ihrer hohen Schmelztemperaturen und geringen Wärmeleitfähigkeit hauptsächlich durch Plasmaspritzen aufgebracht. Die Fähigkeit, Kräften bei hohen Temperaturen standzuhalten, macht sie für den Einsatz in bestimmten Anwendungen geeignet. Die steigende Nachfrage und der Wettbewerb zwischen den OEMs von industriellen Gasturbinen um verbesserte Wirkungsgrade sind die Hauptfaktoren, die das Wachstum und die Popularität thermisch gespritzter Beschichtungen fördern.

Marktbeschränkung

Probleme hinsichtlich Prozesszuverlässigkeit und -konsistenz

Die begrenzte Verfügbarkeit von Daten über die Zuverlässigkeit und Konsistenz von thermischen Spritzbeschichtungen, wie z. B. thermischen Spritzkeramikbeschichtungen, stellt eine potenzielle Herausforderung für Hersteller dar und kann das Marktwachstum behindern oder verlangsamen. Auch die Unfähigkeit der Technologieanbieter, die Auswirkungen zahlreicher mechanischer Faktoren zu simulieren, die unter Betriebsbedingungen auf die thermischen Spritzkeramikbeschichtungen und ihre Systeme einwirken, beunruhigt die Verbraucher. Solche Faktoren werden voraussichtlich das Marktwachstum behindern.

Marktchancen

Entwicklung im Stromerzeugungssektor

Im Stromerzeugungssektor werden thermische Spritzbeschichtungssysteme benötigt, um Verbrennungskörbe, Kompressorräder, Kompressorschaufeln, Membranen, Kraftstoffdüsen, Laufräder, Düsenleitschaufeln, Mantelkacheln, Übergangsstücke, Turbinenschaufeln, Turbinendüsen, Turbinenrotoren, Übergangskanäle usw. zu beschichten. Elektrizität bildet einen wichtigen Stromerzeugungssektor in den Hauptkomponenten des Energiebedarfs. Laut IEA wird der Strombedarf in den Jahren 2022–2024 jährlich um 2,7 % steigen. Hohe Energiepreise könnten jedoch eine gewisse Unsicherheit mit sich bringen.

Fast 90 % des Anstiegs der Nettonachfrage werden voraussichtlich durch erneuerbare Energiequellen gedeckt, die jährlich um 8 % zunehmen werden. Die Stromerzeugung auf Kernenergiebasis wird im gleichen Zeitraum jährlich um 1 % zunehmen. Kohleverstromung könnte 2021, die ein Wachstum von 9 % verzeichnete, mehr als die Hälfte des Bedarfsanstiegs decken. Infolge der Umstellung von Gas auf Kohle aufgrund steigender Erdgaskosten erreichte die Kohleverstromung einen historischen Höchststand. Darüber hinaus wird erwartet, dass der weltweite Strombedarf bis 2030 um durchschnittlich 75 % steigen wird. Der Global Energy Outlook der Internationalen Energieagentur prognostiziert, dass in den nächsten 25 Jahren weltweit mehr als 2.457 Gigawatt (GW) Stromkapazität installiert werden. All diese Faktoren dürften Wachstumschancen auf dem Markt schaffen.

Regionalanalyse

Nach Regionen gegliedert ist der globale Markt für thermische Spritzgeräte in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Südamerika sowie den Nahen Osten und Afrika.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Anteilseigner am globalen Markt für thermische Spritzgeräte und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 5,37 % aufweisen. China ist der größte Umsatzbringer in dieser Region. Der chinesische Markt für thermische Spritzgeräte wächst stark, was den Fertigungssektor der Luft- und Raumfahrt- sowie der Automobilindustrie des Landes widerspiegelt. Darüber hinaus gehört China zu den weltweit führenden Stahlherstellern, und Stahlwerke schützen ihre Geräte mit thermischen Spritzbeschichtungen. Die chinesische Luft- und Raumfahrtpolitik ist eine der umfassendsten Bemühungen, das höchste Entwicklungs- und Produktionsniveau in der Luft- und Raumfahrt zu erreichen. China hat den zweitgrößten inländischen Luftfahrtmarkt der Welt. Darüber hinaus verfügt es mit einem jährlichen Wachstum des Passagierverkehrs von 6,6 % über die am schnellsten wachsende inländische Luftfahrtindustrie der Welt. Laut der Internationalen Organisation der Kraftfahrzeughersteller (OICA) verfügte China über die größte Automobilproduktionsbasis der Welt mit einer Gesamtfahrzeugproduktion von 26,08 Millionen Einheiten im Jahr 2021, 3 % mehr als die 25,23 Millionen Einheiten, die im Jahr zuvor produziert wurden. Solche Faktoren treiben das regionale Marktwachstum voran.

Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 4,99 % aufweisen. Nordamerika umfasst die USA, Kanada und Mexiko. Die USA dominieren den regionalen Markt. Die USA gehören zu den größten Märkten für thermische Spritzgeräte, da dort eine große Luft- und Raumfahrtindustrie ansässig ist, die die wichtigste Endverbraucherbranche darstellt. Der Elektronikmarkt in den USA ist der größte der ganzen Welt. Aufgrund modernster Technologie, erweiterter F&E-Einrichtungen und gestiegener Verbrauchernachfrage wird erwartet, dass der Elektronikmarkt erheblich wachsen wird. Darüber hinaus haben die Vereinigten Staaten, die die weltweit größte Militärflugzeugflotte beherbergen, Pläne, die Militärflugzeugflotte zu erweitern, um der wachsenden Flotte in Ländern wie Russland und China einen Schritt voraus zu sein. Die Vereinigten Staaten sind eines der Länder mit den höchsten Militär- und Verteidigungsausgaben und machten im Jahr 2020 rund 39 % der gesamten weltweiten Verteidigungsausgaben aus. Das Land verfügte 2021 über ein Budget von 703,7 Milliarden USD für das Verteidigungsministerium. Die oben genannten Faktoren kurbeln also den Markt in dieser Region an.

Deutschland dominiert den europäischen Markt für thermische Spritzgeräte. In Deutschland gibt es eine breite Palette von Herstellern, darunter solche, die Motoren, Geräte, Materialien und andere Komponenten herstellen und komplette Systeme integrieren. Deutschland gehört zu den führenden Herstellern von Flugzeugen. Laut dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie ist der Luft- und Raumfahrtsektor in Deutschland von großer Bedeutung, mit einer soliden industriellen Basis und erwarteten hohen Wachstumsraten in den kommenden Jahren. Um die wachsende Nachfrage im Luftverkehr zu decken, werden voraussichtlich innerhalb der nächsten 20 Jahre etwa 30.000 bis 35.000 neue Flugzeuge in Betrieb genommen. Die erhöhte Flugzeugproduktion nach der Erholung von COVID-19 wird voraussichtlich ebenfalls zur Marktexpansion im Prognosezeitraum beitragen.

Die südamerikanische Region ist weiter unterteilt in Argentinien, Brasilien und den Rest Südamerikas. Brasilien ist der größte Umsatzbringer in der südamerikanischen Region. In Brasilien werden Produktionsstätten einiger der größten US-amerikanischen Pharmaunternehmen errichtet. Die brasilianische Regierung hat die Umsetzung des Bundesgesetzes Nr. 13.097 angekündigt, das die Zuweisung zusätzlicher Bereiche für die Gesundheitsbranche ermöglicht, in denen nun ausländisches Kapital investiert werden darf. Dies dürfte günstigere Bedingungen für ausländische Direktinvestitionen in der Gesundheitsbranche schaffen. Verschiedene Hersteller haben mit dem Aufbau ihrer Anlagen begonnen oder Joint-Venture-Vereinbarungen mit lokalen Herstellern unterzeichnet, um die Produktion von Medizinprodukten zu steigern. Der oben erwähnte Trend in den Endverbraucherbranchen wird den Markt wahrscheinlich ankurbeln.

Segmentanalyse

Basierend auf dem Produkttyp ist der globale Markt für thermische Spritzgeräte zweigeteilt in thermische Spritzbeschichtungssysteme, Spritzpistolen und -düsen, Zuführgeräte, Staubsammelgeräte, Ersatzteile, schalldämmende Gehäuse und mehr.

Das Segment Spritzpistolen und -düsen dominiert den Weltmarkt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 5,63 % aufweisen. Thermische Spritzpistolen und -düsen sind eine der wichtigsten Komponenten von thermischen Spritzgeräten. Die Beschichtungsqualität und -effizienz hängen von der richtigen Verwendung der für den Spritzprozess verwendeten Spritzpistolen und -düsen ab. Düsen in Plasmapistolen werden während des Beschichtungsprozesses Temperaturen von über 10.000 °C ausgesetzt. Gleichzeitig wird von den Pistolen erwartet, dass sie durch die gleichmäßige Verteilung des Kühlwassers innerhalb der Düse eine optimale Wärmeübertragung aufweisen. Das Düsenmaterial wird so ausgewählt, dass es eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, um die erzeugte Wärmeenergie abzuleiten. Die verwendeten Arten von thermischen Spritzpistolen sind Plasmapistolen, Plasmapistolen mit kontrollierter Atmosphäre, HVOF-Pistolen, Lichtbogendrahtpistolen, Verbrennungsdrahtpistolen und Verbrennungspulver-Spritzpistolen.

Ersatzteile spielen eine wichtige Rolle bei der Verlängerung der Lebensdauer von thermischen Spritzgeräten. Sie werden für vorbeugende Wartung und bei Teileausfällen benötigt. Ersatzteile sind notwendig, um eine unterbrechungsfreie und effiziente Produktivität aufrechtzuerhalten, da die Geräte aufgrund der eingesetzten Energien im Laufe der Zeit verschleißen. Zu den Ersatzteilen gehören Pistolen- und Düsenteile wie Drahtführungen, Luftkappen, Elektroden, Zylinder, Düsen und Pulverinjektoren. Zu den Ersatzteilen für Zuführungen gehören Rührer, Gasinjektoren, Dichtungspakete, Sauggeräte, Verteiler und Turbinenvibratorbaugruppen.

Basierend auf dem Verfahren ist der globale Markt für thermische Spritzgeräte in Verbrennungs- und Elektroenergie unterteilt.

Das Segment der elektrischen Energie trägt am meisten zum Marktanteil bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 4,98 % aufweisen. Detonationskanonenbeschichtungen werden häufig zur Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie für viele andere Schutzarten eingesetzt. Sie werden häufig für die anspruchsvollsten Anwendungen eingesetzt, können aber aufgrund ihrer langen Lebensdauer oft die wirtschaftlichste Wahl sein. Der Prozess unterscheidet sich von der Verbrennung, da er elektrische Energie zum Schmelzen oder Verschmelzen der Materialien verwendet, um die erforderliche Beschichtung zu erzeugen. Drahtlichtbogen, Plasma und Kaltspritzen sind die drei thermischen Spritzbeschichtungsverfahren , die elektrische Energie nutzen.

Bei der Niedergeschwindigkeitsverbrennungsmethode wird die Verbrennung von Gasen genutzt, um das Material in Pulver-, Stab- oder Drahtform zu schmelzen und auf das Substrat zu treiben, um die gewünschte Beschichtung zu erzeugen. Da es relativ wirtschaftlich ist, wird das Verbrennungsspritzen hauptsächlich bei Niedertemperaturanwendungen eingesetzt. Das Hochgeschwindigkeitsverbrennungsverfahren oder HVOF (High-Velocity Oxy-Fuel) wird voraussichtlich unter den Verbrennungsverfahren die schnellste Verbreitung erfahren. Die thermische Hochgeschwindigkeits-Sauerstoff-Brennstoff-Spritzbeschichtung (HVOF) ist eine Technik, die verwendet wird, um die Oberfläche eines Bauteils (Eigenschaften oder Form) zu verbessern oder zu fixieren. Sie wird häufig in der Medizin- und Luftfahrtindustrie eingesetzt.

Basierend auf der Endverbraucherbranche ist der globale Markt für thermische Spritzgeräte in die Branchen Luft- und Raumfahrt, industrielle Gasturbinen, Automobil, Elektronik, Öl und Gas, medizinische Geräte, Energie und Strom und Sonstige unterteilt.

Der Luft- und Raumfahrtsektor hat den höchsten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 5,63 % aufweisen. In der Luft- und Raumfahrtbranche werden thermische Spritzverfahren häufig als Schutzbeschichtungen eingesetzt, um Flugzeugkomponenten zu schützen und alte Komponenten zu reparieren. Sie schützen Turbinenschaufeln und Betätigungssysteme von Triebwerken und bieten eine hohe Wärmebeständigkeit und Langlebigkeit. Thermische Spritzverfahren werden hauptsächlich in Triebwerkkomponenten wie Kurbelwellen, Kolbenringen, Zylindern, Ventilen usw. eingesetzt. Darüber hinaus werden sie auch zur Beschichtung von Fahrwerken (Lager und Achsen im Fahrwerk) verwendet, um den Kräften bei Landung und Start standzuhalten. Thermische Spritzbeschichtungen sorgen für die erforderlichen Oberflächenbedingungen, um die Lebensdauer der Triebwerkskomponenten zu erhöhen.

Thermisches Spritzen wird im Elektronikbereich zum Herstellen dielektrischer Beschichtungen für Nieder- und Hochspannungsanwendungen verwendet. Das thermische Spritzen schützt Elektronik vor elektromagnetischen Störungen und Funkstörungen (ESR und RFI). Die am häufigsten verwendeten thermischen Spritzgerätesysteme im Elektronikbeschichtungsbereich sind Flammspritzen, Plasma und Drahtlichtbogen. Die globale Unterhaltungselektronikbranche wächst aufgrund der stetig steigenden Nachfrage nach Mobiltelefonen, Spielsystemen, tragbaren Computergeräten und anderen persönlichen elektronischen Geräten rasant, was die Nachfrage nach thermischen Spritzbeschichtungsgeräten in diesem Segment antreibt.

jüngsten Entwicklungen

• Dezember 2022 – Oerlikon beabsichtigt, für seine Geschäftsbereiche Oberflächenlösungen und -ausrüstung in eine brandneue, hochmoderne Montage- und Produktionsanlage in der Schweiz zu investieren.
• Mai 2023 – Kymera International („Kymera“), ein weltweit führendes Unternehmen für Spezialmaterialien, gab bekannt, dass es die Übernahme der überwiegenden Mehrheit der Vermögenswerte von Thermal Spray Solutions, Inc. („TSS“) abgeschlossen hat. TSS ist ein führender Anbieter von hochleistungsfähigen thermischen Spritzbeschichtungen für Korrosions- und Verschleißfestigkeit für die US-Marine, die Schiffbauindustrie und große Industriekunden in den gesamten Vereinigten Staaten.