Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias de la impresión 3D de metales por componentes (hardware, software, servicios), por tecnología (sinterización selectiva por láser (SLS), sinterización directa de metales por láser (DMLS), impresión por inyección de tinta, fusión por haz de electrones (EBM), deposición de metal por láser (LMD), fabricación de objetos laminados (LOM), fabricación de forma libre por haz de electrones (EBF3), fusión selectiva por láser (SLM)), por software (software de diseño, software de inspección, software de impresora, software de escaneo), por aplicaciones (prototipado, herramientas, piezas funcionales), por sector vertical (automoción, aeroespacial y defensa, sanidad, electrónica de consumo, polvo y energía, otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Impulsor del mercado de la impresión 3D de metales

Aplicaciones en creciente número en diversos sectores

El concepto fundamental detrás de la impresión 3D es que un modelo informático puede transformarse en un objeto físico sólido y tridimensional mediante la superposición de capas de material. Un archivo de diseño digital 3D sirve como base para cada proceso de impresión 3D, el equivalente a un plano para construir un objeto real. La estereolitografía fue la primeratecnología de impresión 3DSe creó y, a medida que creció y floreció, se convirtió en uno de los avances científicos y tecnológicos más importantes. El prototipado rápido, posible gracias a la expansión de la fabricación aditiva, está revolucionando el sector y reduciendo considerablemente el tiempo de comercialización.

La impresión 3D se utiliza ampliamente en diversos sectores industriales (metal, plástico o materiales sintéticos) para crear modelos, prototipos y piezas. Una pieza puede imprimirse en un par de horas utilizando un programa de impresión 3D como CAD. Con la implementación de esta tecnología, los productores se beneficiaron enormemente y pudieron eliminar muchos de sus procesos de utillaje secundarios, como el moldeo por inyección, el utillaje de resina, el utillaje flexible y la fabricación de moldes, lo que les permitió reducir sus costos y acelerar el tiempo de comercialización.

Restricción del mercado

Tecnologías que requieren una gran inversión de capital y precios elevados de las materias primas.

Aunque la fabricación aditiva se ha consolidado como una de las tecnologías creativas más prometedoras e innovadoras, ofreciendo numerosas ventajas a la industria manufacturera, la escasez de mercados sigue frenando su desarrollo. Entre los principales factores que limitan su adopción se encuentran las restricciones de materiales, las limitaciones de equipos y los problemas relacionados con la propiedad intelectual. El aumento de los costes y la escasez de materiales, junto con el elevado precio de las impresoras 3D, constituyen uno de los principales obstáculos. Otro factor importante es la falta de mano de obra cualificada. La necesidad de contar con la asistencia de proveedores y prestadores de servicios especializados y cualificados ha incrementado el gasto en servicios.

A pesar de que la impresión tridimensional cuenta con un mercado considerable y se prevé que su uso siga en aumento, muchos industriales y fabricantes aún tienen dificultades para comprender con precisión qué es la tecnología de impresión 3D. Para posicionar esta tecnología en el mercado, el primer reto consiste en generar y definir su concepto. Esto podría lograrse resaltando sus ventajas y potencial.

Oportunidad de mercado

Avances tecnológicos

El uso de la tecnología de impresión 3D en otros sectores comenzó hace algunos años, y ahora está a punto de entrar en el mercado comercial. El sector de la electrónica de consumo busca nuevas oportunidades que le permitan mejorar sus capacidades de producción, precisión y fiabilidad, impulsando así la innovación de productos y los avances tecnológicos. Las aplicaciones de sensores a largo plazo y los circuitos personalizados han despertado un gran interés entre los investigadores en electrónica. Se prevé que esta tecnología tenga un gran potencial para ampliar las opciones de impresión tridimensional y convertirse en un método fundamental para la producción de dispositivos electrónicos que, por lo general, se fabrican en volúmenes reducidos, como los optoelectrónicos.

Los ingenieros trabajan arduamente para experimentar con aplicaciones electrónicas y crear dispositivos de vanguardia, como componentes electrónicos flexibles, que podrían resultar muy útiles. Según la programación y el diseño introducidos en el software de la impresora 3D, estas producen objetos electrónicos impresos en 3D como una sola pieza continua, utilizando tintas conductoras en la combinación adecuada con materiales base y software compatible. Este proceso se conoce como electrónica conformable. Se trata de componentes electrónicos totalmente funcionales que no requieren ningún ensamblaje adicional.

Segmentación del mercado

Información sobre componentes

Según sus componentes, el mercado global de impresión 3D de metal se divide en hardware, software y servicios. El segmento de hardware es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 24,20 % durante el período de pronóstico. En 2021, el sector de hardware dominó el mercado y representó más del 60 % de los ingresos mundiales. El mercado de componentes de hardware para impresión 3D de metal se puede dividir en submercados: aquellos que se centran en la tecnología y aquellos que sirven a las aplicaciones.

El software de diseño, el software de inspección, el software de impresión y el software de escaneo son subcategorías que se engloban dentro del segmento de software. El software de modelado 3D más popular incluye herramientas de diseño CAD, escultura y modelado de forma libre. Estas herramientas permiten crear modelos aptos para la impresión 3D a partir de los datos de entrada proporcionados. Las tecnologías CAD posibilitan la construcción de modelos mediante formas geométricas, mientras que las herramientas de forma libre permiten crear objetos no geométricos. Las herramientas de escultura permiten al usuario construir modelos presionando, pellizcando, tirando o agarrando la arcilla digital para obtener el efecto deseado.

Perspectivas tecnológicas

En función de la tecnología, el mercado global de la impresión 3D de metales se divide en sinterización selectiva por láser (SLS), sinterización directa de metales por láser (DMLS), impresión por inyección de tinta, fusión por haz de electrones (EBM), deposición de metal por láser (LMD), fabricación de objetos laminados (LOM), fabricación de forma libre por haz de electrones (EBF3) y fusión selectiva por láser (SLM).

El segmento de fusión por haz de electrones (EBM) posee la mayor cuota de mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 23,95 % durante el período de pronóstico. La tecnología de impresión 3D conocida como fusión por haz de electrones se utiliza para artículos metálicos. Consiste en calentar un alambre o polvo metálico con un haz de electrones antes de unirlo. La empresa sueca Arcam AB diseña y desarrolla tecnología de fabricación aditiva. Su principal línea de productos son los equipos de fusión por haz de electrones (EBM) para procesos de fabricación aditiva. Ofrece soluciones para la fabricación aditiva que ayudan a crear componentes metálicos utilizando la tecnología EBM. Las industrias aeroespacial y médica son los principales mercados objetivo de los servicios de la empresa.

La sinterización láser directa de metales (DMLS) es un proceso que utiliza un láser de alta potencia y precisión para microsoldar aleaciones y metales en polvo, creando componentes metálicos completamente funcionales a partir de datos CAD. Este método permite superar la complejidad del utillaje y la producción de geometrías intrincadas, imposibles con otros procedimientos de fabricación de metales. Por ejemplo, HAL utiliza la sinterización láser directa de metales (DMLS) para crear componentes para el motor turbofán Hindustan-25 (HTFE-25). Se prevé que la demanda de metales impresos en 3D en India aumente en los próximos años gracias a los avances en el sector de la fabricación aditiva de metales del país.

Información sobre software

Según el software, el mercado global de impresión 3D de metal se divide en software de diseño, inspección, impresión y escaneo. El segmento de software de diseño es el que más contribuye al mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 22,60 % durante el período de pronóstico. Las herramientas de modelado 3D más populares son CAD, Sculpting y Freeform. Estas herramientas pueden producir modelos aptos para impresión 3D a partir de los datos de entrada proporcionados. A diferencia de las herramientas de forma libre, que permiten el desarrollo de formas libres, las herramientas CAD construyen modelos utilizando formas matemáticas. Mediante el uso de arcilla digital, las herramientas de esculpido permiten empujar, pellizcar, tirar o agarrar para construir modelos. Además del software y la tecnología de diseño 3D, Autodesk también se centra en PLM, la nube, las herramientas móviles y de diseño sostenible.

Información sobre la aplicación

Según su aplicación, el mercado global de impresión 3D de metales se divide en prototipado, utillaje y piezas funcionales. El segmento de prototipado posee la mayor cuota de mercado y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 23,55 % durante el período de pronóstico. El uso de datos CAD tridimensionales es un método para crear rápidamente una réplica a escala de un conjunto o artículo completo. Una vez completado el prototipo, se puede utilizar para producir rápidamente grandes cantidades del mismo. La fabricación aditiva de metales se utiliza cada vez más en los sectores aeroespacial y automotriz de México para fabricar prototipos y productos terminados. Las industrias automotriz y aeroespacial están generando más oportunidades y adoptando la impresión 3D con mayor rapidez, ya que el prototipado y el diseño son cruciales para la investigación y el desarrollo con el fin de alcanzar la perfección en la producción.

Perspectivas verticales

Según el sector vertical, el mercado global de impresión 3D de metales se divide en automoción, aeroespacial y defensa, sanidad, electrónica de consumo, polvos y energía, y otros. El sector de la automoción es el que más contribuye al mercado y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 22,45 % durante el periodo de previsión. La impresión 3D permite la creación rápida de prototipos y la fabricación de piezas de alto rendimiento para automóviles en la industria automotriz. La impresión 3D de metales ofrece a los fabricantes de automóviles numerosas oportunidades para producir vehículos de forma más rápida, eficiente y con mayor calidad que nunca, al poder satisfacer sus necesidades en cada etapa del ciclo de vida del producto.

Análisis regional

América del Norte es el principal actor del mercado global de impresión 3D de metales y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 23 % durante el período de pronóstico. El mercado de impresión 3D de metales se está expandiendo con mayor rapidez en la región norteamericana, y existen mayores perspectivas de crecimiento para las empresas con planes de inversión a largo plazo. Los principales impulsores del mercado regional norteamericano son la amplia base de clientes existente y la alta tasa de adopción de tecnología en todos los sectores industriales. Las iniciativas gubernamentales de los países de la región, que ofrecen importantes subsidios y fomentan activamente la inversión extranjera en sus territorios para generar una economía sólida, oportunidades de negocio y empleo, probablemente impulsarán el crecimiento de los actores de la industria durante el período de pronóstico.

Tendencias del mercado en Asia-Pacífico

Se prevé que la región de Asia-Pacífico crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 27,10 % durante el período de pronóstico. Esta región se ha consolidado como uno de los centros de fabricación más prometedores del mundo, ofreciendo oportunidades lucrativas en prácticamente todos los sectores empresariales. En los últimos años, se ha convertido en un destino atractivo para las empresas de electrónica de consumo y ha ampliado su presencia al convertirse en un importante centro de producción de automóviles. Además, el avance de las tecnologías de impresión 3D se ve impulsado por la investigación y el desarrollo en el ámbito de la salud, llevados a cabo por científicos e investigadores de países importantes como Japón, China y Corea del Sur.

Tendencias del mercado europeo

Europa es otra región que lleva a cabo regularmente una extensa investigación y desarrollo relacionados con la fabricación aditiva debido a la abundancia de conocimientos técnicos y materias primas. Cabe destacar que los investigadores, técnicos y científicos europeos están trabajando arduamente para desarrollar el futuro de la impresión 3D, una tecnología que también ha sido adoptada por las principales economías del mundo, como Estados Unidos, Japón y Rusia. Europa cuenta con una vasta extensión geográfica, y varios países, entre ellos Alemania, el Reino Unido, Bélgica, los Países Bajos, Suecia y otros, invierten activamente en la fabricación aditiva. Estos factores están impulsando el crecimiento constante de la industria de la impresión tridimensional en la región.