3Dプリントフィラメント市場 サイズと展望 2025-2033

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3Dプリントフィラメント市場の成長要因／推進要因

ヘルスケアおよび医療機器における採用の増加

ヘルスケア業界は、3Dプリントフィラメント市場の大きな成長ドライバーであり、義肢、インプラント、手術模型などのカスタマイズされたソリューションの利用がますます増加しています。PLA、ABS、TPUなどのフィラメントは、生体適合性と柔軟性に優れているため、これらの用途に好まれています。

• 例えば、Materialise NVは、手術計画のための患者固有の模型を作成するために特別に設計された医療グレードのフィラメントを開発しました。このイノベーションは、手術精度の向上と手術成績の改善に不可欠であることが証明されており、医療技術の進歩における3Dプリンティングの重要性をさらに浮き彫りにしています。

フィラメント材料の進歩

フィラメント材料技術の継続的な発展、特にエンジニアリンググレードおよび耐熱性フィラメントの使用増加は、市場の拡大を促しています。PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）やPEI（ポリエーテルイミド、通称ウルテム）などの材料は、優れた機械特性と熱安定性が求められる航空宇宙、自動車、産業分野の厳しい用途に不可欠なものになりつつあります。

• エボニックは2023年、高性能3Dプリンティング用途向けに最適化されたVESTAKEEP PEEKフィラメントを発売しました。これらの進歩により、メーカーは軽量でありながら高い耐久性を備えた部品を製造できるようになり、高性能産業における3Dプリンティングの適用範囲が広がります。

阻害要因

先端フィラメント材料の高コスト

3Dプリンティングフィラメント市場の成長を阻害する大きな要因の一つは、PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）や炭素繊維複合材などの先端フィラメント材料の高コストです。これらの材料は、PLA（ポリ乳酸）やABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）などの標準的なフィラメントよりもかなり高価であるため、その用途は主に特殊な業界に限られています。

• 例えば、炭素繊維強化ナイロンは標準的なフィラメントの10～20倍のコストがかかる場合があり、3Dプリントをプログラムに取り入れようとしている多くの中小企業や教育機関にとって、経済的に実現不可能です。この高コストは、特にこのような高級素材への投資予算を持たない小規模企業において、イノベーションや実験を制限する可能性があります。

その結果、特に予算制約が大きな懸念事項となっている分野において、高度な3Dプリント技術の普及の可能性が制限されています。

市場機会

新興市場への進出

世界の3Dプリントフィラメント市場は、特にアジア太平洋、アフリカ、ラテンアメリカなどの新興市場への進出を通じて、大きな成長機会を提供しています。これらの地域では急速な工業化と技術進歩が見られ、革新的な製造ソリューションに対する需要が高まっています。例えば、インドでは、政府の「Make in India」イニシアチブが、3Dプリントを含む高度な製造技術の導入を促進しています。

StratasysやMaterialiseといった企業は、現地とのパートナーシップを構築し、自動車やヘルスケアなどの業界向けにカスタマイズされた3Dプリントソリューションを提供することで、この市場を積極的にターゲットにしています。手頃な価格で高品質なフィラメント製品を提供し、地域の製造能力を活用することで、企業は成長する市場の潜在力を活用し、イノベーションを推進し、急速に発展するこれらの経済において競争優位性を高めることができます。

現地企業が生産プロセスの近代化を目指す中で、3Dプリント用フィラメントの需要が急増し、新たな成長の道が開かれると予想されています。

セグメンテーション分析

材料タイプ別

プラスチックセグメントが市場を席巻

3Dプリントフィラメント市場は、汎用性、使いやすさ、そして手頃な価格で知られるプラスチックセグメントが主に占めています。PLA（ポリ乳酸）、ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、PETG（ポリエチレンテレフタレートグリコール）などのプラスチックは、自動車、航空宇宙、ヘルスケアなど、様々な業界で広く利用されています。軽量、製造の容易さ、ラピッドプロトタイピングへの適合性など、プラスチックの利点は、試作と最終用途の3Dプリント製品の両方に最適です。

プラスチックの種類別

ポリ乳酸（PLA）セグメントが市場をリード

PLAセグメントは、生分解性と環境に優しい性質により、プラスチックカテゴリーをリードする立場にあります。この特性により、PLAは試作、教育、DIYプロジェクトなどの用途において非常に魅力的です。柔軟性と手頃な価格もPLAの普及に大きく貢献しており、持続可能かつ効果的な印刷ソリューションを求めるユーザーの間で人気の選択肢となっています。

直径別

標準直径（1.75mm）が市場をリード

直径1.75mmのフィラメントは、市場で最も広く採用されており、3Dプリント愛好家とプロフェッショナルの両方に好まれています。この標準サイズは、デスクトップおよび産業用3Dプリンターのほとんどに対応しており、安定したフローを実現することで、印刷品質と信頼性を向上させます。市場でのこの標準サイズ普及は、3Dプリンティング技術における標準化の重要性を浮き彫りにしています。

用途別

航空宇宙・防衛分野が最も急成長

航空宇宙・防衛分野は、特定の用途に合わせてカスタマイズされた軽量で高性能な部品への需要に支えられ、3Dプリンティングフィラメント市場で最も急成長している分野です。複雑な形状や部品を短いリードタイムで製造できる3Dプリンティングの能力は、これらの業界における運用効率を大幅に向上させます。高性能フィラメントは、エンジン部品、機体、衛星などの重要部品の製造に不可欠であり、航空宇宙・防衛分野におけるイノベーションと性能を支えています。

企業市場シェア

3Dプリントフィラメント市場の主要企業は、製品ラインナップと市場プレゼンスの拡大を目指し、材料イノベーションとパートナーシップに注力しています。

Hatchbox：コンシューマー向けフィラメント市場における新興企業

Hatchboxは、主にコンシューマー市場と教育市場をターゲットとした、高品質のPLAおよびABSフィラメントの製造を専門とする高品質メーカーです。フィラメントは非常に手頃な価格で信頼性が高く、3Dプリント愛好家や専門家の間で高い人気を博しています。

Hatchboxの最近の開発内容は以下の通りです。

2023年8月、Hatchboxは持続可能性を重視する消費者をターゲットに、リサイクル素材を配合した環境に優しいPLAフィラメントの新製品ラインを発売しました。

市場地域別インサイト

北米：主要地域

北米は、航空宇宙、ヘルスケア、自動車などの主要産業における3Dプリント技術の急速な導入を背景に、2024年に3Dプリントフィラメントの最大の市場として浮上しました。米国は世界市場をリードしており、MakerBotやStratasysといった企業がフィラメントの製造と利用におけるイノベーションの最前線に立っています。この地域の優位性は、堅固な製造能力と強力な航空宇宙セクターに起因しています。

• 例えば、2023年1月、Braskem S.A. は、ナイロンやPETGなどの高度なフィラメントで知られる大手企業であるtaulman3Dの買収を完了しました。この買収により、Braskemは製品ラインナップを拡大し、航空宇宙、自動車、ヘルスケア分野に不可欠なハイエンド産業用途に注力することができました。

さらに、MakerBotのMETHODシリーズ向けに2020年に発売されたカーボンファイバーフィラメントは、優れた強度と精度を備えており、自動車や航空宇宙用途で使用されるツール、治具、固定具の製造に最適です。

アジア太平洋地域：最も急成長している地域

アジア太平洋地域は、主に製造業の急成長と、中国や日本などの国々における3Dプリンティング技術への投資増加により、予測期間中に最も高い年平均成長率（CAGR）を記録すると予測されています。この成長を牽引する重要な要因は、持続可能な製造方法への注目であり、PLAなどのバイオベースフィラメントの需要拡大が見込まれています。

中国は、特に産業用途向けの高度なフィラメント分野において、3Dプリントの生産能力を急速に増強しています。例えば、2023年7月には、ポーランドのZortrax社が鉄道業界での使用に特化した難燃性PPSUフィラメントを発売しました。これは、この地域で入手可能な材料の高度化が進んでいることを示しています。

これに続き、医療・歯科用途に不可欠な生体適合性フィラメントの開発で大きな進歩を遂げている日本も大きな勢いを見せています。 2023年2月、日本の研究者らは、カスタマイズされた義肢や医療機器向けに、生体適合性のある新しいフィラメントを開発しました。これは、革新的な3Dプリンティングソリューションを通じてヘルスケア技術の発展を目指す日本の取り組みを示すものです。

国別インサイト

• 米国：米国は、高度な製造業と航空宇宙およびヘルスケアへの多額の投資により、世界の3Dプリンティングフィラメント市場を支配しています。3Dプリンティング技術の成長は、フィラメント製造におけるイノベーションを推進するストラタシス、デュポン、3Dシステムズといった業界大手企業の強力な支援によって支えられています。

• 例えば、3Dプリンティングは、航空宇宙用途向けにカスタマイズされた軽量部品の製造時間とコストを大幅に削減しました。さらに、Braskemは2023年にtaulman3Dを買収し、ナイロンやPETGなどの工業用フィラメントのポートフォリオを強化しました。同様に、米国の防衛プロジェクトでは、軍事用途のラピッドプロトタイピングに3Dプリントを活用しており、高性能フィラメントの需要が高まっています。

• 中国：中国は、巨大な産業セクターと政府支援によるイノベーションに後押しされ、3Dプリントフィラメント業界における強国としての地位を急速に確立しています。市場は2020年から2023年にかけて目覚ましい成長を遂げ、売上高は20%以上増加しました。さらに、航空宇宙、自動車、民生用電子機器の分野では特に需要が旺盛です。 Zortrax社の過酷な環境向けに設計された難燃性PPSUフィラメントは、堅牢で多様な材料を生産するという中国の取り組みを象徴しています。

• 日本：3Dプリンティング発祥の地として知られる日本は、医療分野、特に義肢、インプラント、手術器具用の生体適合性フィラメントの製造において優れた実績を誇ります。政府が個別化医療に注力していることが、3Dプリンティング市場を牽引しています。2023年には、医療用途向けの高強度フィラメントの開発に特化した新たな研究が行われました。さらに、先進的なフィラメントを使用した軽量自動車部品の市場は成長しており、これは日本の革新的精神を反映しています。

• ドイツ：ドイツは、強力な工業および自動車製造基盤を有し、3Dプリントフィラメント業界における主要プレーヤーとしての地位を確立しています。ドイツ企業は、航空宇宙産業や自動車産業の高精度部品に不可欠な先進的な金属および複合フィラメントの開発を先導してきました。持続可能性もフィラメント開発において重要な役割を果たしており、環境に優しい生産方法に重点を置いています。ドイツの堅固な製造業環境は、3Dプリント市場の急速な成長を牽引すると期待されています。

• 韓国：韓国は、特にエレクトロニクスおよびヘルスケア分野において、3Dプリントフィラメントの採用を積極的に拡大しています。仁川空港リニアモーターカープロジェクトは、3Dプリントなどのハイテクソリューションをインフラに統合するという同国の取り組みを象徴するものです。韓国企業は、医療機器や電子機器向けのスマートマテリアルや生体適合性フィラメントの開発に注力しています。研究への多額の投資により、最先端用途に適した高度なフィラメントの限界が押し広げられています。

• インド：インドの3Dプリント業界は、特に自動車産業とヘルスケア産業において急速に進化しています。「Make in India」などの政府の取り組みや、国際的な3Dプリント企業との連携により、積層造形の人気が高まっています。現在、PLAフィラメントとABSフィラメントはインドの3Dプリントの取り組みの中心であり、特に義肢や自動車部品の軽量部品向けに、費用対効果が高く環境に優しいソリューションに重点を置いています。さらに、インド企業はグローバル企業と提携し、地元市場向けに優れた材料を輸入しています。

• アラブ首長国連邦（UAE）：UAEは、野心的なドバイ3Dプリンティング戦略の一環として3Dプリンティングを導入し、2030年までにドバイを3Dプリンティングの世界的なハブにすることを目指しています。建設分野は主要な焦点であり、複合材やコンクリートフィラメントを活用することで、建設プロジェクトにおける資源効率を高め、廃棄物を最小限に抑えています。ヘルスケア分野も、カスタムメイドの義肢やインプラントの恩恵を受けており、これらが特別に設計されたフィラメントの需要を牽引しています。 UAEに​​おける持続可能性は、環境に優しい3Dプリントソリューションの開発におけるベンチマークとなっています。

• ブラジル： ブラジルの自動車産業とヘルスケア業界では、主に試作や医療用途にPLAフィラメントとABSフィラメントを使用した3Dプリントの導入が進んでいます。政府は、生産効率の向上を目的とした様々な取り組みを通じて、製造業におけるイノベーションを推進しています。ラテンアメリカ最大級の自動車産業を擁するブラジルは、リードタイムとコストの削減に3Dプリントを活用し始めています。Embrapaなどの組織も生物由来のフィラメントの開発を模索しており、ブラジルが代替の持続可能な素材を採用する態勢を整えています。

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3Dプリントフィラメント市場のトップ競合他社

1. BASF SE
2. Stratasys Ltd.
3. DuPont
4. Evonik Industries AG
5. 3D Systems Corporation
6. Materialise NV
7. Hatchbox 3D
8. Filabot
9. MatterHackers Inc.
10. Proto-pasta
11. ColorFabb BV
12. eSUN Industrial Co., Ltd.
13. Fillamentum
14. Kimya (Armstrong Technologies)
15. NatureWorks LLC
16. Other Key Players

最近の開発状況

• 2024年6月～ ドイツの大手産業用3Dプリンティング企業であるBigRepは、最新のイノベーションである、大型産業グレードの熱溶解積層法（FFF）3Dプリンター「VIIO 250」を発表しました。複雑な部品を高精度に製造できるように設計されたVIIO 250は、エンジニアリンググレードと繊維強化材料の両方に対応しています。この高度なプリンターは、自動化を強化し、プロセスを簡素化し、生産性を大幅に向上させます。
• 2024年4月～ Anycubicは、2024年の新製品ラインナップの一環として、革新的な家庭用3Dプリンティングイニシアチブを開始しました。このエキサイティングなラインナップには、KobraシリーズとPhotonシリーズから、待望の3製品が含まれています。マルチカラーFDMプリンターのKobra 3 Combo、 Photon Mono M7 Proは、驚異的な14Kの精度を誇り、ユーザーエクスペリエンスを向上させるために設計されたインテリジェントなアシスト機能も多数搭載しています。

アナリストの見解

当社のアナリストによると、3Dプリントフィラメント市場は、材料科学の進歩と様々な業界における3Dプリント技術の導入拡大により、大幅な成長が見込まれています。高性能エンジニアリングフィラメント、持続可能な素材、医療グレードのフィラメントへの投資を優先する企業は、新たな機会を捉える好位置にいます。

さらに、ヘルスケア、自動車、航空宇宙分野からの継続的な需要は、フィラメント技術の継続的なイノベーションを推進するでしょう。特にアジア太平洋地域では、3Dプリントの導入が飛躍的に増加しており、この成長軌道にさらに貢献し、業界の未来を形作っています。