金属3Dプリント市場 サイズと展望 2025-2033

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金属3Dプリンティング市場の牽引役

様々な分野で拡大する用途

3Dプリンティングの基本的な概念は、コンピュータモデルに材料を重ねることで、立体的な物理的な物体に変換できるというものです。デジタル3D設計ファイルは、あらゆる3Dプリンティングプロセスの基礎となり、実物を製作するための設計図に相当します。光造形法は、最初に開発された3Dプリンティング技術であり、その発展と普及に伴い、最も重要な科学技術の進歩の一つとなりました。積層造形の普及によって可能になったラピッドプロトタイピングは、市場を一変させ、市場投入までの時間を大幅に短縮しています。

3Dプリンティングは、金属、プラスチック、合成樹脂など、様々な産業分野で、様々な材料から模型、プロトタイプ、部品を作成するために広く利用されています。 CADなどの3Dプリンティングプログラムを使用すれば、部品を数時間で印刷できます。この技術の導入により、製造業者は大きなメリットを得ることができ、射出成形、樹脂成形、ソフトツール成形、金型製造といった二次的な金型製造工程の多くを削減できるため、最終的にはコスト削減と市場投入までの期間短縮が可能になります。

市場の制約

資本集約型技術と高材料価格

積層造形は、工業製造業界に多くの利便性をもたらす、最も刺激的で驚くべき創造的技術の一つとして台頭してきましたが、市場が限られていることが依然としてこの技術の着実な発展を妨げています。市場を制約する主な要因としては、材料の制限、設備の制約、知的財産の問題などが挙げられます。材料費の高騰と材料の希少性、そして3Dプリンターの高価格が、市場を制約する主な要因の一つです。もう一つの重要な市場制約要因は、熟練労働者の不足です。資格を有し専門性の高いサプライヤーやサービスプロバイダーからの支援の必要性が高まり、サービス支出が増加しています。

3Dプリンティングは大きな市場規模を持ち、今後利用拡大が見込まれるにもかかわらず、多くの産業関係者や製造業者にとって、3Dプリンティング技術がどのような技術なのかを理解することは依然として困難です。市場でこの技術の地位を確立するための最初の課題は、そのコンセプトを創出し、明確にすることです。これは、技術の利点と可能性を強調することで達成できます。

市場機会

技術の進歩

他の業界での3Dプリンティング技術の利用は数年前から始まっており、今や商業市場に参入しようとしています。コンシューマーエレクトロニクス業界は、生産能力、精度、信頼性の向上によって、この分野における製品イノベーションと技術進歩をさらに促進できる、より大きな機会を模索しています。長期的なセンサーアプリケーションやカスタマイズされた回路は、エレクトロニクス分野の研究者にとって大きな関心事となっています。この技術は、3Dプリンティングの選択肢を広げ、オプトエレクトロニクスなど、必然的に少量生産となる電気機器の製造における重要な手法として注目される可能性を秘めていると期待されています。

エンジニアたちは、この技術が実を結ぶ可能性のある、伸縮性エレクトロニクスなどの最先端電子機器の実験や開発に尽力しています。3Dプリンターソフトウェアに入力されたプログラミングと設計レイアウトに基づき、プリンターは導電性インク、ベース材料、そして互換性のあるソフトウェアを適切に組み合わせることで、3Dプリントされた電子機器を単一の連続部品として製造します。このプロセスはコンフォーマルエレクトロニクスと呼ばれています。これらは、追加の組み立てを必要としない、完全に機能する電子部品です。

市場セグメンテーション

コンポーネントに関する洞察

コンポーネントに基づいて、金属3Dプリントの世界市場は、ハードウェア、ソフトウェア、サービスの3つに分かれています。ハードウェアセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中は24.20%のCAGRで成長すると予想されています。2021年には、ハードウェアセクターが市場を席巻し、世界全体の収益の60.0%以上を占めました。金属3Dプリントハードウェアコンポーネント市場は、技術に対応する市場とアプリケーションに対応する市場に分けられます。

設計ソフトウェア、検査ソフトウェア、プリンターソフトウェア、スキャンソフトウェアは、ソフトウェアセグメントに含まれるサブカテゴリです。最も人気のある3Dモデリングソフトウェアには、CAD設計、彫刻、フリーフォームモデリングツールなどがあります。これらのツールは、入力された情報に基づいて、3Dプリントに適したモデルを構築できます。 CAD技術は幾何学的形状を用いたモデル構築を可能にし、フリーフォームツールは非幾何学的オブジェクトの作成を可能にします。スカルプティングツールを使用すると、ユーザーはデジタルクレイを押したり、つまんだり、引っ張ったり、掴んだりすることで、望み通りの効果を生み出すモデルを構築できます。

テクノロジーインサイト

技術に基づいて、金属3Dプリントの世界市場は、選択的レーザー焼結法（SLS）、直接金属レーザー焼結法（DMLS）、インクジェット印刷、電子ビーム溶融法（EBM）、レーザー金属堆積法（LMD）、積層造形法（LOM）、電子ビームフリーフォーム製造法（EBF3）、選択的レーザー溶融法（SLM）に分かれています。

電子ビーム溶融法（EBM）セグメントは最大の市場シェアを誇り、予測期間中に23.95%のCAGRで成長すると予想されています。電子ビーム溶融法として知られる3Dプリント技術は、金属製品に利用されています。金属線または金属粉末を電子ビームで加熱してから接合する積層造形技術です。スウェーデンのArcam AB社は、積層造形技術の設計・開発を行っています。同社の主力製品は、積層造形工程用の電子ビーム溶融（EBM）装置です。同社は、EBM技術を用いた金属部品の製造を支援する積層造形ソリューションを提供しています。同社のサービスの主なターゲット市場は、航空宇宙産業と医療産業です。

直接金属レーザー焼結（DMLS）は、高精度の高出力レーザーを用いて、CADデータから粉末状の合金や金属を微細溶接し、完全に機能する金属部品を製造するプロセスです。この手法は、他の金属製造手法では不可能な、手間のかかる金型製作や複雑な形状の製造を克服するのに役立ちます。例えば、HAL社は直接金属レーザー焼結（DMLS）法を用いて、ヒンドゥスタン・ターボファンエンジン25（HTFE-25）の部品を製造しています。インドにおける3Dプリント金属の需要は、同国の金属AM分野の発展により、今後数年間で増加すると予想されています。

ソフトウェアに関する洞察

ソフトウェアに基づいて、金属3Dプリントの世界市場は、設計、検査、プリンター、スキャンソフトウェアの4つに分かれています。設計ソフトウェアセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に22.60%のCAGRで成長すると予想されています。CAD、スカルプティング、フリーフォームモデリングツールは、最も人気のある3Dモデリングソフトウェアです。これらのツールは、入力に基づいて3Dプリントに適したモデルを作成できます。自由形状の開発を可能にするフリーフォームツールとは対照的に、CADツールは数学的な形状を使用してモデルを構築します。デジタルクレイを使用することで、スカルプティングツールは、押したり、つまんだり、引っ張ったり、掴んだりしてモデルを構築できます。オートデスクは、3D設計ソフトウェアとテクノロジーに加え、PLM、クラウド、モバイル、そして持続可能な設計ツールにも注力しています。

アプリケーションインサイト

用途別に見ると、金属3Dプリントの世界市場は、試作、金型製作、機能部品の3つに分かれています。試作セグメントは最も高い市場シェアを占めており、予測期間中は23.55%のCAGRで成長すると予想されています。3次元CADデータを使用することで、アセンブリ全体またはアイテムのスケールレプリカを迅速に作成できます。試作が完成すれば、それを利用して同じ試作を大量に迅速に製造できます。金属積層造形は、メキシコの航空宇宙産業や自動車産業で、試作や完成品の製造にますます利用されています。自動車業界と航空宇宙業界では、試作と設計が研究開発において生産の完成度を高める上で不可欠であるため、3Dプリンティングの導入機会が拡大し、導入が加速しています。

業種別インサイト

業種別に見ると、金属3Dプリンティングの世界市場は、自動車、航空宇宙・防衛、ヘルスケア、コンシューマーエレクトロニクス、粉体・エネルギー、その他に分類されます。自動車セクターは市場への最大の貢献者であり、予測期間中は22.45%のCAGRで成長すると予想されています。自動車業界では、3Dプリンティングによってラピッドプロトタイピングと高性能自動車部品の製造が可能になります。金属3Dプリンティングは、自動車メーカーに対し、ライフサイクルの各段階で顧客のニーズを満たすことで、これまで以上に迅速かつ高品質で効率的に自動車を生産するための多くの新たな機会を提供します。

地域分析

北米は、世界の金属3Dプリンティング市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）23.00%で成長すると予想されています。金属3Dプリンティング市場は北米地域で最も急速に拡大しており、長期的な投資計画を持つ企業にとって、北米地域はより大きな成長の見込みがあります。北米地域市場の主な牽引役は、この地域の膨大な既存顧客基盤と、あらゆる産業分野における高い技術導入率です。地域各国の政府は、健全な経済、ビジネス機会、雇用創出を目的として、多額の補助金を提供し、外国企業による地域への投資拡大を積極的に奨励しており、予測期間中に業界関係者の成長を促す可能性が高いと考えられます。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）27.10%で成長すると予測されています。アジア太平洋地域は、世界で最も有望な製造拠点の一つとしての地位を確立し、ほぼすべてのビジネスセクターにおいて魅力的な機会を提供しています。ここ数年、この地域は家電製品を製造する企業にとっての拠点となり、自動車生産の主要拠点となることでその存在感を高めています。さらに、3Dプリント関連技術の進歩は、日本、中国、韓国といった主要国の科学者や研究者によるヘルスケア分野の研究開発によって促進されています。

ヨーロッパの市場動向

ヨーロッパは、豊富な技術的ノウハウと原材料を背景に、積層造形に関する広範な研究開発を定期的に行っている地域です。例えば、ヨーロッパの洗練された研究者、技術者、科学者たちは、米国、日本、ロシアといった世界有数の経済大国にも受け入れられている3Dプリントの未来を創造するために、より多くの研究に取り組んでいます。ヨーロッパは広大な地理的範囲を有し、ドイツ、イギリス、ベルギー、オランダ、スウェーデンなど、多くの国が積層造形（AM）に積極的に大規模な投資を行っています。こうした要因により、この地域の3Dプリンティング産業は着実に成長しています。

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金属3Dプリント市場のトップ競合他社

1. 3D Systems Corporation (U.S.)
2. Stratasys Ltd.
3. Renishaw plc
4. General Electric Company
5. Carpenter Technology Corporation
6. Materialise NV
7. Voxeljet AG
8. Sandvik AB
9. EOS GmbH Electro Optical Systems
10. The ExOne Company and Proto LabsInc

最近の開発状況

• 2022年10月 - ベルギーのアールスホットに拠点を置く積層造形製造・エンジニアリング企業であるAmnovisは、3D SystemsのDMP Flex 350 Dualを自社の契約製造プロセスに導入しました。2基のレーザーを搭載したこの次世代技術により、Amnovisは様々な産業機器および医療機器用途向けに、高品質で信頼性の高いエンドユーザー向け部品を製造できます。
• 2022年8月 - 3D Systemsは、最先端のバイオプリンティング技術を医薬品の創薬・開発に応用することに特化したバイオテクノロジー企業であるSystemic BioTMの設立を発表しました。 Systemic Bioは、3D Systemsの画期的な量産レベルのバイオプリンティング技術を活用し、生体材料とヒト細胞を用いて非常に精密な血管付き臓器モデルを作製します。この独自の臓器チップは大量生産が可能で、新薬開発の初期段階において、薬物代謝や健常組織および病変組織への影響を調べることができます。