3Dプリンティング高性能プラスチックの世界市場動向：2024年から2031年の間に、CAGR23.6%で拡大すると予想
市場概要
3Dプリンティング高性能プラスチックの世界市場は、2023年に1億220万米ドルに達し、2031年には6億6,450万米ドルに達すると予測され、予測期間2024-2031年のCAGRは23.6%で成長する見込みです。
3Dプリント可能な高性能ポリマーは、比類のないカスタマイズ性と設計の自由度を提供します。企業は、設計を迅速に反復し、プロトタイプを作成し、特定の顧客仕様に合わせて部品をカスタマイズすることで、市場投入までの時間を短縮し、製品の独自性を向上させます。3Dプリンティングは、従来の製造プロセスよりも金型を不要にし、リードタイムを短縮できるため、企業にとって経済的に有利です。高性能プラスチック部品を少量、オンデマンド、または複雑な形状で、金型費用を増やすことなく製造できれば、効率と競争力が高まります。
3Dプリンティングで製造される高性能ポリマーは、ヘルスケア業界で人工関節、インプラント、医療機器、カスタマイズされたヘルスケアソリューションに使用されています。この材料の生体適合性、安定性、カスタマイズ性は医療用途に最適であり、これが市場の成長を促進しています。従来の製造方法と比較すると、3Dプリンティングによる高性能プラスチックは、材料の廃棄量、エネルギー使用量、二酸化炭素排出量を削減することで、持続可能性の目標を達成するのに役立ちます。アディティブ・マニュファクチャリングの環境面での魅力は、材料のリサイクルと再利用が可能なことでさらに高まります。
北米は、高性能プラスチックの3Dプリンティングに対する政府の承認が高まっているため、この市場の主要地域となっており、予測期間中の地域市場の成長を後押ししています。例えば、2024年4月16日、3D Systems社は、3DプリントPEEK頭蓋インプラントのFDA認可を発表。従来の機械加工で作られた同等のインプラントと比較すると、この方法は最大85%少ない材料で患者固有の頭蓋インプラントを作成するため、インプラント用PEEKのような高価な原材料のコスト削減につながります。さらに、このプリンターのクリーンルームベースの構造と合理化された後処理手順により、コストを抑制しながら、患者固有の医療機器を病院現場でより迅速に製造することができます。
市場ダイナミクス
3Dプリンティング技術の進歩
3Dプリンティングの技術開発により、印刷効率と印刷率が向上しました。このため、生産者は高性能プラスチック部品をより速く作成し、リードタイムを短縮して生産レベルを向上させています。最新の3Dプリンターの解像度が向上し、細部まで造形できるようになったため、複雑で詳細な高性能プラスチック部品を優れた表面品質と精度で造形できるようになりました。このため、正確な形状や近い公差を必要とする用途で、3Dプリンティングのメリットが発揮されます。
マルチマテリアル・プリンティングを可能にする先進的な3Dプリンティング技術により、1回のプリント作業で多様な高性能ポリマーや材料の組み合わせを使用できます。高性能プラスチックを3Dプリントすることで実現する機能や用途の幅は、この適応性によって広がります。大判3Dプリンティングの発展により、高性能ポリマーを使用してより大きく複雑な部品を製造できます。これは、建設、自動車、航空宇宙など、大規模な部品を必要とする分野で特に役立ちます。
軽量かつ高性能な部品に対する業界の需要の高まり
航空宇宙産業では、燃費を抑えながら航空機の性能を向上させるため、軽量素材を絶えず探しています。ULTEMやポリエーテルエーテルケトンなどの高性能ポリマーは、ダクトシステムやブラケットなどの耐熱性で長持ちする部品に選ばれています。自動車産業が公害削減目標を達成するためには、軽量化が不可欠です。炭素繊維強化ポリマーやアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン誘導体は、エンジン部品や構造要素などの軽量部品の3Dプリンティングに使用される高性能プラスチックの一例です。
高性能プラスチックは、手術器具や医療機器などのヘルスケア産業で必要とされています。医療グレードのポリアミド、PEEK、チタン合金、その他の生体適合材料が3Dプリントされ、患者ごとにカスタマイズされ、最高の機械的品質と適合性を持つ手術用ガイド、インプラント、人工関節、歯科用部品が製造されます。家電メーカーは、3Dプリントで高性能ポリマーを採用し、ウェアラブルやドローン用の丈夫で軽量な部品を製造しています。ABSやナイロンなどの材料は、電気絶縁性、耐衝撃性、熱安定性に優れているため、推奨されています。
高性能材料の高コスト
高性能材料のコストが高いため、3Dプリント技術は新興企業や小規模企業には手が届きません。資金調達に制限のある企業にとって、これらの消耗品、特殊な機械、後処理機器を入手するために必要な初期支出は、手の届かないものかもしれません。3Dプリンティングで高性能樹脂を大量に消費する自動車、航空宇宙、医療などの業界では、コストに敏感であることが一般的です。部品やコンポーネントの製造コスト全体が材料費の高騰によって影響を受ける可能性があり、これらの業界の利益率や競争力に影響を与える可能性があります。
高性能ポリマーを大量に3Dプリントしたり、大規模な用途に使用したりする能力は、費用による制約があります。高性能ポリマーを使用した3Dプリンティングの経済性がその支出を正当化できない場合、メーカーは従来の生産技術やより安価な材料を使用することを選択する可能性があります。高性能ポリマーの3Dプリンティングの価格は、丈夫な製品や家電製品など、価格に敏感な消費者カテゴリーにおける顧客の選択に影響を与える可能性があります。市場に受け入れられるためには、手頃な価格と性能のバランスを取ることが必要です。
セグメント分析
世界の3Dプリンティング用高性能プラスチック市場は、タイプ、形状、技術、用途、エンドユーザー、地域によって区分されます。
ポリアミド（PA）3Dプリンティング高性能プラスチックの産業利用の拡大
ポリアミド（PA）、ポリエーテルアミド（PEI）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリエーテルケトンケトン（PEKK）、強化HPP、その他。
ポリアミドはその柔軟性と適応性により、さまざまな3Dプリンティング用途に使用されています。このプロセスでは、最終用途のコンポーネントの特定のニーズに応じて、異なる強度、靭性、柔軟性を持つコンポーネントを提供することができます。このような特性により、ポリアミドは、機能的なプロトタイプ、金型部品、および構造的に健全で長持ちしなければならない最終製品の作成に使用されます。ポリアミドは、油、溶剤、化学薬品など、さまざまな物質に対して耐性があるため、研磨条件にさらされることが問題となる状況で使用されます。3Dプリンティングでポリアミドを使用した部品は、この耐薬品性により、寿命と耐久性が向上します。
市場におけるポリアミド粉末の製品発売の増加は、予測期間中のセグメント成長を後押しします。例えば、2023年10月24日、エボニックは、バイオサーキュラー原料をベースにした世界初の3Dプリンティング用PA12パウダーを発売。これは、化石原料を廃食油のバイオ循環型原料で100％代替したもの。ひまし油ベースのポリアミドと比較して、CO2排出量を74%削減します。
地理的浸透
北米が3Dプリンティング用高性能プラスチック市場を独占
北米は非常に高度な技術インフラを有しています。最先端の研究センターと最先端の3Dプリンティング施設で構成されています。この地域は、3Dプリンティング技術、ポリマー化学、材料科学の研究とイノベーションの中心地です。3Dプリンティング用途に特化した独創的で高性能なプラスチック材料を生み出すため、一流の教育機関、研究施設、ビジネスパートナーが協力して市場シェアと競争力を高めています。
3Dプリンティングは、北米における積層造形技術の1つです。3Dプリンティングは、消費者製品、自動車、ヘルスケアなどの産業で幅広く利用されており、高性能プラスチック部品の迅速な製造や、カスタマイズ生産、プロトタイピングを促進しています。北米には、高性能プラスチック3Dプリンティング業界で世界的に重要な企業が多数進出しています。これらの企業は、その膨大なリソース、経験、市場リーチにより、この地域の力に大きく貢献しています。さらに、北米企業は技術革新と製品開発をリードすることが多く、市場のトレンドと標準を牽引しています。
競争状況
市場の主なグローバルプレイヤーは、アルケマ、DSM、Stratasys, Ltd、3D Systems, Inc.、Evonik Industries AG、Victrex plc.、Solvay、Oxford Performance Materials、SABIC、ENVISIONTEC INC.などです。
COVID-19 影響分析
世界的な供給網の混乱はパンデミックの初期影響のひとつです。主要産業拠点における渡航制限や生産量の減少は、高性能ポリマー3Dプリンティングに必要な原材料の入手に影響を及ぼしました。その結果、供給不足と価格変動が生じ、市場の安定性に影響を与えました。この発生は、高性能3Dプリンター用ポリマーに対する顧客需要のダイナミクスを変化させました。特にパンデミックの初期には、航空宇宙分野やヘルスケア分野では医療機器やプロトタイプなどの用途で需要の増加が見られたものの、他の産業では需要が減少しました。
医療分野では、3Dプリンティングによる高性能ポリマーの需要が、パンデミックの流行期に急増しました。その背景には、診断機器、個人用保護具、医療機器の部品に対する需要がありました。ポリエチレンテレフタレートグリコールのような高性能ポリマーは、こうした用途に幅広く使用されました。この発生は、この事業における技術の進歩に火をつけ、いくつかの分野での3Dプリンティングの応用を拡大しました。企業や学術機関は、新素材の開発、印刷方法の改善、サプライチェーンの欠陥への対応に注力しました。この結果、高性能ポリマーの品質と用途が向上し、3Dプリンティングの進歩につながりました。
ロシア・ウクライナ戦争の影響分析
商業的な遅れ、国境の制限、物流の困難さにより、戦争はサプライチェーンに影響を及ぼしています。ポリアミドやポリエチレンのような高機能プラスチックの主な原料供給国はロシアとウクライナ。この変化の結果、世界的に市場は供給不足と価格変動に見舞われています。3Dプリンティング用高性能ポリマーの価格は、紛争の予測不可能で不安定な性質のために変動しています。ポリエチレンなどの原材料価格の高騰により、3Dプリンティング用の部品や材料の製造コストが上昇しています。
ウクライナとロシアの間の地政学的緊張は、サプライチェーンの安定性を問題にしています。企業は調達戦略を再考し、地政学的リスクを低減するためにサプライヤーを多様化することで、市場ダイナミクスが変化する可能性があります。サプライチェーンの中断と原材料コストの上昇は、3Dプリンターによる高機能プラスチック市場の生産能力と生産高に影響を及ぼしています。そのため、エンドユーザーのコスト、リードタイム、製品の入手性に影響を与え、需要に短期的な悪影響を及ぼしています。
主な動向
2023年11月21日、ストラタシスはSomos WeatherX 100を含む3Dプリンティング材料の販売を開始し、製造グレードのプロトタイピング向けF900用のKimya PC-FRおよびFDM HIPS検証済み材料の開発も開始しました。これらの新素材の登場により、より多くの生産用途と、市場で入手可能な代替材料の拡大が可能になります。
2021年5月4日、エボニックは3Dプリンティングの医療用途向けにインプラントグレードのPEEKフィラメントを発売しました。VESTAKEEP i4 3DFのブランド名で販売されるこのPEEKフィラメントは、エボニックの非常に粘性の高い高性能ポリマーVESTAKEEP i4 Gから生まれたインプラントグレードの材料です。
2022年11月16日、ヘキサゴンとストラタシスは、航空宇宙エンジニア向けに3DプリントPEKKの軽量化の可能性をシミュレーションで発表しました。ストラタシスの顧客は、これらの徹底的に検証されたシミュレーションから独自の知見を得ることができ、より持続可能な航空機や宇宙船、より軽量なコンポーネントをより迅速に立ち上げることができます。
市場区分
タイプ別
ポリアミド（PA）
ポリエーテルアミド（PEI）
ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）
ポリエーテルケトン（PEKK）
強化HPP
その他
形状別
フィラメント・ペレット
パウダー
技術別
溶融堆積モデリング（FDM）
選択的レーザー焼結（SLS）
用途別
プロトタイピング
金型および機能部品製造
エンドユーザー別
医療・ヘルスケア
航空宇宙・防衛
輸送
石油・ガス
消費財
その他
【目次】
調査方法と調査範囲
調査方法
調査目的と調査範囲
定義と概要
エグゼクティブサマリー
タイプ別スニペット
形態別スニペット
技術別スニペット
アプリケーション別スニペット
エンドユーザー別スニペット
地域別スニペット
ダイナミクス
影響要因
ドライバー
3Dプリンティング技術の進歩
軽量かつ高性能な部品に対する業界の需要の高まり
阻害要因
高性能材料の高コスト
機会
影響分析
業界分析
ポーターのファイブフォース分析
サプライチェーン分析
価格分析
規制分析
ロシア・ウクライナ戦争の影響分析
DMI意見
COVID-19分析
COVID-19の分析
COVID-19前のシナリオ
COVID-19中のシナリオ
COVID-19後のシナリオ
COVID-19中の価格ダイナミクス
需給スペクトラム
パンデミック時の市場に関連する政府の取り組み
メーカーの戦略的取り組み
結論
タイプ別
はじめに
市場規模分析および前年比成長率分析（%）：タイプ別
市場魅力度指数：タイプ別
ポリアミド（PA）*市場
製品紹介
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
ポリエーテルアミド（PEI）
ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）
ポリエーテルケトン（PEKK）
強化HPP
その他
…
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資料コード： MA8396-datam