Tamaño del mercado de materiales de prototipos rápidos, participación e análisis de la industria, por material (termoplástico, metal y aleaciones, cerámica y otros), por aplicación (construcción y fabricación, productos electrónicos y bienes de consumo, automotriz, médico y salud, aeroespacial y defensa, y otros), y pronóstico regional, 2024-2032

El tamaño del mercado mundial de materiales de prototipos rápidos fue de USD 634.8 millones en 2023 y se prevé que crecerá de USD 746.7 millones en 2024 a USD 2,827.3 millones para 2032 a una tasa compuesta anual del 18.1% durante el período de pronóstico (2024-2032). América del Norte dominó el mercado de materiales de prototipos rápidos con una cuota de mercado del 37.07% en 2023.

Antes de la producción en masa, la tecnología de prototipos rápidos a menudo se usa para probar la capacidad de los materiales en términos de sus propiedades físicas. Sobre la base de las propiedades rápidas del material de prototipos, los ingenieros de diseño pueden producir productos de calidad al ahorrar tiempo, energía y material. Los diferentes tipos de tecnologías de prototipos rápidos son la estereolitografía (SLA), sinterización láser selectiva (SLS), modelado de deposición fusionada (FDM), fusión láser selectiva (SLM), fabricación de objetos laminados (LOM) y otros. Se utiliza un material adecuado en la tecnología respectiva; Por ejemplo, entre los diferentes materiales de prototipos rápidos de SLS,poliamida12 es el más popular.

La prototipos rápidos es un excelente proceso para fabricar una parte o modelo físico utilizando tecnología de impresión 3D. La tecnología ayuda a crear un prototipo de la idea, que ayuda a validar las decisiones de diseño temprano en la fase de I + D. La eficacia en la oferta de desarrollo acelerado del producto y la prevención de pérdidas en la producción en masa en las etapas finales posteriores del producto impulsará la demanda de tecnología de prototipos rápidos.

La adopción de la fabricación aditiva en la producción industrial está creciendo, lo que está creando la demanda de materiales personalizados para que coincidan con los requisitos de su aplicación. En respuesta a esto, varias compañías están invirtiendo en I + D para ampliar el ancho de banda de sus carteras de productos. La creciente demanda de varias aplicaciones industriales y una mayor inversión de I + D actuará como un catalizador para el crecimiento del mercado mundial de materiales de prototipos rápidos durante el período de pronóstico.

La progresión de la pandemia Covid-19 detuvo total o parcialmente el funcionamiento de la prototipos rápidos del usuario final en casi todos los países clave. La producción se detiene en la mayoría de las industrias, junto con la escasez de termoplásticos, aleaciones y otro material de prototipos, condujo a la disminución del crecimiento del mercado global.

Tendencias del mercado de materiales de prototipos rápidos

Desarrollo de material reciclado para prototipos rápidos para alimentar la tendencia en el mercado

Los termoplásticos son el material más grande utilizado para la prototipos rápidos. Por lo tanto, con el aumento del consumo de termoplásticos, el desafío degestión de residuos plásticosse volverá crítico. La creciente preocupación por la contaminación plástica ha llevado a los líderes clave a adoptar plásticos reciclados para obtener prototipos rápidos. Por ejemplo, en marzo de 2021, Covestro, en asociación con PolyMaker, desarrolló un filamento de policarbonato adecuado para la tecnología de impresión 3D por botellas de desechos recibidas de Nongfu Spring con sede en China. El producto resultante mostró menores huellas de carbono y es compatible con los estándares de la industria. El producto se lanzó estratégicamente para los fabricantes, que se centran en establecer una cadena de suministro sostenible de acuerdo con las tecnologías avanzadas de impresión 3D y prototipos rápidos. De manera similar, otros materiales plásticos, como PE, PET, PP y PS, pueden reciclarse para el desarrollo rápido de la prototipos de productos.

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Factores de crecimiento del mercado de materiales de prototipo rápido

Ventajas múltiples, como el diseño de prototipos rápidos para impulsar el mercado 

La tecnología de prototipos rápidos ofrece distintas ventajas para los diseñadores, desarrolladores e ingenieros. Los atributos de costo y eficiencia del tiempo de la prototipos rápidos podrían dar una ventaja sobre las técnicas tradicionales de creación de prototipos. Debido a los avances tecnológicos en la prototipos rápidos, el prototipo se puede desarrollar y probar en cuestión de horas. Para el mismo prototipo, el mecanizado CNC típico o la fabricación de chapa de chapa podría llevar semanas debido a un conjunto crítico de operaciones y pruebas. Se puede probar una amplia gama de materiales, geometrías y diseños para lograr las propiedades del producto final deseadas. La evaluación y las pruebas fáciles permiten a los diseñadores construir una hoja de ruta bien definida para la refinación del producto. Esto, a su vez, reduce significativamente los defectos y los riesgos durante la producción en masa. La combinación única de rentabilidad, funcionalidad y estética se puede lograr con la ayuda de prototipos rápidos. Por lo tanto, la prototipos rápidos y los materiales están ganando popularidad, especialmente en el sector manufacturero.

Creciente demanda de la industria automotriz para impulsar los ingresos por ventas

La tecnología de impresión 3D ha sido una parte esencial de la industria automotriz en la producción de prototipos rápidos. Sin embargo, la transición de prototipos rápidos a producir más piezas automotrices y terminar con la producción de autos casi enteros ha llevado a una demanda significativa de materiales de prototipos rápidos en la industria automotriz. Los productos listos para la impresión 3D excluyen el uso de soldadura de tuberías, codos y bridas, ofreciendo soluciones más precisas y eficientes.

Los principales fabricantes de automóviles como Volkswagen, BMW y Ford ya están utilizando esta tecnología para producir varias piezas automotrices. BMW ha utilizado la tecnología de impresión 3D para producir partes de los autos de carrera DTM, el Rolls-Royce Phantom, el BMW i8 Roadster y otros. La creciente adopción de la tecnología de fabricación aditiva es un aumento en la producción de partes más complejas y más grandes de automóviles, camiones y vehículos, que está listo para aumentar las ventas de materiales de prototipos rápidos durante el período de pronóstico. 

Factores de restricción

Alto costo de material y proceso para desafiar el crecimiento del mercado

El costo de configuración inicial de las herramientas de prototipos rápidos es alto. Los diferentes factores, incluido el tipo de prototipo, el material, las propiedades finales y la causa y la naturaleza del diseño prototipo definen la tasa o costo de la prototipos rápidos. Algunas tecnologías avanzadas podrían costar incluso USD 100,000. Prototipos rápidos de materiales cerámicos y prototipos rápidos Los materiales inteligentes son costosos en comparación con los termoplásticos. El requisito de mano de obra y tecnologías calificadas aumenta el costo general de la operación. Además, ciertas desventajas, como el retraso en la precisión y el acabado de la superficie, la insuficiencia en diseños complejos y la confusión del diseñador del usuario en términos de objetivos, también están restringiendo el crecimiento del mercado mundial de materiales de prototipos rápidos.

Análisis de segmentación del mercado de materiales de prototipos rápidos

Por análisis de material

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Segmento termoplástico para dominar el mercado global debido a sus propiedades diversificadas

Sobre la base del material, el mercado se clasifica en termoplásticos, metal y aleaciones,cerámicay otros. Los termoplásticos son los materiales de creación de prototipos más adoptados, debido a sus propiedades diversificadas, como alta resistencia, funcionalidad y durabilidad. Los termoplásticos son más baratos y están disponibles en un rango amplio y adecuado. PA, PE, PEEK, ABS, PC y PET son algunos ejemplos de termoplásticos utilizados para desarrollar prototipos. Se espera que la disponibilidad a granel y el desarrollo tecnológico continuo en la producción de plástico impulsen el crecimiento del segmento en el futuro. El metal y las aleaciones también se utilizan ampliamente para diseñar prototipos industriales y médicos. El aluminio, el acero inoxidable y el titanio se usan comúnmente para obtener prototipos con alta resistencia, resistencia al calor, resistencia química y otras propiedades deseadas. Se pueden producir prototipos de cerámica OEM de baja cantidad con fabricación de cerámicas basadas en litografía (LCM). El segmento otros incluye materiales como compuestos, papel y yeso. Estos materiales se consumen en muy pocas cantidades y ocupan menos participación en el mercado general.           

Por análisis de la aplicación

El segmento de productos electrónicos y bienes de consumo dominó el mercado en 2023 debido al aumento del uso de dispositivos de alta tecnología

Basado en la aplicación, el mercado se divide en construcción y fabricación, electrónica y bienes de consumo, automotriz, médico y salud, aeroespacial y defensa, y otros. El segmento de productos electrónicos y bienes de consumo tenía la mayor cuota de mercado de materiales de prototipos rápidos del mercado global en 2023. Con la digitalización rápida, la adopción de dispositivos de alta tecnología yconsumidor electrónicoLos productos han aumentado. La prototipos rápidos se utiliza para desarrollar y probar una amplia gama de productos electrónicos y de productos de consumo, desde PCB hasta productos para el consumidor doméstico, como los productos deportivos. Se proyecta que el segmento de construcción y fabricación crecerá al ritmo más lento debido al crecimiento lento pero constante del sector global de construcción y fabricación en todo el mundo. Los segmentos automotrices y aeroespaciales y de defensa tienen una participación considerablemente mayor del mercado. La prototipos rápidos se usa ampliamente para probar la funcionalidad de las piezas automotrices y aeroespaciales antes de la producción en masa. El aumento de las actividades de investigación y desarrollo para producir vehículos y aviones de próxima generación está listo para impulsar el crecimiento de estos segmentos. Debido a la rápida adopción de prototipos rápidos en el desarrollo de herramientas quirúrgicas y piezas de dispositivos médicos, se espera que el segmento médico y de atención médica indique el crecimiento más rápido en el mercado global. Además, aumentar la inversión en el desarrollo de centros de salud avanzados está impulsando la demanda de tecnologías avanzadas de prototipos rápidos en la industria de la salud. Otros segmentos incluyen aplicaciones como desarrollos prototipos para académicos y artes. Otros segmentos mantuvieron la menor participación en el mercado y se prevé que esta tendencia siga siendo la misma en el período de pronóstico.

Ideas regionales

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Se espera que América del Norte domine el mercado global debido a las tecnologías de impresión 3D bien establecidas y un mayor número de proveedores de servicios en la región. El tamaño del mercado de América del Norte fue de USD 235.3 millones en 2023. Estados Unidos es el mayor consumidor de tecnologías de prototipos rápidos en todas las principales industrias de uso final. El sector industrial avanzado, junto con la urbanización masiva, es el principal factor impulsor para el crecimiento del mercado. Además, el sector aeroespacial y médico está floreciendo en los EE. UU., Lo que se espera que aumente la demanda de prototipos de materiales en el futuro cercano.

Se espera que la tasa de crecimiento anual compuesta del mercado de materiales de prototipos rápidos en Asia Pacífico sea del 20,7% durante el período de pronóstico. A fondo de la rápida industrialización en las economías en desarrollo de Asia, la región mantuvo la segunda mayor participación en el mercado global. China, Japón y Corea del Sur tienen una parte más grande del mercado. La disponibilidad a granel de materia prima a un precio considerablemente más barato está favoreciendo a los fabricantes para simular e iterar una variedad de materiales para construir prototipos funcionales para diferentes aplicaciones. Además, las empresas están invirtiendo significativamente en el desarrollo de centros de servicio resilientes para que los consumidores puedan aprovechar la solución única bajo un mismo techo.

En Europa, Alemania es el contribuyente clave para el crecimiento del mercado respaldado por el aumento de la demanda de prototipos rápidos en automotriz, electrónica, bienes de consumo y aplicaciones aeroespaciales y militares. Una red sólida de proveedores de servicios de creación de prototipos avanzados es el factor clave para el crecimiento del mercado de Alemania. También se proyecta que el país registre el crecimiento más rápido durante el período previsible. Otros países, como el Reino Unido, Francia e Italia, tienen una participación prominente del mercado. Se estima que el cambio de preferencia del consumidor de los métodos de prototipos tradicionales hacia los últimos servicios de prototipos rápidos aumenta el consumo de termoplásticos, metales y compuestos en Europa.

Los mercados en América Latina y Medio Oriente y África están en una etapa preliminar y juntos tienen la mayor participación en el mercado global. Sin embargo, con las políticas gubernamentales cambiantes y el aumento de la inversión pública-privada, el sector industrial y manufacturero general está creciendo a un ritmo más rápido. Se proyecta que esto a su vez cree oportunidades de crecimiento lucrativas para materiales de prototipos rápidos en estas regiones. Se espera que Brasil, Arabia Saudita y Sudáfrica indiquen un crecimiento significativo en los próximos años.

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Lista de empresas clave en el mercado de materiales de prototipos rápidos

Las entidades líderes en la industria están desarrollando nuevos materiales y adquiriendo empresas más pequeñas

Los líderes operativos clave están invirtiendo principalmente en el desarrollo de materiales avanzados, que pueden usarse de manera más eficiente para la prototipos rápidos. Los principales actores, como 3D Systems Corporation, Arkema, Covestro y Tethon 3D, se están centrando en la introducción de termoplásticos de próxima generación adecuados para la fabricación aditiva,Impresión 3Dy prototipos rápidos.

Empresas líderes como 3D Systems Corporation, Arkema y Covestro están ampliando orgánicamente su negocio al lanzar varios materiales innovadores. Estas compañías están implementando una gama de termoplásticos, incluidos PA6-66, poliuretano y otras formulaciones, para alinear su cartera de productos con la demanda en expansión de resinas de polímeros avanzados para la tecnología de impresión 3D. Dichas actividades estratégicas están extendiendo la experiencia de la compañía en tecnología de prototipos rápidos e impactando consecutivamente el crecimiento del mercado.  

Lista de empresas clave perfiladas

• Arkema S.A. (Francia)
• Stratasys, Ltd.(Israel)
• 3D Systems Corporation (EE. UU.)
• Covestro A.G.(Alemania)
• EOS GMBH (Alemania)
• CRP Technology S.R.L. (Italia)
• Oxford Performance Materials (EE. UU.)
• Materializar nv (bélgica)
• Tethon 3D (EE. UU.)
• 3dceram (Francia)
• NEXA3D (EE. UU.)

Desarrollos clave de la industria

• Mayo de 2022 -Stratasys Ltd., un proveedor de soluciones de impresión 3D de polímero, lanzó 16 nuevos materiales para tres tecnologías de impresión 3D diferentes. La cartera de productos se realizó para satisfacer la creciente demanda de los casos de uso de tecnologías de impresión 3D.
• Noviembre de 2021 -Covestro lanzado Cuatro nuevos materiales avanzados para varias tecnologías de impresión 3D: dos materiales para modelado de deposición fusionada y fabricación de filamentos fusionados (FDM/FFF) y sinterización de láser selectivo (SLS), respectivamente, y otros dos materiales para SLS y sinterización de alta velocidad (HSS).
• Noviembre de 2021-ARKEMA exhibió formulaciones cosibles UV personalizadas para tecnología de impresión 3D en la exposición FormNext 2021 celebrada en Alemania. La cartera de productos incluye formulaciones como N3D-Tough 784, HT-511, DMT-303, IC-163 y LF-053. Estas formulaciones se desarrollan estratégicamente para cumplir con el creciente requisito de resinas de polímeros avanzados para la tecnología de impresión 3D.
• Septiembre de 2021- 3D Systems Corporation amplió su cartera de materiales con el lanzamiento de Scalmalloy certificado (A) y M789 (A). Estos materiales se utilizarán para desarrollar piezas de alta resistencia para aplicaciones de energía, fabricación de moho, automotriz, electrónica, aeroespacial y de defensa. Además, los consumidores pueden usar la plataforma de impresión de metal directo de la compañía para desarrollar piezas con la ayuda de Scalmalloy (A) y M789 (A).
• Febrero de 2021- 3D Systems Corporation anunció planes para desarrollar su sede en Carolina del Sur con laboratorios avanzados de desarrollo de materiales, centros de capacitación, centros de clientes y también instalaciones avanzadas de fabricación de metales y polímeros.

Cobertura de informes

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