신속한 프로토타이핑 재료 시장 규모, 점유율 및 코로나19 영향 분석, 재료별(열가소성 수지, 금속 및 합금, 세라믹 및 기타), 애플리케이션별(건설 및 제조, 전자 및 소비재, 자동차, 의료 및 건강관리, 항공우주 및 방위) 및 기타) 및 지역 예측(2021~2028년)

2020년 전 세계 쾌속조형 재료 시장 규모는 4억 5,530만 달러였습니다. 시장은 2021~2028년 기간 동안 CAGR 17.2%로 성장하여 2021년 4억 9,170만 달러에서 2028년 14억 9,670만 달러로 성장할 것으로 예상됩니다. 코로나19(COVID-19)가 전 세계에 미치는 영향은 전례가 없을 정도로 엄청났습니다. 신속한 프로토타입 재료는 팬데믹으로 인해 모든 지역의 수요에 부정적인 영향을 미치고 있습니다. 당사 분석에 따르면, 2020년 글로벌 시장은 2017~2019년 평균 전년 대비 성장률 대비 1.6% 감소한 것으로 나타났습니다. CAGR의 급격한 감소는 이 시장의 수요와 성장에 기인하며, 팬데믹이 끝나면 팬데믹 이전 수준으로 돌아갑니다.

대량 생산에 앞서 소재의 물리적 특성을 테스트하기 위해 쾌속 프로토타이핑 기술이 자주 사용됩니다. 신속한 프로토타이핑 재료 특성을 기반으로 설계 엔지니어는 시간, 에너지 및 재료를 절약하여 고품질 제품을 생산할 수 있습니다. 다양한 쾌속 프로토타이핑 기술에는 SLA(광조형술), SLS(선택적 레이저 소결), FDM(융합 증착 모델링), SLM(선택적 레이저 용융), LOM(적층체 제조) 등이 있습니다. 각 기술에는 적합한 재료가 사용됩니다. 예를 들어, 다양한 SLS 쾌속 프로토타이핑 재료 중에서 폴리아미드 12가 가장 인기가 있습니다.

선도적인 운영 기업들이 우수한 물리적, 화학적 특성을 지닌 첨단 소재를 선보이고 있습니다. 예를 들어, 2021년 11월 Arkema는 독일에서 열린 Formnext 2021 전시회에서 3D 프린팅 기술을 위한 맞춤형 UV 경화 제형을 선보였습니다. 제품 포트폴리오에는 N3D-TOUGH 784, HT-511, DMT-303, IC-163 및 LF-053과 같은 제제가 포함됩니다. 이러한 제제는 3D 프린팅 기술을 위한 고급 고분자 수지에 대한 증가하는 요구 사항을 충족하기 위해 전략적으로 개발되었습니다.

코로나19 영향

COVID-19로 인한 산업 활동 중단 disc시장 성장 부진

코로나19 팬데믹이 진행되면서 거의 모든 주요 국가에서 쾌속 프로토타입 최종 사용자의 운영이 완전히 또는 부분적으로 중단되었습니다. 열가소성 수지, 합금 및 기타 프로토타입 재료의 부족과 함께 대부분 산업의 생산 중단으로 인해 세계 시장의 성장이 둔화되었습니다. 또한 글로벌 쾌속 프로토타이핑 서비스 제공업체는 원자재 선적 지연, 불확실한 다운스트림 수요, 제조 및 운영 현장에 대한 접근 제한, 근로자 가용성 감소, 무역 규정 변경 등의 주요 과제에 직면했습니다. 최종 용도 산업의 운영 지출 감소는 첨단 3D 프린팅 기술 및 신소재 개발에 대한 투자 전망에 영향을 미쳤습니다. 이러한 과제는 신속한 프로토타이핑 기술 및 원자재에 대한 수요에 부정적인 영향을 미쳤습니다.

그러나 의료 기기에 대한 수요 증가로 인해 의료 및 의료 부문은 팬데믹 기간 동안 최소한의 영향을 받았습니다. 미국 식품의약국(FDA) 조사에 따르면 쾌속 프로토타입 제작을 포함한 3D 프린팅 기술은 코로나19 기간 동안 국가가 필요한 의료 부품을 생산하고 테스트하는 데 도움이 되었습니다. 쾌속 프로토타이핑 서비스의 전략적 변화에 따른 산업 운영의 정상화로 인해 전체 시장은 향후 몇 년간 회복될 것으로 예상됩니다.

최신 동향

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시장 동향을 촉진하기 위한 신속한 프로토타입 제작을 위한 재활용 재료 개발

열가소성 플라스틱은 쾌속 프로토타이핑에 사용되는 가장 큰 소재입니다. 따라서 열가소성 플라스틱 소비가 증가함에 따라 플라스틱 폐기물 관리라는 과제가 해결될 것입니다. 비판적인. 플라스틱 오염에 대한 우려가 높아지면서 주요 리더들은 신속한 프로토타입 제작을 위해 재활용 플라스틱을 채택하게 되었습니다. 예를 들어, 2021년 3월 Covestro는 Polymaker와 협력하여 중국 소재 Nongfu Spring에서 받은 폐병을 통해 3D 프린팅 기술에 적합한 폴리카보네이트 필라멘트를 개발했습니다. 결과 제품은 탄소 배출량이 적고 업계 표준과 호환됩니다. 이 제품은 첨단 3D 프린팅 및 쾌속 프로토타이핑 기술에 따라 지속 가능한 공급망 구축에 주력하는 제조업체를 위해 전략적으로 출시되었습니다. 비슷한 방식으로 PE, PET, PP, PS와 같은 다른 플라스틱 소재도 신속한 프로토타입 제품 개발을 위해 재활용될 수 있습니다.

요인

시장 개척을 위한 신속한 프로토타이핑 설계와 같은 다양한 이점 

신속한 프로토타이핑 기술은 디자이너, 개발자, 엔지니어에게 뚜렷한 이점을 제공합니다. 신속한 프로토타이핑의 비용 및 시간 효율성 특성은 기존 프로토타이핑 기술보다 우위를 점할 수 있습니다. 신속한 프로토타이핑의 기술 발전으로 인해 프로토타입은 몇 시간 내에 개발 및 테스트가 가능합니다. 동일한 프로토type의 경우 일반적인 CNC 가공 또는 판금 제조에는 중요한 작업 및 테스트 세트로 인해 몇 주가 걸릴 수 있습니다. 원하는 최종 제품 특성을 달성하기 위해 다양한 재료, 형상 및 디자인을 테스트할 수 있습니다. 손쉬운 평가 및 테스트를 통해 설계자는 제품 개선을 위해 잘 정의된 로드맵을 구성할 수 있습니다. 결과적으로 대량 생산 시 결함과 위험이 크게 줄어듭니다. 신속한 프로토타이핑을 통해 비용 효율성, 기능성 및 미학의 독특한 조합을 달성할 수 있습니다. 따라서 신속한 프로토타이핑과 재료는 특히 제조 부문에서 인기를 얻고 있습니다.

제한 요인

시장 성장에 도전하는 높은 재료 및 프로세스 비용

빠른 프로토타이핑 도구의 초기 설정 비용은 높습니다. prototype type, 재료, 최종 속성, prototype 디자인의 원인 및 특성을 포함한 다양한 요소가 신속한 프로토타이핑의 속도 또는 비용을 정의합니다. 일부 고급 기술은 심지어 USD 100,000의 비용이 들 수도 있습니다. 쾌속조형 세라믹 소재와 쾌속조형 스마트 소재는 열가소성 플라스틱에 비해 비용이 많이 듭니다. 숙련된 인력과 기술의 요구로 인해 전체 운영 비용이 증가합니다. 또한 정확성 및 표면 마무리의 지연, 복잡한 설계의 부적절함, 목표 측면에서 사용자-디자이너의 혼란과 같은 특정 단점도 글로벌 쾌속 프로토타이핑 재료 시장 성장을 억제하고 있습니다.

세분화

재료 분석에 의한

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예측 기간 동안 열가소성 수지 부문이 세계 시장을 지배할 것

재료를 기준으로 시장은 열가소성 플라스틱, 금속 및 합금, 세라믹으로 분류됩니다. 및 기타. 열가소성 플라스틱은 높은 강도, 기능성, 내구성 등 다양한 특성으로 인해 가장 많이 채택되는 프로토타입 재료입니다. 열가소성 수지는 저렴하고 광범위하고 적합한 범위에서 사용할 수 있습니다. PA, PE, PEEK, ABS, PC 및 PET는 prototype를 개발하는 데 사용되는 열가소성 수지의 몇 가지 예입니다. 플라스틱 생산의 대량 가용성과 지속적인 기술 개발은 향후 부문 성장을 주도할 것으로 예상됩니다. 금속 및 합금은 산업 및 의료용 프로토타입 설계에도 널리 사용됩니다. 알루미늄, 스테인리스강 및 티타늄은 일반적으로 고강도, 내열성, 내화학성 및 기타 원하는 특성을 갖춘 프로토type를 얻는 데 사용됩니다. LCM(리소그래피 기반 세라믹 제조)을 통해 소량 OEM 세라믹 프로토type를 생산할 수 있습니다. 기타 부문에는 복합재, 종이, 석고와 같은 재료가 포함됩니다. 이러한 재료는 매우 적은 양으로 소비되며 전체 시장에서 차지하는 비중도 적습니다.

애플리케이션 분석별

전자제품 및 소비재 부문이 2020년 시장을 장악했습니다

응용 분야에 따라 시장은 건설 및 제조, 전자 및 소비재, 자동차, 의료 및 의료, 항공우주 및 방위 등으로 구분됩니다. 전자제품 및 소비재 부문은 2020년 세계 시장에서 가장 큰 쾌속 프로토타이핑 재료 시장 점유율을 차지했습니다. 빠른 디지털화와 함께 하이테크 장치 및 의 채택이 이루어졌습니다. 소비자 전자 제품이 증가했습니다. 신속한 프로토타이핑은 PCB부터 스포츠 용품과 같은 가정용 소비재에 이르기까지 광범위한 전자 및 소비재 제품을 개발하고 테스트하는 데 사용됩니다. 건설·제조 부문은 전 세계 글로벌 건설·제조 부문의 부진하지만 꾸준한 성장으로 인해 가장 낮은 성장률을 보일 것으로 예상된다. 자동차, 항공우주, 방위산업 부문은 시장에서 훨씬 더 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 신속한 프로토타이핑은 대량 생산 전에 자동차 및 항공우주 부품의 기능을 철저하게 테스트하기 위해 널리 사용됩니다. 차세대 차량 및 항공기 생산을 위한 연구 개발 활동의 증가는 이러한 부문의 성장을 촉진할 것입니다. 수술 도구 및 의료 기기 부품 개발에서 신속한 프로토타이핑의 급속한 채택으로 인해 의료 및 헬스케어 부문은 글로벌 시장에서 가장 빠른 성장을 나타낼 것으로 예상됩니다. 또한, 첨단 의료 시설 개발에 대한 투자가 증가하면서 의료 산업에서 첨단 신속 프로토타이핑 기술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 기타 부문에는 학술 및 예술을 위한 prototype 개발과 같은 애플리케이션이 포함됩니다. 기타 부문은 시장에서 가장 낮은 점유율을 차지했으며 이러한 추세는 예측 기간 동안 동일하게 유지될 것으로 예상됩니다.

지역적 통찰력

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북미는 3D 프린팅 기술이 잘 확립되어 있고 이 지역의 서비스 제공업체 수가 많아 세계 시장을 장악할 것으로 예상됩니다. 2020년 북미 시장 규모는 1억 7,570만 달러였습니다. 미국은 모든 주요 최종 사용 산업 전반에 걸쳐 쾌속 프로토타이핑 기술의 최대 소비자입니다. 대규모 도시화와 함께 첨단 산업 부문은 시장 성장의 주요 원동력입니다. 더욱이, 미국에서는 항공우주 및 의료 부문이 번성하고 있으며 가까운 미래에 프로토타입 재료에 대한 수요가 더욱 늘어날 것으로 예상됩니다.

예측 기간 동안 아시아 태평양 지역 쾌속조형 재료 시장의 연평균 성장률은 19.8%로 예상됩니다. 아시아 개발도상국의 급속한 산업화에 힘입어 이 지역은 세계 시장에서 두 번째로 큰 점유율을 차지했습니다. 중국, 일본, 한국이 시장의 더 큰 부분을 차지하고 있습니다. 훨씬 저렴한 가격으로 원자재를 대량으로 이용할 수 있기 때문에 제조업체는 다양한 재료를 시뮬레이션하고 반복하여 다양한 응용 분야에 맞는 기능적 프로토타입을 구축하는 데 유리합니다. 또한 기업들은 소비자가 한 지붕 아래에서 원스톱 솔루션을 이용할 수 있도록 탄력적인 서비스 센터를 개발하는 데 상당한 투자를 하고 있습니다.

유럽에서는 독일이 자동차, 전자 제품, 소비재, 항공우주 및 군사 응용 분야 전반에 걸쳐 신속한 프로토타입 제작에 대한 수요 증가에 힘입어 시장 성장에 주요 기여를 하고 있습니다. 고급 프로토타이핑 서비스 제공업체의 강력한 네트워크는 독일 시장 성장의 핵심 원동력입니다. 또한, 해당 국가는 예측 가능한 기간 동안 가장 빠른 성장을 기록할 것으로 예상됩니다. 영국, 프랑스, ​​이탈리아 등 다른 국가들도 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 전통적인 프로토타입 제작 방법에서 최신 고속 프로토타입 서비스로 소비자 선호도가 이동함에 따라 유럽에서는 열가소성 플라스틱, 금속 및 복합재의 소비가 증가할 것으로 예상됩니다.

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라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 시장은 예비 단계에 있으며 함께 세계 시장에서 가장 작은 점유율을 차지하고 있습니다. 그러나 정부 정책 변화와 민관 투자 증가로 인해 전체 산업 및 제조 부문은 더 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 이는 결과적으로 이들 지역에서 쾌속 프로토타이핑 재료에 대한 수익성 있는 성장 기회를 창출할 것으로 예상됩니다. 브라질, 사우디아라비아, 남아프리카공화국은 향후 몇 년간 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다.

주요 산업 플레이어

업계 선두 기업들이 신소재를 개발하고 소규모 기업을 인수하고 있습니다

주요 운영 리더들은 신속한 프로토타이핑에 보다 효율적으로 사용될 수 있는 첨단 소재 개발에 주로 투자하고 있습니다. 3D Systems Corporation, Arkema, Covestro 및 Tethon 3D와 같은 주요 업체들은 적층 제조에 적합한 차세대 열가소성 수지를 도입하는 데 주력하고 있습니다. 3D 프린팅 및 신속한 프로토타이핑. 2021년 2월, 3D Systems Corporation은 첨단 재료 개발 연구소, 교육 센터, 고객 센터, 첨단 금속 및 폴리머 제조 시설을 갖춘 사우스캐롤라이나에 본사를 개발할 계획을 발표했습니다. 이러한 전략적 활동은 쾌속 프로토타이핑 기술에 대한 회사의 전문성을 확장하고 지속적으로 시장 성장에 영향을 미치고 있습니다.

소개된 주요 회사 목록:

• Arkema S.A.(프랑스)


• Stratasys, Ltd.(이스라엘)< /li>
  
• 3D Systems Corporation(미국)


• Covestro A.G.(독일)


• EOS GmbH(독일)


• CRP Technology S.r.l. (이탈리아)


• Oxford Performance Materials(미국)


• Materialise NV(벨기에)


• Tethon 3D(미국)


• 3DCeram(프랑스)


• Nexa3D(미국)

주요 산업 발전:

• 2021년 9월 – 3D Systems Corporation은 인증된 Scalmalloy(A) 및 M789(A)를 출시하여 소재 포트폴리오를 확장했습니다. 이러한 재료는 에너지, 금형 제작, 자동차, 전자, 항공우주 및 방위 응용 분야를 위한 고강도 부품을 개발하는 데 사용됩니다. 또한 소비자는 회사의 Direct Metal Printing 플랫폼을 사용하여 Scalmalloy(A) 및 M789(A)의 도움으로 부품을 개발할 수 있습니다.


• 2021년 11월 – Arkema는 독일에서 개최된 Formnext 2021 전시회에서 3D 프린팅 기술을 위한 맞춤형 UV 경화형 제제를 선보였습니다. 제품 포트폴리오에는 N3D-TOUGH 784, HT-511, DMT-303, IC-163 및 LF-053과 같은 제제가 포함됩니다. 이러한 제제는 3D 프린팅 기술을 위한 고급 고분자 수지에 대한 증가하는 요구 사항을 충족하기 위해 전략적으로 개발되었습니다.

보고서 범위

인포그래픽 표현 Rapid Prototyping Materials Market

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