Materiais de prototipagem rápida Tamanho do mercado, análise e análise da indústria, por material (termoplásticos, metal e ligas, cerâmica e outros), por aplicação (construção e fabricação, eletrônicos e bens de consumo, automotivo, médico e saúde, aeroespacial e defesa e outros) e previsão regional, 2024-2032

O tamanho do mercado global de materiais de prototipagem rápida foi de US $ 634,8 milhões em 2023 e deve crescer de US $ 746,7 milhões em 2024 para US $ 2.827,3 milhões em 2032 em um CAGR de 18,1% durante o período de previsão (2024-2032). A América do Norte dominou o mercado de materiais de prototipagem rápida com uma participação de mercado de 37,07% em 2023.

Antes da produção em massa, a tecnologia de prototipagem rápida é frequentemente usada para testar a capacidade dos materiais em termos de suas propriedades físicas. Com base em propriedades de material de prototipagem rápida, os engenheiros de design podem produzir produtos de qualidade economizando tempo, energia e material. Diferentes tipos de tecnologias de prototipagem rápida são estereolitografia (SLA), sinterização seletiva a laser (SLS), modelagem de deposição fundida (FDM), fusão seletiva a laser (SLM), fabricação de objetos laminados (LOM) e outros. Um material adequado é usado na respectiva tecnologia; Por exemplo, entre diferentes materiais de prototipagem rápida do SLS,poliamida12 é o mais popular.

A prototipagem rápida é um excelente processo para fabricar uma peça ou modelo físico usando a tecnologia de impressão 3D. A tecnologia auxilia a criar um protótipo da idéia, que ajuda a validar as decisões de design no início da fase de P&D. A eficácia na oferta de desenvolvimento acelerado do produto e na prevenção de perdas na produção em massa nos estágios finais posteriores do produto impulsionará a demanda por tecnologia rápida de prototipagem.

A adoção da fabricação aditiva na produção industrial está crescendo, que está criando a demanda por materiais personalizados para atender aos requisitos de aplicação. Em resposta a isso, várias empresas estão investindo em P&D para ampliar a largura de banda de seus portfólios de produtos. A crescente demanda de várias aplicações industriais e o investimento aumentado de P&D atuará como um catalisador para o crescimento do mercado global de materiais de prototipagem rápida durante o período de previsão.

A progressão da pandemia covid-19 interrompeu completamente ou parcialmente a operação de um usuário final de prototipagem rápida em quase todos os países-chave. A produção parou na maioria das indústrias, juntamente com a escassez de termoplásticos, ligas e outros materiais de prototipagem, levou ao declínio no crescimento do mercado global.

Tendências do mercado de materiais de prototipagem rápida

Desenvolvimento de material reciclado para prototipagem rápida para alimentar a tendência no mercado

Os termoplásticos são o maior material usado para prototipagem rápida. Assim, com o crescente consumo de termoplásticos, o desafio deGerenciamento de resíduos de plásticose tornará crítico. A crescente preocupação com a poluição plástica levou os principais líderes a adotar plásticos reciclados para prototipagem rápida. Por exemplo, em março de 2021, a Covestro, em associação com a Polymaker, desenvolveu um filamento de policarbonato adequado à tecnologia de impressão 3D por garrafas de resíduos recebidas da Nongfu Spring, com sede na China. O produto resultante mostrou menos pegadas de carbono e é compatível com os padrões do setor. O produto foi lançado estrategicamente para os fabricantes, que estão se concentrando no estabelecimento de uma cadeia de suprimentos sustentável de acordo com as tecnologias avançadas de impressão 3D e prototipagem rápida. De maneira semelhante, outros materiais plásticos, como PE, PET, PP e PS, podem ser reciclados para o desenvolvimento rápido de prototipagem de produtos.

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Fatores de crescimento do mercado de materiais de prototipagem rápida

Várias vantagens, como o design de prototipagem rápida para impulsionar o mercado 

A Rapid Prototiping Technology oferece vantagens distintas para os designers, desenvolvedores e engenheiros. Atributos de custo e eficiência de tempo da prototipagem rápida podem dar uma vantagem sobre as técnicas tradicionais de prototipagem. Por conta dos avanços tecnológicos na prototipagem rápida, o protótipo pode ser desenvolvido e testado em poucas horas. Para o mesmo protótipo, a usinagem típica de CNC ou a fabricação de chapa metal pode levar semanas devido a um conjunto crítico de operações e testes. A ampla gama de materiais, geometrias e desenhos podem ser testados para atingir as propriedades finais do produto. A avaliação e teste fácil permite que os designers construam um roteiro bem definido para refino de produtos. Isso, por sua vez, reduz significativamente as falhas e os riscos durante a produção em massa. A combinação única de custo-efetividade, funcionalidade e estética pode ser alcançada com a ajuda de prototipagem rápida. Assim, prototipagem rápida e materiais estão ganhando popularidade, especialmente no setor manufatureiro.

Crescente demanda da indústria automotiva para aumentar a receita de vendas

A tecnologia de impressão 3D tem sido uma parte essencial da indústria automotiva na produção de prototipagem rápida. No entanto, a transição da prototipagem rápida para a produção de peças mais automotivas e o fim com a produção de carros quase inteiros levou a uma demanda significativa por materiais rápidos de prototipagem na indústria automotiva. Os produtos de fundição pronta produzidos através da impressão 3D excluem o uso de soldagem de tubos, cotovelos e flanges, oferecendo soluções mais precisas e eficientes.

Os principais fabricantes automotivos, como Volkswagen, BMW e Ford, já estão usando essa tecnologia para produzir várias peças automotivas. A BMW usou a tecnologia de impressão 3D para produzir partes de carros de corrida DTM, o Rolls-Royce Phantom, o BMW i8 Roadster e outros. A crescente adoção da tecnologia de fabricação aditiva é um aumento na produção de partes mais complexas e maiores de carros, caminhões e veículos, que deve aumentar as vendas de materiais rápidos de prototipagem durante o período de previsão. 

Fatores de restrição

Alto custo de material e processo para desafiar o crescimento do mercado

O custo de configuração inicial das ferramentas de prototipagem rápida é alta. Fatores diferentes, incluindo o tipo de protótipo, material, propriedades finais e causa e natureza do design do protótipo, definem a taxa ou custo da prototipagem rápida. Algumas tecnologias avançadas podem custar até US $ 100.000. Materiais cerâmicos de prototipagem rápida e materiais inteligentes de prototipagem rápida são caros em comparação com termoplásticos. A exigência de mão de obra qualificada e tecnologias aumenta o custo geral da operação. Além disso, certas desvantagens, como atraso no atraso e acabamento da superfície, inadequação em designs complexos e confusão do designer do usuário em termos de objetivos, também estão restringindo o crescimento do mercado global de materiais de prototipagem rápida.

Análise de segmentação do mercado de materiais de prototipagem rápida

Por análise de material

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Segmento termoplástico para dominar o mercado global devido a suas propriedades diversificadas

Com base no material, o mercado é categorizado em termoplásticos, metal e ligas,cerâmica, e outros. Os termoplásticos são os materiais de prototipagem mais adotados, devido a suas propriedades diversificadas, como alta resistência, funcionalidade e durabilidade. Os termoplásticos são mais baratos e estão disponíveis em uma ampla e adequada alcance. PA, PE, PEEK, ABS, PC e PET são alguns exemplos de termoplásticos usados ​​para desenvolver protótipos. A disponibilidade em massa e o desenvolvimento tecnológico contínuo na produção plástica devem impulsionar o crescimento do segmento no futuro. Metal & Ligloys também são amplamente utilizados para projetar protótipos industriais e médicos. Alumínio, aço inoxidável e titânio são comumente usados ​​para obter protótipos com alta resistência, resistência ao calor, resistência a produtos químicos e outras propriedades desejadas. Os protótipos de cerâmica OEM de baixa quantidade podem ser produzidos com a fabricação de cerâmica baseada em litografia (LCM). O segmento de outros inclui materiais como compósitos, papel e gesso. Esses materiais são consumidos em muito poucas quantidades e ocupam menos participação no mercado geral.           

Por análise de aplicação

O segmento de eletrônicos e bens de consumo dominou o mercado em 2023 devido ao aumento do uso de gadgets de alta tecnologia

Com base na aplicação, o mercado é dividido em construção e fabricação, eletrônicos e bens de consumo, automotivo, médico e saúde, aeroespacial e defesa e outros. O segmento de eletrônicos e bens de consumo possuía a maior participação de mercado de materiais de prototipagem rápida do mercado global em 2023. Com digitalização rápida, a adoção de gadgets de alta tecnologia econsumidor eletrônicoOs produtos aumentaram. A prototipagem rápida é usada para desenvolver e testar ampla gama de produtos de bens eletrônicos e de consumo, desde os PCBs até bens de consumo domésticos, como artigos esportivos. O segmento de construção e fabricação deve crescer na taxa mais lenta devido ao crescimento lento, mas constante do setor de construção e manufatura global em todo o mundo. Os segmentos automotivos e aeroespaciais e de defesa mantêm uma parcela consideravelmente maior do mercado. A prototipagem rápida é amplamente utilizada para testar a funcionalidade de peças automotivas e aeroespaciais antes da produção em massa. O aumento das atividades de pesquisa e desenvolvimento para produzir veículos e aeronaves da próxima geração deve impulsionar o crescimento desses segmentos. Por conta da rápida adoção de prototipagem rápida no desenvolvimento de ferramentas cirúrgicas e peças de dispositivos médicos, o segmento médico e de saúde deve indicar o crescimento mais rápido no mercado global. Além disso, o aumento do investimento no desenvolvimento de instalações avançadas de saúde está aumentando a demanda por tecnologias avançadas de prototipagem rápida no setor de saúde. Outros segmentos incluem aplicativos como desenvolvimentos de protótipo para acadêmicos e artes. Outros segmentos mantiveram a menor participação no mercado e essa tendência deve permanecer a mesma no período de previsão.

Insights regionais

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A América do Norte deve dominar o mercado global devido a tecnologias de impressão 3D bem estabelecidas e maior número de provedores de serviços na região. O tamanho do mercado da América do Norte foi de US $ 235,3 milhões em 2023. Os EUA são o maior consumidor de tecnologias de prototipagem rápida em todas as principais indústrias de uso final. O setor industrial avançado, juntamente com a urbanização maciça, é o principal fator determinante para o crescimento do mercado. Além disso, o setor aeroespacial e médico está florescendo nos EUA, que deve aumentar ainda mais a demanda por materiais de prototipagem em um futuro próximo.

A taxa de crescimento anual composta do mercado de materiais de prototipagem rápida na Ásia -Pacífico deve ser de 20,7% durante o período de previsão. Por trás da rápida industrialização nas economias em desenvolvimento da Ásia, a região manteve a segunda maior participação no mercado global. China, Japão e Coréia do Sul mantêm uma parte maior do mercado. A disponibilidade em massa de matéria -prima a um preço consideravelmente mais barato está favorecendo os fabricantes para simular e iterar uma variedade de materiais para criar protótipos funcionais para diferentes aplicações. Além disso, as empresas estão investindo significativamente no desenvolvimento de centros de serviços resilientes, para que os consumidores possam aproveitar a solução única sob o mesmo teto.

Na Europa, a Alemanha é o principal contribuinte para o crescimento do mercado apoiado pelo aumento da demanda por prototipagem rápida entre automotivos, eletrônicos, bens de consumo e aplicações aeroespaciais e militares. Uma forte rede de provedores avançados de serviços de prototipagem é o principal fator determinante para o crescimento do mercado da Alemanha. O país também deve registrar o crescimento mais rápido durante o período previsível. Outros países, como o Reino Unido, a França e a Itália, mantêm uma parcela proeminente do mercado. Estima -se que a preferência do consumidor dos métodos tradicionais de prototipagem para os mais recentes serviços de prototipagem rápida aumente o consumo de termoplásticos, metais e compósitos na Europa.

Os mercados da América Latina e Oriente Médio e África estão em um estágio preliminar e juntos mantêm a menor participação no mercado global. No entanto, com a mudança de políticas governamentais e o aumento do investimento público-privado, o setor industrial e de manufatura geral está crescendo a uma taxa mais rápida. Isso, por sua vez, é projetado para criar oportunidades lucrativas de crescimento para materiais rápidos de prototipagem nessas regiões. Espera -se que o Brasil, a Arábia Saudita e a África do Sul indique um crescimento significativo nos próximos anos.

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Lista de empresas -chave no mercado de materiais de prototipagem rápida

As principais entidades da indústria estão desenvolvendo novos materiais e adquirindo empresas menores

Os principais líderes operacionais estão investindo principalmente no desenvolvimento de materiais avançados, que podem ser usados ​​com mais eficiência para prototipagem rápida. Principais players, como 3D Systems Corporation, Arkema, Covestro e Tethon 3D, estão se concentrando na introdução de termoplásticos de próxima geração adequados para fabricação aditiva,Impressão 3De prototipagem rápida.

Empresas líderes como 3D Systems Corporation, Arkema e Covestro estão expandindo organicamente seus negócios, lançando vários materiais inovadores. Uma variedade de termoplásticos está sendo implantada por essas empresas, incluindo PA6-66, poliuretano e outras formulações, para alinhar seu portfólio de produtos com a demanda em expansão por resinas de polímeros avançados para a tecnologia de impressão 3D. Tais atividades estratégicas estão estendendo a experiência da empresa em tecnologia rápida de prototipagem e impactando consecutivamente o crescimento do mercado.  

Lista de empresas -chave perfiladas

• Arkema S.A. (França)
• Stratasys, Ltd.(Israel)
• 3D Systems Corporation (EUA)
• Covestro A.G.(Alemanha)
• EOS GmbH (Alemanha)
• CRP Technology S.R.L. (Itália)
• Materiais de Desempenho de Oxford (EUA)
• Materialize a NV (Bélgica)
• Tethon 3D (EUA)
• 3dceram (França)
• Nexa3D (EUA)

Principais desenvolvimentos da indústria

• Maio de 2022 -A Stratasys Ltd., provedor de soluções de impressão 3D do Polymer 3D, lançou 16 novos materiais para três diferentes tecnologias de impressão 3D. O portfólio de produtos foi realizado para atender à crescente demanda dos casos de uso de tecnologias de impressão 3D.
• Novembro de 2021 -Covestro lançado Quatro novos materiais avançados para várias tecnologias de impressão 3D: dois materiais para modelagem de deposição fundida e fabricação de filamentos fundidos (FDM/FFF) e sinterização seletiva a laser (SLS), respectivamente, e dois outros materiais para SLS e sinterização de alta velocidade (HSS).
• Novembro de 2021-Arkema apresentou formulações customizadas em UV para tecnologia de impressão 3D na exposição FormNext 2021 realizada na Alemanha. O portfólio de produtos inclui formulações como N3D-Tough 784, HT-511, DMT-303, IC-163 e LF-053. Essas formulações são estrategicamente desenvolvidas para atender à crescente exigência de resinas de polímeros avançados para a tecnologia de impressão 3D.
• Setembro de 2021- A 3D Systems Corporation expandiu seu portfólio de materiais com o lançamento do Scalmalloy certificado (A) e M789 (A). Esses materiais serão usados ​​para desenvolver peças de alta resistência para aplicações de energia, fabricação de mofo, automotivo, eletrônica, aeroespacial e defesa. Além disso, os consumidores podem usar a plataforma de impressão de metal direta da empresa para desenvolver peças com a ajuda de Scalmalloy (A) e M789 (A).
• Fevereiro de 2021- A 3D Systems Corporation anunciou planos para desenvolver sua sede na Carolina do Sul com laboratórios avançados de desenvolvimento de materiais, centros de treinamento, centros de clientes e também instalações avançadas de fabricação de metal e polímeros.

Cobertura do relatório

An Infographic Representation of Rapid Prototyping Materials Market

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