金属積層造形市場 規模とシェアの分析 - 成長傾向と予測 (2025 - 2032)
世界の金属積層造形市場は、2024年に58.5億米ドルと推定され、2024年から2031年までの年平均成長率（CAGR）は13.7％を示し、2031年には143.7億米ドルに達すると予測されている。
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世界の金属積層造形市場の成長の原動力は、複雑な部品の積層造形に対する自動車産業からの需要の増加と生産コストの削減である。また、ラピッドプロトタイピングへの3Dプリンティングの採用や、個別化医療への注目の高まりも需要を押し上げる可能性がある。応用範囲を拡大するための継続的な研究開発活動は、従来の方法では不可能な複雑な設計部品を製造する能力とともに、近い将来の市場成長の機会を提供する可能性がある。しかし、設備に必要な資本が高く、標準的な工程がないことが市場成長の妨げになる可能性がある。
アプリケーションのカスタマイズ
積層造形は、製造業におけるアプリケーションのカスタマイズを可能にする。積層造形プロセスでは、従来の機械加工や成形では不可能だった、複雑な内部形状、可動部品、最適化された格子、軽量設計を備えた複雑な部品や製品を製造できる。また、大量に在庫を抱えることなく、顧客ごとに完全にカスタマイズされたデザインをオンデマンドで生産することもできる。これは、独自の用途や要件に合わせて特別に設計されたソリューションを必要とする顧客に大きな価値を提供します。
設計者は、機械加工性や成形の制約を受けることなく、自由に設計することができます。金属部品に複雑な内部冷却チャネルを構成したり、製品にカスタマイズされたロゴやデザインを入れたり、強度やその他の性能パラメータに最適化された複雑な形状を作成したりすることができます。最近の例では、オフロード車メーカーが、ラフロードレースや長距離ラリーなどの用途に応じて、車両ごとにカスタマイズした設計のサスペンションジョイントを製造できるようになった。以前は、これらのメーカーは、両方のタイプの車両に対応するために、多少の妥協をしながら標準的な設計を製造しなければならなかったが、積層造形では、正確なニーズに合わせてサスペンションを調整することができる。
交換部品の生産においても、積層造形はカスタマイズされた構成を可能にする。ある金型工場では、特定の機械部品が頻繁に故障するという問題があり、交換部品を海外から輸送するために長いダウンタイムが必要でした。金属積層造形技術を社内に導入したことで、破損した部品をスキャンし、必要に応じて設計を修正し、カスタマイズした交換部品を1日以内に印刷して、混乱を最小限に抑えることができるようになった。
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技術別インサイト：高精度と汎用性がセグメント成長を牽引
技術別では、選択的レーザー溶融（SLM）セグメントが、その精度と汎用性により、2024年に29.8％の最高市場シェアに寄与すると推定される。
選択的レーザー溶融（SLM）技術は、非常に複雑なパーツを精密に製造できることから、金属積層造形における支配的なプロセスとして台頭してきた。SLMにより、製造業者はデジタルモデルから直接、層ごとに金属部品を3Dプリントすることができ、従来の方法と比較して比類のない設計の柔軟性を提供します。高出力レーザーを使用したこの正確な層ごとの溶解により、従来の機械加工や鋳造技術ではほぼ不可能な複雑な形状の製造が可能になります。
SLMの多用途性は、従来の製造方法における金型やセットアップに関連するコストなしに、少量のカスタマイズ部品のオンデマンド生産を可能にする。高強度で複雑な軽量構造が不可欠な航空宇宙や医療などの業界に適している。SLMは、自動車や産業機器の分野でも、用途に特化した部品の製造に使用されている。この技術は設計の自由度が高いため、機能格子や内部冷却チャンネルなど、以前は実現不可能だった機能を追加することで、部品の性能を最適化することができる。SLMは、複雑な用途に設計された金属部品を製造するための他の技術に対する独自の利点により、金属積層造形業界をリードし続けている。
アプリケーション別インサイト規制受容と設計最適化の機会
用途別では、航空宇宙分野が、規制受容と設計最適化の機会により、2024年に34.5と最も高い市場シェアに寄与すると推定されている。航空宇宙分野は、重要な構造用3Dプリント航空機部品に対する膨大な機会と規制の受け入れにより、金属積層造形の最大の応用産業として浮上している。金属3Dプリントでは、ネットシェイプ部品や複雑な内部形状を作成できるため、完全性を維持しながら航空機構造を軽量化できる。これは、燃費の向上と航続距離の延長につながります。FAAやEASAなどの規制機関は現在、選択的レーザー溶融プリントパーツを商業旅客輸送に使用される航空機に搭載することを承認している。
航空宇宙メーカーは、金属積層造形技術を活用して航空機の設計を最適化している。中空格子構造のような複雑な機能は、強度を維持しながら重量をさらに削減します。3Dプリント部品に鋳造された内部冷却チャンネルは、熱管理と耐久性を向上させます。航空業界では、持続可能性とライフサイクルコストの低減にますます注目が集まっており、アディティブ技術は、設計の最適化とより効率的な航空機の製造において重要な役割を果たしています。
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北米は、2024年の推定市場シェアが41.1%で、世界の金属積層造形市場において支配的な地域としての地位を確立している。 同国には、この技術に特化した莫大な研究開発予算と製造インフラを持つ、確立された業界リーダーが複数存在する。ボーイング、ロッキード・マーチン、GEアビエーションなどの大手航空宇宙・防衛企業は、自社製品の複雑な部品を開発するために金属3Dプリンティングに多額の投資を行っている。活況を呈する航空宇宙部門が需要を牽引する中、米国は生産に使用される金属3Dプリント部品の世界最大のシェアを占めている。
Ford、GM、Teslaは、少量生産部品や試作品に3Dプリントを使用する先駆者である。これらは、軽量構造や性能を向上させる複雑な設計の開発にこの技術を活用している。高度製造業の強い存在感は、エネルギーやヘルスケアなど様々な産業分野での金属3Dプリンティングの採用を補完している。スタートアップ文化の隆盛は、金属プリンティング・ソリューションを商業化する数多くの中小企業につながっている。
アジア太平洋地域は、金属積層造形で最も急成長している地域市場に浮上している。アジア太平洋地域は、「メイド・イン・チャイナ2025」のような取り組みを通じて、先進製造業の世界的リーダーになることを目指している。中国政府は、3Dプリンティング技術の採用を促進するため、多額の資金と税制優遇措置を提供している。複数の国営研究機関が大手グローバル企業と協力し、大量生産に適したコアおよび粉末床融合システムを開発している。地元メーカーはさらに、3Dプリンティング装置や金属粉末の設計・製造に関する専門知識を身につけている。
特に中国の航空宇宙産業は、金属3Dプリンティング・プログラムの強化を含む、海外依存を減らすための野心的な計画を概説している。電子機器、工具、金型などの他の業界では、個人向けまたは少量生産の部品を開発するために金属プリントを利用する傾向が強まっている。中国はまた、世界的な需要に応える工作機械産業も盛んであり、そのような産業に特化した3Dプリンターを供給する機会を提供している。自給自足に向けた戦略的な動きにより、中国は金属積層造形の急成長を利用できる魅力的な地域市場となっている。
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少量生産における費用対効果
複雑な設計の少量生産部品の生産における金属積層造形の競争上の優位性は、市場成長の原動力となる。従来の機械加工や成形の方法では、非標準部品に対して高いセットアップコストと長いリードタイムが必要であるのに対し、積層造形プロセスでは部品を追加する際の増分コストが大幅に低く抑えられる。最初のファイル作成が完了すれば、比較的低い材料費と時間コストで部品を追加印刷できる。このため、積層造形は、プロトタイプ開発や、ごく少数の部品が必要な低コストの初期生産に非常に効果的です。
ある航空宇宙部品OEMは、旧式の航空機が定期的な保守点検を受ける際に時折必要となる軽微な予備部品の生産を評価していた。従来の方法では、生産量が少ないため、金型やセットアップへの投資を正当化できませんでした。金属3Dプリンティングを使用することで、最小発注量や事前生産された在庫の保存期間の問題を抱えることなく、これらのカスタマイズされた部品をオンデマンドで生産することができました。同様に、医療機器メーカーは、日常的にアディティブプロセスを使用して、患者のCT/MRIスキャンに基づいてサージカルガイド、歯科用成形品、またはカスタマイズされたインプラントを製造しています。各患者の解剖学的構造がユニークであるため、従来の生産ではコストがかかりすぎる。
多くの産業機器メーカーは、コスト面の利点から、古い部品の改修から積層造形による修理や交換に移行しています。標準化された部品の在庫を保管する代わりに、プリンターを現場やフィールドサービスセンターの近くに設置し、必要なときにカスタマイズされた部品を印刷できるようになりました。全体的な総所有コストは、特に必要頻度の低い特殊部品の輸送コストや在庫保有コストが高い場合に大幅に削減されます。
積層造形は、反復が必要な場合、新しい複雑な製品開発のための学習曲線をはるかに速く横断することができます。設計や新素材をテストするための限定生産は、従来の金型製作と比較して実現可能になります。効果的に、少量の特殊部品製造の障壁が低くなります。
*定義 世界の金属積層造形市場には、3Dプリンティングや、レーザー粉末床融合、指向性エネルギー堆積、バインダージェッティングなどの積層造形技術を用いた金属部品やコンポーネントの製造が含まれる。これにより製造業者は、従来の機械加工では困難または不可能な複雑な金属設計を行うことができる。金属部品は、チタン、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル合金など、さまざまな材料で作ることができる。
アナリストからの要点
世界の金属積層造形市場の成長は、航空宇宙、自動車、ヘルスケアなどの産業からの需要の増加が牽引している。金属3Dプリンティング技術は、複雑な形状を製造し、リードタイムを短縮できるため、製造部門全体への導入が促進される。さらに、金属積層造形は従来の技術よりもコスト面で優れているため、少量生産用途での利用が促進されます。
高い材料費と設備費は、金属3Dプリンティングの抑制要因になる可能性がある。また、この市場は、標準プロセスや品質管理プロトコルの開発における課題にも直面している。粉末リサイクルに関する持続可能性への懸念は、市場成長の妨げとなる可能性がある。
北米は現在、大手企業の存在と急速な技術進歩により市場を支配している。政府や企業による新素材開発のための投資が増加しており、同地域に成長機会をもたらす可能性がある。アジア太平洋地域は、中国での自動化導入の増加や、インドなどの国々で添加剤技術を促進する政府の取り組みにより、急成長が見込まれている。欧州では、産業間の用途多様化のための研究が進行していることが成長の原動力となっている。
インコネルやチタン合金のような粉末の開発だけでなく、民間企業と研究機関との継続的な提携が市場成長を後押しする。金属3Dプリンティングドライブの入手しやすさが向上すれば、中小企業や個人ユーザーの導入が促進される 。
市場の課題高い設備投資が必要
世界の金属積層造形市場の成長は、積層造形設備の設置に必要な高額な設備投資によって阻害される可能性がある。工業用3D金属プリンターの設置、金属粉末製造プロセスのサポート、安全認証の義務化には、多額の初期費用がかかる。ハードウェアの価格は年々低下しているが、商業規模の生産システムも高価になる可能性がある。この法外な出費が、多くの小規模メーカーが業務にこの技術を採用する妨げとなっている。このような高度な製造装置を、その寿命を通じて維持し、アップグレードするには、継続的な資本配分が必要となる。参入障壁が高いため、大企業は競争から守られるが、さまざまな分野での金属積層造形の全体的な普及は遅れる。この問題に対処するため、業界関係者はシェアード・サービス・モデルやペイ・パー・ユースの取り決めを模索し、関係者の初期資本支出を最小限に抑える手助けをしている。
市場機会：先端材料の市場利用
先端材料の利用は、世界の金属積層造形市場に成長機会をもたらす可能性がある。技術が成熟するにつれて、微細構造と特性を調整した、ますます複雑な金属合金を3Dプリントする能力が高まる。チタンやニッケル合金のように、従来の方法では製造が困難だった材料も、層ごとに正確に成膜できるようになる。これにより、強度、軽量性、耐食性、その他の性能を最適化した新素材の開発が可能になる。また、希少な合金や高価な合金のオンデマンド生産も容易になる。航空宇宙、医療、エネルギーなど多くの業界では、抜本的な新製品設計を開発するために、新しい材料を積極的に追求している。積層造形プロセスの精度により、設計者はミクロンレベルの解像度でユニークな材料の組み合わせを活用することができます。これによりイノベーションが促進され、複数の最終用途部門にわたって先端材料の用途が拡大します。これは新たな収益源を生み出し、将来の市場成長を促進する可能性がある。
金属積層造形市場レポートカバレッジ
| レポート範囲 | 詳細 | ||
|---|---|---|---|
| 基準年 | 2023 | 2024年の市場規模 | 58億5000万米ドル |
| 過去データ | 2019年から2023年 | 予測期間 | 2024年から2031年 |
| 予測期間 2024年から2031年 CAGR： | 13.7% | 2031年の価値予測 | 143億7,000万米ドル |
| 対象地域 |
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| 対象セグメント |
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| 対象企業 |
GE Additive、3D Systems、Desktop Metal、EOS GmbH、Renishaw、SLM Solutions、Stratasys、Markforged、Velo3D、DMG Mori、HP Inc、TRUMPF、ExOne (a Desktop Metal company)、Materialise、Formlabs、Norsk Titanium、Optomec、Prima Additive、XJet、VulcanForms |
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| 成長ドライバー |
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| 制約と課題 |
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著者について
Yash Doshi はシニア マネジメント コンサルタントです。APAC、EMEA、南北アメリカにおけるさまざまな分野で 12 年以上にわたり、リサーチの実施とコンサルティング プロジェクトの取り扱いに携わってきました。
化学会社が複雑な課題を乗り越え、成長の機会を見出すお手伝いをする上で、彼は優れた洞察力を発揮します。彼は、コモディティ、特殊化学品、ファインケミカル、プラスチック、ポリマー、石油化学製品など、化学品バリュー チェーン全体にわたって深い専門知識を持っています。Yash は業界カンファレンスで人気の講演者であり、コモディティ、特殊化学品、ファインケミカル、プラスチック、ポリマー、石油化学製品に関連するトピックに関するさまざまな出版物に寄稿しています。
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