実用情報 | 3Dプリントに対する政府の支援、開発の機会、現在の障害

世界各国の政府は積層造形の研究開発に大きな重点を置いており、カナダ政府から1,900万カナダドル、英国政府から1,470万ポンド、中国政府から4,500万米ドル、シンガポールから5年間で4億米ドル、ドイツから2,460万米ドル、米国から3億9,000万米ドルが拠出されている。
積層造形の発展見通しと政府の注目度と比較すると、積層造形の現在の市場は非常に小さいです。 Wohlers Report によると、2015 年の 3D 印刷機器および材料の売上は 24 億ドルに達し、そのうち 15 億ドルは印刷機器、7 億 7,000 万ドルは付加製造材料の売上でした。 2015 年の 3D プリントサービスの売上高は約 28 億米ドルで、そのうち 17 億米ドルはプリントサービス企業によるものでした。
アジア太平洋、米国、西ヨーロッパは世界の3Dプリンティング市場の重要な部分を占め、3つの主要市場の市場シェアは2014年の59.2%から2019年には70%に増加するでしょう。 IDC の予測によると、中国は 3D プリントのハードウェアとサービスのリーダーになるでしょう。

3Dプリンティングの用途の観点から見ると、3Dプリンティングを生産に導入すべきという声は多いものの、マッキンゼーと投資会社パイパー・ジャフリーの予測によると、現在、直接部品生産は積層造形アプリケーションの約30％を占めています。 3D プリントの生産分野への参入を制限する主な障壁としては、コスト、時間、設計アイデア、リーダーシップのビジョンなどが挙げられます。現在、米国では、3D プリントが産業化に突入している代表的な用途として、GE が燃料噴射装置の加工に付加製造技術を使用しており、補聴器のプラスチックシェルの 90% が 3D プリントで製造されていることなどが挙げられます。

3D プリントの現在の 2 つの主な用途は、プロトタイピングと金型です。オークリッジ国立研究所の予測によると、2020年までに金型市場は687億ドルに達すると予想されており、そのうち米国の金型分野における積層造形市場は88億ドルに達すると予想されています。 2015 年、米国の金型用途における付加製造市場は 8 億ドルでした。

医療用途の付加製造の開発における障壁

-医療モデルに関して言えば、より高度なモデルやインプラントの開発を制限する要因は、身体部位を正確にシミュレートするために必要な材料の入手が限られていることです。たとえば、正確な大動脈モデルは、エラスチン、コラーゲン、筋肉材料の最も効果的なシミュレーションです。

- バイオプリンティングに関しては、材料から印刷ソリューション、そして商業化に至るまでにはまだ長い道のりがあります。どのような企業が資金援助を得て粘り強く続けられるかは、起業家の意志力と投資家のビジョンの二重の試練です。
-インプラントの分野において、臨床的失敗のリスクを予測し、制御する方法。

航空宇宙分野における積層造形の開発の障害

- ティア 1 メーカーは品質リスクのため重要なコンポーネントの生産を外部委託することに消極的であり、政府と OEM はそのようなアプリケーションに対して非常に厳格な仕様と基準を定めています。
- 現在の積層造形レベルは、さまざまな設備や材料に大きく関係しており、プロセス処理のレベルとも密接に関係しています。この場合、Tier 1 メーカーは、付加製造を通じて部品を自社で開発するか、信頼できる主要サプライヤーに外注することになります。その結果、印刷サービスプロバイダーや二次サプライヤーが積層造形分野に参入できる機会は市場にほとんど残っていません。
- 後処理のコストは、多くの場合、積層造形のコストに近くなります。

材料面における積層造形開発の障害

-多くの場合、金属印刷は試作には高価すぎる
-大手機器メーカーは印刷材料をオープンソース化せず、新材料の開発が制限されている
- 大手機器メーカーの特許ポートフォリオはクローズドソース材料をサポート
- 市場には代替となる安価な材料がほとんどない
- 市場が小さく断片化しているため、大手材料会社の関心が限られています。Antarctic Bear 3D Printing Network にご注目ください。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
工業情報化省設備部：積層造形産業の発展を総合的に推進工業情報化省：産業用ロボット、3Dプリンティングの分野でドイツとの協力を推進

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