潜在的在庫！ 3Dプリントはプラスチック業界に無限のビジネスチャンスをもたらす

3D プリントでは、印刷材料の品質が製品の外観品質に重要な役割を果たします。 3D プリントは、今後 10 年間で自動車、医療、建設などの業界で広く推進される技術アプリケーションになることは間違いありません。3D プリントの重要な原材料として、プラスチックは今後 10 年間でどのような機会と課題に直面するのでしょうか。

世界的に有名なコンサルティング会社であるSmarTechは最近、「今後10年間の3Dプリント市場におけるプラスチックの応用予測」を発表し、ポリカーボネート、ポリスチレン、TPU、PET、PBA、ポリビニルアルコール、ポリオキシメチレン、代替バイオプラスチック、透明材料、フレキシブル材料、ナノ強化プラスチックなど、新しいタイプのプラスチック材料を評価しました。報告書では、プラスチックが3Dプリント企業にとって競争上の優位性となるだろうと述べられている。

多くの OEM 企業は、今後数年間で大きな収益をもたらす可能性のあるプラスチック材料を探しており、一部の 3D プリント企業は材料の研究開発企業を買収し始めています。同時に、大手素材企業も3Dプリンティングを収益性の高いニッチ市場として捉え、ビジネスチャンスを掴み始めている。

ABSとPLA - 環境に優しいアプリケーションが必須
30 年にわたり、ほとんどの企業が製品のプロトタイプ作成の主要材料として ABS を使用しており、ABS は 3D 印刷媒体のナンバーワンとしての地位を確立しています。 3D プリントに使用できる ABS 素材には多くの種類があり、他のプラスチック素材とは比べものになりません。

市場には、色、透明性、耐火性、耐薬品性が他の従来加工材料に匹敵する、さまざまな種類の高品質 ABS 製品が提供されています。しかし、標準化されたモノフィラメント繊維がないため、ABSモノフィラメント繊維の市場は比較的細分化されており、材料サプライヤーがより大きな生産能力を追求することは不可能です。

ここ数年、業界ではモノフィラメント繊維の直径 1.75 mm を標準加工直径として採用し始めています。

ABS は多くの利点をもたらしますが、さまざまな課題にも直面します。過去 10 年間、ABS 材料の物理的特性の制限により、個人向け 3D プリントにもいくつかの制限が生じてきました。 ABS は 3D プリント材料市場で最も一般的な材料ですが、ナイロンや樹脂ほどの市場収益をもたらしません。

PLA は、ABS に代わるグリーン製品として、3D プリントで徐々に使用されるようになっています。プラスチックの従来の製造プロセスに対する環境への要求が高まり続けるにつれて、PLA は徐々に生産アプリケーションで最も広く使用される材料になってきました。 PLA は、トウモロコシデンプン、大豆、キャッサバの根、サトウキビ、ジャガイモ、小麦、その他多くの植物から抽出された再生可能な乳糖から部分的に作られています。

PLA4043D などの一部の PLA 混合物は、より環境に優しい材料に変化しました。現在、多くの材料サプライヤーが 3D プリント用の PLA モノフィラメントを提供しており、中にはそれを独占的に供給しているサプライヤーもあります。

ナイロン - 新しい材料と新しいサプライヤー、無限の可能性 3D プリント材料市場で最も一般的な部分は ABS と PLA ですが、実際に最も大きな適用規模を持つ材料はナイロンです。2019 年までに、ナイロンは 3D プリント材料市場の 30% を占めると予想されています。

ナイロン素材は、機能的なプロトタイプや最終用途の製造アプリケーションに向けて改良されています。ナイロンは高温押し出しプロセスで使用できますが、レーザー焼結プロセスでは溶融特性も示します。世界的に、ナイロン 6 は主に射出成形などの従来の加工技術で使用されています。ナイロン 12 は、レーザー焼結積層造形プロセスでよく使用されます。

3Dプリントされたナイロン部品の内部構造をより適切に制御し、繊維配列の変化を実現することで、部品の均一な性能を向上させることができるため、圧力条件下で物体に変形プログラミングを出力できます。そのため、ナイロンは3Dプリント材料市場で優位性を維持し続けるでしょう。

それにもかかわらず、付加製造用のナイロン粉末のサプライヤーの数は依然として限られています。現在、3Dプリント用のナイロンパウダーを製造しているメーカーはわずかしかありません。主なサプライヤーは、Evonik、Arkema、Arzuano、ExcelTec、Rhodia です。一部の中国企業はレーザー焼結プロセス用のナイロン粉末も生産しています。

感光性樹脂 - 試作から始まり、順調に成長中
30 年にわたり、樹脂は選択的に硬化して構造物を形成してきました。 30年前にこの技術がデビューして以来、3Dプリント樹脂はプロトタイプエンジニアの間で小規模ながらも収益性の高いユーザーベースを獲得してきました。今後10年間、樹脂には依然として大きなビジネスチャンスがあります。SLA装置の大規模な導入と使用により、歯科業界ではより機能的な樹脂材料と端末アプリケーションが登場するでしょう。

今後 10 年間で、樹脂の市場需要は 3D プリントナイロンの需要と同じくらい大きくなると予想されます。

しかし、この樹脂の最大の用途は主に試作です。

SLA 装置は、非常に正確な 3 次元プロトタイプを生成し、フォームフィットテストを実行できます。ワッシャー、ギア、ヒンジを含むこれらのプロトタイプは、自動車、医療、重機、航空宇宙産業の部品の製造に重要な影響を与えるでしょう。 SL機器は、建築やエレクトロニクスなどのデザイン重視の産業にも大きな影響を与え始めています。

今後 5 ～ 7 年間で樹脂材料が継続的に改良され、エンジニアはより強力な機能プロトタイプ部品を製造できるようになると予想されます。

これらの機能プロトタイプ部品は、高性能自動車産業や航空宇宙産業で直接使用されます。感光性樹脂は口腔医療業界でも特別な用途があります。

3D プリント業界における感光性樹脂のサプライチェーンは非常に完成しています。これらの樹脂には長い歴史があるため、専門的かつ効率的な化学品サプライヤーが多数存在し、3D プリント樹脂材料の製造に積極的に取り組むことになります。

今後 10 年間の見通し: ABS、PLA、ナイロンの 3 種類のプラスチックは、今後 10 年間、3D プリント材料市場で最大のシェアを占め続けるでしょう。 2019年までにこれらの材料の市場需要は13,000トンに達すると予測されています。

ABS と PLA は、3D プリントビジネス愛好家のニーズを継続的に満たし、個人向け 3D プリント市場に強力なビジネスチャンスをもたらします。

TPU、ポリカーボネート、ナイロンなどのより耐久性の高いポリマーは、今後 10 年間で市場シェアを拡大するでしょう。 3D プリンティングに新しい材料を適用することで、専門家はさまざまな製品性能を実現し、より軽量で性能の良い部品を提供し、二次的な設置手順を減らし、さらにはカスタマイズされた医療用インプラントや歯科ソリューションも実現できるため、関連する市場セグメントにさらなる価値をもたらすことができます。

しかし現在は、機器メーカーが3Dプリント材料のサプライチェーンを管理しているため、大手材料会社が競争する機会は減っています。

出典: 3D Printing World Monthly

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