Nordamerikanischer Markt für additive Fertigung – Branchentrends und Prognose bis 2030

Marktanalyse und Größe der additiven Fertigung in Nordamerika

Der Markt für additive Fertigung befasst sich mit dem Design, der Produktion und dem Vertrieb von Garn, Stoff, Kleidung und Bekleidung. Als Rohmaterial kommen Metall, Kunststoff, Legierungen und Keramik in Frage. Die additive Fertigungsindustrie leistet einen wesentlichen Beitrag zur Volkswirtschaft vieler Länder. Die wachsende Nachfrage nach Leichtbauteilen aus den Bereichen Automobil und Luftfahrt sowie Fortschritte bei der 3D-Metalldrucktechnologie haben die Nachfrage auf dem nordamerikanischen Markt für additive Fertigung stark erhöht.

Der nordamerikanische Marktbericht zur additiven Fertigung enthält Einzelheiten zu Marktanteilen, neuen Entwicklungen und dem Einfluss inländischer und lokaler Marktteilnehmer, analysiert Chancen in Bezug auf neu entstehende Umsatzbereiche, Änderungen der Marktvorschriften, Produktzulassungen, strategische Entscheidungen, Produkteinführungen, geografische Expansionen und technologische Innovationen auf dem Markt. Um die Analyse und das Marktszenario zu verstehen, kontaktieren Sie uns für ein Analyst Briefing. Unser Team hilft Ihnen bei der Entwicklung einer umsatzwirksamen Lösung, um Ihr gewünschtes Ziel zu erreichen.

Der nordamerikanische Markt für additive Fertigung dürfte im Prognosezeitraum 2023 bis 2030 deutlich wachsen. Data Bridge Market Research analysiert, dass der Markt im Prognosezeitraum 2023 bis 2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 20,8 % wächst und bis 2030 voraussichtlich 34.265,62 Millionen USD erreichen wird. Der wichtigste Wachstumsfaktor für den Markt für additive Fertigung ist die steigende Nachfrage nach Leichtbauteilen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie.

Marktdefinition

Additive Fertigung (AM) unterscheidet sich von der subtraktiven Fertigungsmethode, bei der unnötiges Material aus einem Materialblock herausgeschliffen wird. Die Verwendung von additiver Fertigung in industriellen Anwendungen bezieht sich normalerweise auf 3D-Druck. Bei der additiven Fertigung wird mithilfe eines 3D-Druckers und einer 3D-Druckersoftware schichtweise Material hinzugefügt, um ein Objekt zu formen, wobei auf eine dreidimensionale Datei Bezug genommen wird. Je nach Anwendung wird aus dem verfügbaren Satz von Technologien eine geeignete additive Fertigungstechnologie ausgewählt.

Nordamerika: Marktdynamik im Bereich additive Fertigung

Treiber

• Steigende Nachfrage nach Leichtbauteilen aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie

Der Automobil- und Luftfahrtsektor erfordert zahlreiche miteinander in Wechselwirkung stehende technische und wirtschaftliche Ziele hinsichtlich Funktionsleistung, Reduzierung der Vorlaufzeit, Leichtbau, Kostenmanagement und Lieferung sicherheitskritischer Komponenten. Um die Nachfrage zu decken und den Kraftstoffverbrauch und das Kostenmanagement auszugleichen, muss die technische Leistung verbessert und eine leichtere Struktur geschaffen werden, die in direktem Zusammenhang mit der Verbesserung der wirtschaftlichen und technischen Leistung steht und der Luftfahrtindustrie hilft, mehr Nutzlast zu transportieren, was wiederum ihren Umsatz direkt steigert. Additive Fertigungstechnologien verwenden im Gegensatz zur herkömmlichen traditionellen Fertigung eine schichtweise Fertigung auf der Basis von typischem Pulver oder Draht und Materialien wie Kunststoffpolymer, das leichter ist.

• Vorteile der additiven Fertigung in verschiedenen Endverbraucherbranchen

 Zu den Branchen, die additive Fertigungsprodukte einsetzen, gehören Branchen wie die Luft- und Raumfahrt. Auch Flugzeugteile werden aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit additiv gefertigt, da sie leicht sind und rauen Umgebungsbedingungen standhalten, da weniger Material benötigt wird. Die Luft- und Raumfahrtindustrie nutzt den Prozess der schichtweisen Materialbildung aufgrund der Gewichtsreduzierung und Abfallvermeidung, die für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen für große Unternehmen von großer Bedeutung sind.

In der sich schnell entwickelnden Medizinbranche ist die Verwendung von Produkten aus der additiven Fertigung für Ärzte, Patienten und Forschungseinrichtungen von großem Vorteil. Durch die funktionale Prototypenkonstruktion mithilfe additiver Fertigungstechnologien konnte ein flexibles Design verschiedener lebensrettender Instrumente für chirurgische und Studienzwecke, Instrumente für zahnärztliche Eingriffe, präoperative Modelle für CT-Scans, kundenspezifische Säge- und Bohrführungen, Gehäuse und Spezialinstrumente erstellt werden.

• Einfache Anpassung und Massenproduktion durch additive Fertigung

 Im Gegensatz zur traditionellen Fertigung verursacht die kundenspezifische Fertigung bei additiver Fertigung keine zusätzlichen Kosten für die kundenspezifische Anpassung und erfordert keine bestimmten Formen oder Werkzeuge für das Design. Es wird lediglich ein 3D-Prototypdesign benötigt, das vom Kunden selbst erstellt werden kann. Aufgrund der einfachen Anpassung und schnellen Produktion besteht eine hohe Nachfrage, und wir können jedes einzigartige Design in Massenproduktion herstellen, ohne die Kosten und den Zeitaufwand bei der Verwendung von 3D-Druckern zu beeinträchtigen. Dies ermöglicht nicht nur die kundenspezifische Massenproduktion, sondern bietet dem Verbraucher auch ein einzigartiges Kauf- und Verbrauchererlebnis, bei dem er sich im Vergleich zu einem Konkurrenten, der kein personalisiertes Design anbietet, zugehörig und zufrieden fühlt. Außerdem kann der Verbraucher das Design seiner Wahl kaufen. Beispielsweise verkauft NIKE, ein Schuhhersteller, seine Schuhe auf seiner Website mit einem 3D-Design, bei dem der Verbraucher ohne viel Zögern selbst seine Farbwahl hinzufügen kann. Dies wird dem Marktwettbewerb einen Vorteil verschaffen, da der Hersteller durch dieses System seine Kunden kennenlernt.

• Anstieg der Industrialisierung und Weiterentwicklung der 3D-Metalldrucktechnologie

Mit der zunehmenden Industrialisierung besteht eine enorme Nachfrage nach 3D-Metalldruckprodukten in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Gesundheitswesen und anderen Branchen. Mit der Nachfrage aus verschiedenen Bereichen nach Teilen für die Luft- und Raumfahrt für ihre Triebwerke und andere Strukturteile, um Teile in der Automobilindustrie anzupassen und das Design von Schuhen und anderen elektronischen Geräten anzupassen, besteht ein Bedarf an der konsequenten Entwicklung von 3D-Drucktechnologien, die effizienter arbeiten und das Produkt viel schneller und präziser herstellen können. Die Nachfrage nach Weiterentwicklung und Komfort additiver Fertigungstechnologien führt also zu einer steigenden Nachfrage nach 3D-Metalldrucktechnologien.

Gelegenheiten

• Fortschritt im Gesundheitssektor

 Im medizinischen Bereich ist jeder Patient einzigartig, und daher bietet die additive Fertigung ein hohes Potenzial für personalisierte und maßgeschneiderte medizinische Anwendungen. Die am häufigsten verwendeten medizinischen klinischen Produkte sind personalisierte Implantate und Sägeführungen für medizinische Modelle. In der Zahnmedizin werden additive Fertigungsprodukte für Schienen, kieferorthopädische Geräte, Zahnmodelle und Bohrführungen verwendet. Additive Fertigungsprodukte werden jedoch auch zur Herstellung künstlicher Gewebe und Organe verwendet, die zu Studienzwecken in Forschungsinstituten oder zwischen Arzt- und Patientengesprächen eingesetzt werden können. Die Entwicklung der Digitalisierung medizinischer Bildgebung ermöglicht die Rekonstruktion von 3D-Modellen aus der Anatomie des Patienten. Der typische Arbeitsablauf des personalisierten medizinischen Geräts beginnt mit der Abbildung oder Erfassung der anatomischen Geometrie des Patienten mithilfe computergestützter 3D-Scanmethoden. Diese Daten können zum Drucken von 3D-Modellen der Anatomie eines Patienten oder zur Herstellung personalisierter Geräte oder Implantate verwendet werden.

• Mehr staatliche Förderung für die additive Fertigung

Additive Fertigung hat ein enormes Potenzial, die Fertigungs- und Industrieproduktionslandschaft durch digitale Prozesse, Kommunikation und Bildgebung zu revolutionieren. Additive Fertigung ist ein Trendgeschäft, das in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem medizinischen Sektor, der Elektronik, der Mode usw. stark nachgefragt wird. Angesichts des potenziellen Beitrags dieses Sektors zur nationalen Wirtschaft entwickeln die Regierungen verschiedener Länder unterschiedliche Strategien zur Unterstützung und Förderung dieser Branche.

Einschränkungen/Herausforderungen

• Hohe Kosten für Ausrüstung, Maschinen und Mangel an qualifizierten Fachkräften

Die Vorteile der additiven Fertigung eröffnen neue Möglichkeiten für die Erstellung beliebiger 3D-Formen und -Komponenten. Doch nicht jedes Unternehmen verfügt über die Kapazitäten, diese Art von Aktivität kostengünstig in seine Geschäftsprozesse zu integrieren. Zu den häufigsten Ursachen, die die Zukunft der additiven Fertigung behindern, zählen die hohen Kosten der Ausrüstung und der Mangel an Fachkräften in dieser Branche.

Der Durchschnittspreis für additive Fertigungsanlagen liegt zwischen 300.000 und 1,5 Millionen US-Dollar. Die Kosten für industrielle Verbrauchsmaterialien variieren zwischen 100 und 150 US-Dollar pro Stück. Der endgültige Preis hängt jedoch vom gewählten Material ab, z. B. Kunststoff, der als die kostengünstigste Option unter allen anderen verfügbaren Materialien gilt. Der erforderliche Zeitaufwand ist ebenfalls recht hoch, da der Druck eines 40 cm großen Objekts mehr als eine Stunde dauert.

• Mangelnde Softwareeffizienz

Additive Fertigung mit dem Pulverbettfusionsverfahren (PBF) ermöglicht die Herstellung komplexer und komplizierter Formen sowie organischer Strukturen, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren bisher zu teuer oder zu komplex waren. Die durch Laser-PBF erzielten Designfreiheiten könnten beispielsweise genutzt werden, um leichte Komponenten herzustellen und die kompliziertesten Gitterstrukturen für eine effizientere Materialnutzung zu bauen. Laser-PBF hat jedoch auch seine Nachteile. Dazu gehören dünnwandige Teile mit hohem Aspektverhältnis, die während des Baus versagen können, schwer zu entfernende Stützstrukturen, Schichteffekte auf die Oberflächenrauheit und unterschiedliche Prozessparametereinstellungen wie Lasereinstellungen für Up-Skin- und Down-Skin-Oberflächen.

Jüngste Entwicklung

• Im Februar hat SLM Solutions SLM.Quality auf den Markt gebracht. Dabei handelt es sich um eine Softwarelösung zur Qualitätssicherung, mit der Kunden Auftragsbewertungen, Prozessqualifizierungen und Teilezertifizierungen effizienter durchführen können. Ob für Einzelteile oder Serienproduktion, die SLM.Quality-Lösungen können Industriekunden während des Qualifizierungsprozesses unterstützen und die Rückverfolgbarkeit und Dokumentation wichtiger Prozessdaten verbessern. Diese Entwicklung wird dem Unternehmen helfen, mehr Kunden zu gewinnen.
• Im Februar gaben SLM Solutions und Assembrix gemeinsam die erfolgreiche Integration der Assembrix VMS-Software in SLM Solutions-Maschinen auf der ganzen Welt bekannt. Diese neue Partnerschaft wird der wachsenden Nachfrage der OEMs nach sicherer verteilter additiver Fertigung gerecht und ermöglicht die Schaffung eines zuverlässigen, internationalen Ökosystems für die additive Fertigung.

Nordamerika Additive Fertigung Marktumfang

Der nordamerikanische Markt für additive Fertigung wird nach Materialtyp, Technologie und Anwendung kategorisiert. Das Wachstum dieser Segmente hilft Ihnen bei der Analyse wichtiger Wachstumssegmente in den Branchen und bietet den Benutzern einen wertvollen Marktüberblick und Markteinblicke, um strategische Entscheidungen zur Identifizierung der wichtigsten Marktanwendungen zu treffen.

Materialtyp

• Metalle
• Kunststoffe
• Legierungen
• Keramik

Auf der Grundlage des Materialtyps wird der nordamerikanische Markt für additive Fertigung in die fünf Segmente Metalle, Kunststoffe, Legierungen und Keramik unterteilt.

Technologien

• Stereolithografie (SLA)
• Fused Disposition Modelling (FDM)
• Lasersintern (LS)
• Binder Jetting Druck
• Polyjet-Druck
• Elektronenstrahlschmelzen (EBM)
• Herstellung laminierter Objekte (LOM)
• Sonstiges

Auf der Grundlage der Technologie wird der nordamerikanische Markt für additive Fertigung in acht Segmente unterteilt: Stereolithografie (SLA), Fused Disposition Modelling (FDM), Lasersintern (LS), Binder-Jetting-Druck, Polyjet-Druck, Elektronenstrahlschmelzen (EBM), Laminated Object Manufacturing (LOM) und andere.

Anwendung

• Automobilindustrie
• Gesundheitspflege
• Luft- und Raumfahrt
• Konsumgüter
• Industrie
• Verteidigung
• Architektur
• Sonstiges

Auf der Grundlage der Anwendung wird der nordamerikanische Markt für additive Fertigung in acht Segmente unterteilt: Gesundheitswesen, Luft- und Raumfahrt, Konsumgüter, Industrie, Verteidigung, Architektur und Sonstige.

Nordamerika Additive Manufacturing Markt Regionale Analyse/Einblicke

Der nordamerikanische Markt für additive Fertigung ist nach Materialtyp, Technologie und Anwendungen segmentiert.

Die Länder auf dem nordamerikanischen Markt für additive Fertigung sind die USA, Kanada und Mexiko, wobei die USA der führende Markt in der Region sind.

Der Länderabschnitt des Berichts enthält auch einzelne marktbeeinflussende Faktoren und Änderungen der Marktregulierung, die sich auf die aktuellen und zukünftigen Trends des Marktes auswirken. Datenpunktanalysen der nachgelagerten und vorgelagerten Wertschöpfungsketten, technische Trends, Porters Fünf-Kräfte-Analyse und Fallstudien sind einige der Hinweise, die zur Prognose des Marktszenarios für einzelne Länder verwendet werden. Bei der Bereitstellung von Prognoseanalysen der Länderdaten werden auch die Präsenz und Verfügbarkeit nordamerikanischer Marken und ihre Herausforderungen aufgrund großer oder geringer Konkurrenz durch lokale und inländische Marken, die Auswirkungen inländischer Zölle und Handelsrouten berücksichtigt.   

Wettbewerbsumfeld und Marktanteilsanalyse für additive Fertigung in Nordamerika

Die Wettbewerbslandschaft des nordamerikanischen Marktes für additive Fertigung liefert Einzelheiten zu den Wettbewerbern. Zu den enthaltenen Einzelheiten gehören Unternehmensübersicht, Unternehmensfinanzen, erzielter Umsatz, Marktpotenzial, Investitionen in Forschung und Entwicklung, neue Marktinitiativen, Produktionsstandorte und -anlagen, Stärken und Schwächen des Unternehmens, Produkteinführung, Produkttestpipelines, Produktzulassungen, Patente, Produktbreite und -umfang, Anwendungsdominanz, Technologie-Lebenslinienkurve. Die oben angegebenen Datenpunkte beziehen sich nur auf den Fokus der Unternehmen in Bezug auf den nordamerikanischen Markt für additive Fertigung.

Zu den bekanntesten Akteuren auf dem nordamerikanischen Markt für additive Fertigung zählen unter anderem SLM Solutions, Proto Labs, Stratasys, Renishaw plc., Materialise, Titomic Limited., Höganäs AB, YAMAZAKI MAZAK CORPORATION, Markforged, Ultimaker BV, Optomec, Inc., ExOne. (Eine Tochtergesellschaft von Desktop Metal, Inc.), American Additive Manufacturing LLC, ANSYS, Inc., ARBURG GmbH + Co KG, ENVISIONTEC US LLC, EOS und 3D Systems, Inc.

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