世界の 3D プリンティングガス市場規模は 2032 年までに 13.3% の CAGR で 1 億 9,200 万ドルに達する見込み

グローバル 3Dプリンティングガス市場 Vantage Market Research は、市場が 2032 年までに 1 億 9,200 万米ドルに達し、2024 年から 2032 年の間に 13.3% の成長率 (CAGR) を示すと予想しています。

目次

導入

3D プリンティングの世界では、ガスは 2 つの役割を果たします。一方で、それらは印刷中に有害な放出物を放出する責任があります。これらの排出物には、健康リスクを引き起こす揮発性有機化合物 (VOC) や超微粒子が含まれています。放出される特定のガスは、使用するフィラメントまたは粉末の種類によって異なります。一方、3D プリントでは、印刷オブジェクトの品質を向上させたり、印刷プロセスを支援したりするために、ガスが意図的に使用されます。たとえば、不活性ガスは酸素のない環境を作り出し、サポートガスは印刷された部品の除去に役立ちます。 3D プリンティングの際にはガス排出を考慮することが不可欠であり、適切な換気や低 VOC フィラメントの使用などの戦略は、その影響を最小限に抑えるのに役立ちます。

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不活性ガスの重要な役割

金属 3D プリントや金属積層造形を使用する場合、最終製品の品質を確保するにはクリーンな環境が不可欠です。このプロセスは、不活性ガスの保護下で溶融金属が酸素と反応するのを防ぐために行われます。アルゴンや窒素などのこれらのガスは、酸素や二酸化炭素などの反応性空気ガスから金属粉末を保護する安定した環境を作り出します。特にアルゴンは、高温に加熱してもチタン合金などの活性金属と反応しないため、金属積層造形でよく使用されます。さらに、アルゴンは密閉された印刷環境内で精製して再利用できるため、コスト効率が高く、この分野では信頼できる選択肢となります。

不活性雰囲気の利点

不活性ガスを使用すると、金属積層造形において次のようないくつかの利点が得られます。

酸化還元: 印刷中の酸素含有量を下げることにより、不活性雰囲気により印刷部品の酸化が軽減されます。

安全性の強化: 不活性雰囲気は、粉末の取り扱いやふるい分けの際に可燃性粉塵を不活性化し、全体的な安全性を向上させます。

安定性： プリントチャンバー内の圧力が一定であるため、安定した印刷環境が維持されます。

粉体の取り扱い: フィードチューブ内での粉体の凝集が軽減され、スムーズな印刷プロセスが保証されます。

熱応力制御: 熱応力は冷却によって制御され、部品の変形を防ぎます。

航空宇宙および自動車産業における積層造形

AM 収益の合計 33% を占める航空宇宙および自動車セクターは、AM テクノロジーの導入をリードしています。年間成長率 1 ～ 2% のこれらの分野では、優れた性能、強度、耐熱性、耐久性を備えた材料が求められています。 AM は廃棄物とエネルギー消費を削減し、国連の持続可能な開発目標 (SDGs) に準拠し、より持続可能な製造プロセスを促進します。

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自動車産業でのアプリケーション

積層造形は自動車産業のさまざまな側面に革命をもたらしました。

設計モデル: 3D スケール モデルは、説得力のあるプロトタイプで製品範囲を定義するのに役立ちます。

プロトタイプ: ミラーからダッシュボードに至るまで、非常に詳細なプロトタイプが効率的に生産されます。

コミュニケーション： 正確なモデルは、設計意図を明確に伝えるのに役立ちます。

生産ツール: 3D プリンティングにより、治具や治具の生産がコスト効率よく、より速くなりました。

人間工学的評価: リスクと改善を特定するための評価プロセスは、より短い時間枠で実行されます。

パフォーマンスの検証: テスト実行の結果は検証として機能し、高コストの運用におけるリスクを軽減します。

積層造形の研究開発

3D プリントプロセスを最適化するには、さまざまな金属粉末に対する大気ガスの影響を深く理解する必要があります。研究チームは、特定の粉末に合わせたオーダーメイドのガス混合物の開発に重点を置き、3D プリントで期待される品質を保証します。 ADDvance O2 精密測定および分析ユニットなどの共同の取り組みが、ガス組成と水分レベルの課題に対処するために登場し、製品の品質にプラスの影響を与えています。

競争環境

ハイデルベルグ マテリアルズ、リンデ、メッサー、大陽日酸株式会社などの 3D プリンティング ガス市場の主要企業は、イノベーションの先頭に立って取り組んでいます。

ハイデルベルグ マテリアルズとリンデは提携して、高度な二酸化炭素回収および液化プラントを建設および運営する「Capture-to-Use」（CAP2U）と呼ばれる新しいベンチャーを立ち上げました。この事業は、セメント業界初の大規模炭素回収・利用施設となるため、重要である。この工場は、ハイデルベルク マテリアルズのドイツのレングフルト工場で 2025 年に稼働を開始し、セメント生産から回収された CO₂ を製造用の貴重な資源に変換します。この施設は年間約 70,000 トンの CO₂ を処理すると予想されます。

3D プリンティング ガスの大手企業である Messer は、3D プリンティング用の新しく革新的なソリューションを紹介しています。これらのソリューションには、極低温粉砕、複合材料の分離、および粉末の製造が含まれます。極低温粉砕では、極低温の液体窒素または二酸化炭素を使用して材料を粉砕するため、粒子サイズが細かくなり、効率的に処理されます。メッサーは従来の用途を超え、ビーガン食品の製造などの新たな機会を模索しています。冷間圧搾油、油糧種子、またはナッツを冷間粉砕技術を使用して処理し、高品質のビーガンタンパク質を抽出できます。このアプローチにより、望ましい製品特性が得られるだけでなく、粉砕プロセスに伴う低温により成分の栄養価も維持されます。

大陽日酸株式会社（TNSC）は、「積層造形アドバンストルーム」を開設し、3Dプリンティング分野で大きな一歩を踏み出しています。この取り組みは、日本の多国籍産業ガスメーカーとして、付加製造（AM）を事業に組み込む大陽日酸の取り組みを示しています。山梨研究所の中心拠点は、3D プリンティング技術の研究開発に専念しています。 TNSC は、VELO3D のサファイア システム、Optomec の LENS マシン、3DPro ガス管理システムなどの高度なシステムを導入しています。これらのシステムには大陽日酸のガス技術が活用されています。

イタリア企業 SOL SpA と Bhuruka Gases Limited は、SOL の存在感を国際的に拡大するために戦略的パートナーシップで提携しました。 SOL は、工業用および医療用ガスの製造、研究、販売における専門知識で知られています。このパートナーシップは、イタリア外務・国際協力大臣に代わって投資を監督するSIMESTとベンチャーキャピタルファンドによって実現しました。世界市場における地位を強化するという組織の共通の目標は、このコラボレーションに反映されています。これは、3D プリンティング ガス市場の競争環境を乗り切る上での国際提携の重要性を示しています。

結論

3D プリンティング ガスの進化する状況は、金属積層造形の卓越性を目指して努力しているダイナミックな業界を反映しています。航空宇宙や自動車などの業界で積層造形の採用が進むにつれ、精度と品質を確保する上でのガスの役割がますます重要になっています。コラボレーション、イノベーション、戦略的パートナーシップは、3D プリンティング ガスの持続可能で技術的に進歩した未来を形作るための主要企業の取り組みを強調しています。

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