美国 3D 打印市场按组件类型细分（打印机类型（台式机、工业机）、材料（聚合物、金属、陶瓷）、软件（设计、检测、打印机和扫描））、按技术细分（立体光刻、熔融沉积成型、选择性激光烧结、喷墨打印、多喷射打印、激光金属沉积等）、按最终用户细分（汽车、航空航天和国防、医疗保健、建筑和建筑、电力和能源、时尚和珠宝、食品等）、按地区细分，2018 年至 2028 年预测

市场概览

美国 3D 打印市场

关键市场驱动因素

3D 打印技术的进步

推动美国 3D 打印市场发展的主要驱动因素之一是 3D 打印技术的不断进步。多年来，3D 打印已从一种新奇事物发展成为一种复杂的制造工艺，能够使用多种材料生产复杂、高精度的组件。这些技术进步包括打印速度、分辨率和可用材料种类的改进。多材料打印、连续打印和高速 3D 打印等创新扩大了 3D 打印在各个行业的应用。一项显著的进步是金属 3D 打印的发展，它能够为航空航天、汽车和医疗应用生产坚固而复杂的金属部件。此外，大型工业 3D 打印机的出现使得制造更大、更复杂的部件成为可能，为建筑等行业开辟了新的可能性。随着技术的不断发展，美国仍然处于这些发展的前沿，推动着 3D 打印在各个领域的增长和应用。

航空航天和国防领域的应用日益广泛

航空航天和国防工业在推动美国 3D 打印市场增长方面发挥着关键作用。这些行业需要具有精确几何形状的轻质、高性能组件，这使得 3D 打印成为理想的制造方法。航空航天制造商利用 3D 打印来生产飞机部件，如涡轮叶片、燃油喷嘴和结构件。它具有减轻重量、提高燃油效率和加快原型制作速度的优势，这些都是航空业的关键因素。在国防领域，3D 打印用于为军事装备和车辆制造定制组件。快速成型功能可实现快速设计迭代和专用部件的生产。此外，打印复杂形状和结构（如无人机和无人驾驶车辆）的能力增强了军事能力。美国政府机构、国防承包商和 3D 打印公司之间的持续合作继续推动这些关键行业的创新和采用。

医疗保健应用的增长

医疗保健行业已成为美国 3D 打印市场的重要推动力，其应用范围从针对患者的植入物和假肢到解剖模型和药品。个性化医疗处于这一趋势的最前沿，3D 打印能够生产根据患者个人需求量身定制的医疗设备。骨科植入物（例如髋关节和膝关节置换术）通常使用 3D 打印技术生产，以确保精确贴合并降低并发症风险。此外，该技术还用于牙科应用，用于制作牙冠、牙桥和牙科模型。

3D 打印在创建用于手术规划和医学教育的解剖模型方面也发挥着关键作用。这些详细的、针对特定患者的模型使外科医生能够更有效地练习和规划手术，最终改善患者的治疗效果。此外，制药行业已采用 3D 打印技术来开发个性化药物和药物输送系统。能够根据个体患者量身定制精确剂量和配方，是改变药物研究和生产格局的关键。

扩大汽车应用

汽车行业是美国 3D 打印市场的另一个有影响力的驱动因素。汽车制造商越来越多地转向 3D 打印来降低生产成本、提高设计灵活性并增强车辆性能。这种趋势在原型、定制组件甚至整车的生产中尤为明显。 3D 打印可以快速制作原型，使汽车制造商能够快速迭代设计并在最短的交付周期内测试新概念。这种产品开发速度加快了新车型和创新产品的上市时间。此外，3D 打印还用于制造轻质和复杂的零件，例如发动机部件、支架和内饰元件，有助于提高燃油效率和整体车辆性能。在电动汽车 (EV) 中，3D 打印有助于优化电池外壳和其他关键部件的设计。此外，经典汽车的修复和定制已成为 3D 打印的流行应用。爱好者使用技术复制稀有或过时的零件，保护汽车遗产。

主要市场挑战

知识产权和假冒问题

美国 3D 打印市场并非没有挑战，该行业面临的突出问题之一与知识产权 (IP) 和假冒问题有关。随着 3D 打印技术变得越来越普及和实惠，它引发了关于知识产权保护和广泛造假可能性的重大问题。该领域的主要挑战之一是 3D 打印允许个人和实体轻松创建产品的复制品或假冒版本。这对依赖其设计和产品独有性的行业构成了重大威胁。例如，奢侈品、汽车零部件和消费电子产品制造商很容易受到通过 3D 打印进行的造假。

此外，在 3D 打印领域追踪和监控假冒商品的生产可能很困难。传统的跟踪和执行方法（例如专利和商标）可能不足以有效应对这一挑战。因此，公司必须探索新的策略和技术来保护其知识产权。这一挑战的另一个方面是未经授权复制受版权保护的材料（例如电影、音乐和文学作品）的可能性。 3D 打印机可用于创建受版权保护对象的物理副本，这可能会侵犯内容创作者和媒体公司的权利。3D 打印行业的政策制定者和利益相关者需要在促进创新和保护知识产权之间找到平衡。

3D 打印中的材料限制和质量控制

美国 3D 打印市场面临的另一个重大挑战与材料限制和质量控制有关。虽然 3D 打印提供了无与伦比的设计灵活性和定制性，但它仍然受到用于打印的材料和制造产品对一致质量的需求的限制。一个关键的限制是适用于 3D 打印的材料范围。虽然在开发用于各种打印技术的新材料方面取得了重大进展，但许多行业需要具有特定性能的材料，例如强度、耐用性或生物相容性。确保广泛而多样的材料供应对于满足不同应用的需求至关重要。

质量控制是另一项挑战，尤其是在精度和可靠性至关重要的行业中。3D 打印过程可能会在打印部件中引入缺陷或不一致，而这些缺陷或不一致可能并不总是立即显现出来。在航空航天、医疗保健和汽车等领域，这些缺陷可能会造成严重后果。确保 3D 打印部件的质量和可靠性始终如一是一项持续的挑战。此外，随着 3D 打印在航空航天和医疗保健等行业变得越来越普遍，必须满足严格的监管要求。制定 3D 打印部件的标准化测试和认证流程对于确保符合行业标准和法规至关重要。

主要市场趋势

医疗保健领域对 3D 打印的采用增加

美国 3D 打印市场见证了各行业对 3D 打印技术的采用显着上升，其中最突出的是医疗保健。过去几年，3D 打印因其可能彻底改变患者护理、医疗器械制造甚至药品而成为医疗保健领域的热门话题。这一趋势的主要驱动因素之一是 3D 打印技术的定制和个性化功能。在医疗保健领域，3D 打印正被用于创建针对特定患者的植入物、假肢和解剖模型。外科医生现在可以使用患者独特解剖结构的 3D 打印模型来规划和练习复杂的手术，从而获得更好的结果并降低手术风险。

此外，COVID-19 疫情凸显了 3D 打印在应对紧急情况方面的灵活性。当面临个人防护设备 (PPE) 短缺时，医疗机构和个人转向 3D 打印来生产面罩、呼吸器部件和其他关键用品。这种经验加速了 3D 打印与医疗保健供应链的整合。3D 打印在医疗保健领域的应用越来越广泛，不仅限于医疗器械和 PPE。制药公司正在探索使用 3D 打印来生产个性化药品和药物输送系统。随着监管框架适应 3D 打印药品，这一趋势预计将持续下去。

3D 打印在航空航天和国防领域的扩展

美国的航空航天和国防领域一直处于 3D 打印应用的前沿。随着 3D 打印技术的成熟并在行业内的各种应用中证明其价值，这一趋势预计将持续并扩大。3D 打印在航空航天和国防领域使用增加的一个重要驱动因素是能够减轻部件的重量，同时保持甚至增强其结构完整性。这种重量减轻对航空燃油效率和国防系统的机动性有直接影响。此外，航空航天业严格的测试和认证流程验证了 3D 打印组件的可靠性，进一步促进了它们的采用。除了减轻重量外，3D 打印还可以快速制作复杂几何形状的原型和生产，而这在传统制造方法中是具有挑战性或不可能实现的。这种能力在开发先进飞机和航天器部件方面尤其有价值。国防部门也在探索使用 3D 打印在偏远地区按需生产备件，从而减少对广泛供应链和库存管理的需求。这不仅节省了成本，还提高了军事资产的准备程度。

对可持续 3D 打印的兴趣日益浓厚

可持续性已成为包括 3D 打印在内的各个行业市场趋势的主要驱动力。在美国，人们越来越有兴趣让 3D 打印过程更加环保和可持续。3D 打印可持续性的一个方面是材料的选择。传统的 3D 打印材料（例如塑料）可能对环境有害。然而，人们正转向使用更可持续和可生物降解的材料，包括再生塑料和生物基聚合物。此外，使用再生材料进行金属 3D 打印的开发正在获得关注，特别是在汽车和航空航天等行业。

另一个方面是减少 3D 打印过程中的浪费。与减材制造方法相比，增材制造可以精确使用材料，最大限度地减少浪费。回收和再利用 3D 打印的零件或材料也正变得越来越普遍。此外，3D 打印可以通过实现本地生产来促进可持续发展，从而减少与长途运输相关的运输排放。这一概念符合分布式制造的更广泛趋势，即产品的生产地点更接近消费点。

细分洞察

技术洞察

基于技术，立体光刻细分市场成为美国楼宇自动化和控制系统市场的主要细分市场，预计在整个预测期内将占据不可动摇的主导地位。

最终用户洞察

基于最终用户，美国楼宇自动化和控制系统市场的汽车细分市场成为强大的领跑者，在整个预测期内发挥其主导地位并塑造市场的发展轨迹。这种主导地位归因于汽车行业越来越多地采用 BACS 解决方案来优化制造流程、提高运营效率并确保最高水平的产品质量。楼宇自动化系统通过管理和控制生产的各个方面（包括 HVAC 系统、机器人和照明）在汽车制造厂中发挥着关键作用。这些系统使汽车制造商能够简化运营、降低能耗并保持严格的质量标准。此外，随着汽车行业采用自动化和工业 4.0 原则，对先进 BACS 技术的需求预计将进一步增长，从而巩固汽车领域作为塑造美国 BACS 市场轨迹的关键驱动力的地位。

区域见解

美国东北部地区无疑已成为该国 3D 打印市场创新、采用和影响力的首要中心。该地区包括马萨诸塞州、纽约州和宾夕法尼亚州等州，一直表现出对突破 3D 打印技术界限的非凡承诺。东北地区占据主导地位的关键因素之一是世界一流大学和研究机构的集中。这些学术强国积极参与前沿研究，在 3D 打印材料、工艺和应用方面取得开创性进展。因此，该地区吸引了渴望利用这些突破的顶尖人才和创新型初创企业。此外，东北地区的工业环境，尤其是医疗保健、航空航天和制造业等行业，对 3D 打印解决方案有着巨大的需求。医院和医疗机构使用 3D 打印来定制医疗植入物和假肢，而航空航天公司则将其用于轻型、复杂的航空航天部件。这种强劲的工业需求推动了该地区在 3D 打印市场的领导地位。

最新发展

• 2023 年 6 月，HeyGears 推出了首款面向消费者的专业桌面 3D 打印机 UltraCraft Reflex。Reflex 是一个一体化生产平台，使用户能够更快地实现他们的想法并将其变为现实。它具有高分辨率树脂打印机、清洁和固化机以及 HeyGears 自己开发的材料。 Reflex 还配备了预处理软件，即使是初学者也可以轻松使用。
• 2023 年 3 月，世界上第一枚 3D 打印火箭 Terran 1 的首次发射遭遇了一系列挫折。这枚创新型火箭由总部位于加州的航空航天初创公司 Relativity Space 制造。最初定于 3 月 8 日发射，但由于担心火箭燃料的温度而不得不推迟发射。随后，第二次发射尝试于 3 月 22 日进行，但由于在第二级发动机中检测到异常，这次发射也不得不放弃。

主要市场参与者

• Stratasys Ltd.
• 3D Systems, Inc.
• Proto Labs, Inc.
• Materialise NV
• Desktop Metal Inc.
• HP Inc.
• Carbon, Inc.
• Formlabs, Inc.
• Markforged, Inc.