Mercado de impresión 3D de metales: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico segmentado por forma (polvo y filamento), por tipo (titanio, níquel, acero inoxidable, aluminio), por proceso de fabricación (sinterización directa de metales por láser [DMLS], fusión selectiva por láser [SLM], otros), por industria del usuario final (aeroespacial y defensa, aut

Descripción general del mercado

El mercado global de metales para impresión 3D se valoró en USD 2,35 mil millones en 2022 y se anticipa que proyectará un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 28,17% hasta 2028.

Impulsores clave del mercado

Los avances en la tecnología de impresión 3D ayudarán con el crecimiento del mercado de metales para impresión 3D.

Los avances en la tecnología de impresión 3D son sin lugar a dudas una fuerza impulsora principal detrás del floreciente mercado global de metales para impresión 3D. La relación simbiótica entre el progreso tecnológico y la utilización de la fabricación aditiva basada en metales ha abierto un mundo de oportunidades en varias industrias, impulsando este mercado a nuevas alturas. Uno de los principales factores que han contribuido a este crecimiento es la constante evolución del hardware y el software de impresión 3D. Los fabricantes están continuamente refinando y mejorando la precisión, la velocidad y la fiabilidad de las impresoras 3D, haciéndolas más accesibles y versátiles para una gama más amplia de aplicaciones. Este progreso ha reducido sustancialmente los tiempos y los costes de producción, convirtiendo la impresión 3D de metal en una opción económicamente viable para un número cada vez mayor de empresas.

La innovación en materiales también ha desempeñado un papel fundamental. El desarrollo de nuevas aleaciones metálicas diseñadas específicamente para la impresión 3D ha ampliado el alcance de las aplicaciones. Estos materiales avanzados ofrecen una resistencia, durabilidad y resistencia a la corrosión superiores, lo que los hace adecuados para sectores exigentes como el aeroespacial, el automovilístico y el sanitario. Además, la disponibilidad de una gama más amplia de metales, incluidos el aluminio, el titanio y varias aleaciones de acero inoxidable, ha dado a los fabricantes una mayor flexibilidad para adaptar los materiales a los requisitos precisos de sus proyectos. El refinamiento del software de diseño y simulación ha permitido la creación de estructuras metálicas impresas en 3D muy complejas e intrincadas, ampliando los límites de lo posible. Esto es particularmente beneficioso en industrias como la aeroespacial y la automotriz, donde los componentes livianos pero duraderos son cruciales para mejorar la eficiencia y el rendimiento del combustible.

Las aplicaciones de atención médica han desempeñado un papel crucial en el crecimiento del mercado de metales de impresión 3D

Las aplicaciones de atención médica están preparadas para ser una fuerza impulsora significativa detrás del crecimiento continuo del mercado global de metales de impresión 3D. La convergencia de la tecnología avanzada de impresión 3D y la innovación médica ha desatado una ola de posibilidades, revolucionando la atención al paciente, la investigación y la industria de los dispositivos médicos. Uno de los aspectos más atractivos de la impresión 3D en la atención médica es su capacidad para crear soluciones personalizadas y específicas para el paciente. La impresión 3D de metal, particularmente utilizando materiales como el titanio y el acero inoxidable, ha permitido la producción de implantes, prótesis y dispositivos ortopédicos intrincados y biocompatibles. Estos implantes se pueden adaptar para adaptarse a la anatomía única de un paciente, mejorando la tasa de éxito de las cirugías y mejorando la calidad de vida general de las personas con afecciones médicas que van desde reemplazos de articulaciones hasta reconstrucciones craneales.

Además, la industria dental ha adoptado la impresión 3D de metales para la fabricación de coronas, puentes e implantes dentales. La precisión y la biocompatibilidad de estas soluciones dentales basadas en metal han transformado el campo, proporcionando a los pacientes restauraciones duraderas y estéticamente agradables. La investigación y el desarrollo médicos también se han beneficiado de la impresión 3D de metales. Los científicos pueden crear modelos y prototipos intrincados de órganos, tejidos y dispositivos médicos con una precisión notable, lo que facilita las pruebas de medicamentos, la planificación quirúrgica y el desarrollo de herramientas médicas innovadoras. Esta tecnología acelera el proceso de desarrollo y reduce los costos, lo que en última instancia se traduce en soluciones de atención médica más accesibles y efectivas.

Además, los metales de impresión 3D se están aprovechando para producir sistemas de administración de medicamentos intrincados y personalizables. Estos sistemas se pueden adaptar para liberar medicamentos a velocidades específicas o en respuesta a ciertos desencadenantes, lo que ofrece la esperanza de tratamientos más efectivos y un mejor cumplimiento del tratamiento por parte del paciente. A raíz de la pandemia de COVID-19, la impresión 3D desempeñó un papel fundamental en la fabricación de equipos de protección personal (EPP) y componentes médicos críticos, lo que subraya su versatilidad y sus capacidades de respuesta rápida en emergencias sanitarias.

La continua integración de metales impresos en 3D en la atención sanitaria no solo mejora la atención al paciente, sino que también representa una oportunidad de mercado en crecimiento. A medida que la tecnología avanza y los marcos regulatorios evolucionan para dar cabida a estas innovaciones, podemos esperar que las aplicaciones de atención médica sigan siendo una fuerza impulsora en el mercado global de metales de impresión 3D, fomentando un futuro más saludable y personalizado para el tratamiento y la investigación médica.

Desafíos clave del mercado

Altos costos de los materiales

Los altos costos de los materiales pueden representar un desafío significativo para el mercado global de metales de impresión 3D. La industria de la impresión 3D ha estado en una trayectoria de rápido crecimiento, con numerosas aplicaciones que abarcan la industria aeroespacial, la atención médica, la automoción y más. Sin embargo, el aumento de los precios de las materias primas necesarias para la impresión 3D de metales, como el titanio, el acero inoxidable y el aluminio, tienen el potencial de impedir este crecimiento. Un factor principal que contribuye al aumento de los costos de los materiales son las interrupciones de la cadena de suministro global. La pandemia de COVID-19 expuso vulnerabilidades en las cadenas de suministro, y el proceso de recuperación ha sido lento para algunos metales clave. La escasez de suministro ha provocado un aumento de los precios, lo que hace que sea más caro para los fabricantes obtener los materiales necesarios para la impresión 3D.

Además, la naturaleza intrincada de los metales de impresión 3D exige polvos y aleaciones de alta calidad, que tienen un precio elevado. La investigación y el desarrollo necesarios para crear estos materiales especializados también aumentan su costo. Además, factores como los costos de la energía y las regulaciones ambientales pueden afectar el gasto general de la impresión 3D de metal. Estos mayores costos de los materiales tienen un efecto en cascada. Pueden disuadir a las empresas más pequeñas y las nuevas empresas de ingresar al mercado de la impresión 3D de metales, lo que limita la innovación y la competencia. Las corporaciones más grandes pueden trasladar estos mayores costos a los consumidores, lo que podría reducir la demanda de productos de metal impresos en 3D.

Para mitigar estos desafíos, los actores de la industria deben explorar materiales alternativos, invertir en procesos de reciclaje eficientes y colaborar en la investigación para desarrollar soluciones rentables. Los gobiernos también pueden desempeñar un papel apoyando iniciativas que promuevan el acceso sostenible y asequible a los metales para impresión 3D. En una industria que evoluciona rápidamente, abordar los costos de los materiales será crucial para sostener el crecimiento del mercado global de metales para impresión 3D.

Variedad limitada de materiales

La variedad limitada de materiales que se encuentran en los metales para impresión 3D representa un desafío sustancial que podría obstaculizar el crecimiento del mercado global de metales para impresión 3D y sus posibles aplicaciones. Si bien la industria ha logrado avances significativos en la expansión de la gama de metales y aleaciones imprimibles, varios factores contribuyen a la limitación continua de las opciones de materiales.

Uno de los problemas principales es la complejidad del desarrollo de nuevos polvos metálicos imprimibles. Cada metal o aleación requiere pruebas y refinamiento meticulosos para garantizar que se pueda procesar de manera efectiva en sistemas de impresión 3D. Este proceso requiere muchos recursos y mucho tiempo, lo que lleva a un ritmo lento de desarrollo de materiales. Además, ciertos metales y aleaciones que son muy deseables para aplicaciones específicas pueden no encontrarse fácilmente en formas adecuadas para impresión 3D. Esta falta de diversidad puede limitar la capacidad de adaptar los materiales con precisión a los requisitos de diversas industrias, como la aeroespacial, la automotriz y la atención médica, donde las propiedades específicas son esenciales.

Otro desafío es la necesidad de realizar pruebas y certificaciones rigurosas de los materiales, especialmente en industrias donde la seguridad y el rendimiento son primordiales, como la aeroespacial y la atención médica. Establecer estándares de materiales y obtener aprobaciones regulatorias puede ser un proceso largo y costoso, lo que limita aún más la variedad de materiales. Además, la variedad limitada de materiales obstaculiza la innovación. Con una selección restringida de metales y aleaciones, los diseñadores e ingenieros pueden no poder explorar todo el potencial de la impresión 3D en términos de creación de componentes novedosos y de alto rendimiento. Si bien la variedad limitada de materiales sigue siendo un desafío, también es una oportunidad para la innovación y el crecimiento. Superar este desafío liberará todo el potencial de la impresión 3D de metales en un espectro más amplio de industrias, allanando el camino para soluciones más innovadoras y personalizadas.

Tendencias clave del mercado

Mayor adopción en el sector aeroespacial y de defensa

La creciente adopción de la impresión 3D de metales en los sectores aeroespacial y de defensa está destinada a ser un importante impulsor del crecimiento del mercado global de impresión 3D de metales. Esta tendencia está respaldada por varios factores convincentes que hacen de la impresión 3D una tecnología atractiva para estas industrias. En primer lugar, las aplicaciones aeroespaciales y de defensa exigen componentes que no solo sean livianos, sino también increíblemente fuertes y precisos. La impresión 3D de metal se destaca en la producción de este tipo de piezas con geometrías complejas, lo que reduce el peso y mantiene la integridad estructural. Esta reducción de peso es fundamental en el sector aeroespacial, donde incluso pequeñas reducciones en el peso de la aeronave pueden generar ahorros significativos de combustible y mejorar el rendimiento. En segundo lugar, la capacidad de crear prototipos y producir componentes rápidamente en la propia empresa es muy ventajosa. Esta capacidad permite a los fabricantes de la industria aeroespacial y de defensa iterar los diseños rápidamente, reduciendo el tiempo y los costos de desarrollo. También mejora la capacidad de responder a los requisitos cambiantes, un factor crucial en el panorama de defensa en rápida evolución. Además, las industrias aeroespacial y de defensa a menudo requieren componentes especializados que son difíciles o costosos de fabricar utilizando métodos tradicionales. La impresión 3D de metal ofrece la flexibilidad de crear piezas intrincadas y personalizadas que se adaptan a aplicaciones específicas. Además, la impresión 3D de metal cumple con los estrictos estándares de calidad y seguridad de estas industrias, ya que permite un control preciso sobre el proceso de producción y la capacidad de producir piezas con una calidad constante. A medida que estos sectores continúan adoptando la impresión 3D de metales, es probable que el mercado global experimente un aumento en la demanda de materiales, impresoras y servicios relacionados. Este crecimiento no solo beneficiará a las industrias aeroespacial y de defensa, sino que también estimulará la innovación y la competencia dentro del mercado de metales de impresión 3D, impulsando en última instancia los avances en tecnología y asequibilidad. En resumen, la mayor adopción de metales de impresión 3D en la industria aeroespacial y de defensa es una tendencia fundamental que impulsará el mercado global de metales de impresión 3D a nuevas alturas.

Iniciativas de reducción de costos

Las iniciativas de reducción de costos están preparadas para desempeñar un papel fundamental en impulsar el mercado global de metales de impresión 3D a nuevas alturas. Estas iniciativas abarcan una variedad de estrategias e innovaciones que están remodelando el panorama económico de la fabricación aditiva de metales. Un impulsor significativo de la reducción de costos es la optimización del uso de materiales. A través de avances en el control de procesos y tecnologías de reciclaje, la industria se está volviendo más eficiente en el uso de polvos metálicos costosos. Esto no solo reduce el desperdicio de materiales, sino que también reduce el costo general de producción.

La optimización de procesos es otro factor clave. Los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo están afinando los procesos de impresión 3D, haciéndolos más rápidos y más eficientes energéticamente. A medida que la impresión se vuelve más eficiente, el costo por pieza disminuye, lo que hace que la impresión 3D de metales sea una opción más atractiva para una gama más amplia de aplicaciones. Las economías de escala también están entrando en juego. A medida que la adopción de la impresión 3D de metales se expande en todas las industrias, los volúmenes de producción más grandes se están volviendo comunes. Esta mayor demanda permite precios más competitivos de los proveedores y prestadores de servicios, lo que reduce aún más los costos para los usuarios finales. Además, los esfuerzos de estandarización y las certificaciones de la industria están mejorando la confiabilidad y la calidad de los componentes metálicos impresos en 3D. Esto reduce el riesgo de errores costosos y retrabajos, infundiendo confianza en la tecnología y reduciendo el costo total de propiedad.

El apoyo del gobierno, en forma de subvenciones, incentivos y financiación de la investigación, está impulsando aún más las iniciativas de reducción de costos. Los gobiernos de todo el mundo reconocen la importancia estratégica de la impresión 3D de metales para avanzar en las capacidades de fabricación y están promoviendo activamente su crecimiento a través del respaldo financiero. En conclusión, las iniciativas de reducción de costos están fomentando un entorno más rentable y competitivo para la impresión 3D de metales. A medida que estos esfuerzos continúan evolucionando, la tecnología se vuelve cada vez más accesible y atractiva para un espectro más amplio de industrias, lo que en última instancia impulsa el mercado global de metales para impresión 3D a prosperar.

Información segmentaria

Forma

El segmento de polvo fue el que más contribuyó al mercado y se estima que el segmento de filamento crecerá con la CAGR más alta durante el período de pronóstico. El uso creciente de la impresión 3D basada en polvo de metal en aplicaciones como las áreas aeroespacial, médica y de herramientas rápidas. En el mercado de materiales de impresión 3D, el plástico en forma de filamento es el material más dominante.

Información sobre el tipo

Se espera que el segmento de titanio tenga la mayor participación en el mercado de metales para impresión 3D durante el período de pronóstico. El crecimiento del segmento de titanio se puede atribuir a la creciente demanda de piezas de metal impresas en 3D de las industrias aeroespacial, de defensa y de uso final automotriz. El titanio posee propiedades como alto impacto y resistencia a altas temperaturas. El titanio también encuentra su aplicación en la industria de uso final médica y dental para fabricar implantes ortopédicos y dentales, así como reemplazos artificiales de rodilla y cadera.

Perspectivas de la industria del usuario final

Se proyecta que la industria aeroespacial y de defensa será la industria de uso final de más rápido crecimiento del mercado de metales de impresión 3D durante el período de pronóstico. La impresión 3D de metales se utiliza para imprimir boquillas de combustible y otros componentes críticos de los motores que requieren alta precisión y exactitud en la industria aeroespacial y de defensa.

Información regional

Asia Pacífico se ha establecido como líder en el mercado global de impresión 3D de metales con una participación significativa en los ingresos en 2022.

Se proyecta que el mercado de impresión 3D de metales de Asia Pacífico crecerá a la CAGR más alta durante el período de pronóstico. Esta rápida aceptación de la impresión 3D de metales en Asia puede vincularse a las innovaciones y actualizaciones en la industria manufacturera de la región. Además, Asia Pacífico está surgiendo como una potencia manufacturera para las industrias automotriz y de atención médica. El control de la fabricación de productos electrónicos de consumo, combinado con una mayor urbanización, contribuye a la creciente necesidad de impresión tridimensional en la región.

Avances recientes

• En noviembre de 2019, Renishaw plc colaboró con Sandvik Additive Manufacturing para calificar nuevos materiales de fabricación aditiva (AM) para aplicaciones de producción. Estos materiales incluyen una gama de polvos metálicos y nuevas composiciones de aleación que se pueden optimizar para el proceso de fusión de lecho de polvo láser (LPBF) y propiedades de material superiores. Con esta colaboración, Renishaw plc desarrolló nuevos materiales metálicos para impresión 3D. En octubre de 2019, GE Additive firmó un acuerdo de investigación y desarrollo cooperativo de cinco años (CRADA) con el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía de EE. UU. El acuerdo se centró en los procesos, materiales y software para aumentar la adaptabilidad del cliente hacia la fabricación aditiva desde la fabricación convencional. En julio de 2019, 3DSystems Corporation recibió un contrato por valor de 15 millones de dólares del Laboratorio de Investigación del Ejército (ARL) del Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate, para crear la impresora 3D más grande, rápida y precisa del mundo. Este contrato aumentará el consumo de piezas y componentes metálicos impresos en 3D. componentes en la industria aeroespacial y de defensa. El contrato ayudó a la empresa a aumentar su cartera de productos.

Actores clave del mercado

• 3D Systems Corporation
• Stratasys Ltd.
• Renishaw plc
• General Electric Company
• Carpenter Technology Corporation
• Materialise NV
• Sandvik AB
• EOS GmbH Electro Optical Sistemas
• The ExOne Company
• Proto Labs, Inc.