医療および航空宇宙が AM 導入を推進

金属積層造形 (AM) 業界は、豊富な金融資本、技術の進歩、エコシステム全体の機能の拡大により、近年大幅な成長を遂げています。

Research and Markets のレポートによると、世界の金属 AM 市場規模は 2026 年までに 111 億ドルに達すると予想されており、2021 年から 2026 年にかけて年間平均成長率 (CAGR) 17.9% で成長します。北米が最大の規模を占めると予測されています。予測期間中の市場シェアは、AM Forward などの政府プログラムによってさらに強化されました。

製品の価値が高く、生産量が比較的少ないため、医療業界と航空宇宙業界は金属 AM 技術の主要な採用者となっています。 世界の医療 AM 市場は 2020 年に 15 億ドルと評価され、2020 年から 2025 年までに 20.5% の CAGR で成長し、2025 年までに 37 億ドルに達すると予想されています。この業界内では、カスタマイズされた複雑な医療を生み出すために AM テクノロジーがますます求められています。インプラント。

たとえば、ますます多くの大手医療機器メーカーがレーザー粉末床固定術 (LPBF) を使用して、自然の骨の機械的挙動を模倣した独自の構造を備えた脊椎インプラントを製造しています。 これにより、規制機関の要件や ISO 13485 などの認証を伴う品質システムの厳格な要件を遵守しながら、患者の転帰が改善され、患者の満足度が向上します。

AM はまた、バリューチェーン全体で生産時間と在庫レベルを削減し、医療提供者のコスト削減につながります。 これらすべてが、大手医療企業による AM への投資を引き続き正当化します。

脊椎インプラント業界は、長年にわたり AM を大規模に利用してきました。 これは、ビルドプレート上に配置できるインプラントのサイズと量と、市場で必要とされるインプラントの量のおかげです。 他の医療用インプラントの課題は、サイズが大きく形状が多様な場合に必要なスループットのレベルを達成することです。

スペースが限られており、ニーズが高い場合は、より大きなビルド プレートと複数のレーザーを備えた AM マシンが業界の需要を満たす機能を提供します。 たとえば、FormUp 350 は、350 mm x 350 mm のビルド プレートと粉末モジュールを備えた 4 つのレーザー ユニットで、粉末の取り扱い時間を短縮します。 これらの機能により、高い生産性が実現し、時間と全体的な生産コストが節約され、その結果、非常に複雑な医療部品やカスタマイズされた医療部品を大量生産するためのプロセスが改善されます。

Research and Markets によると、世界の航空宇宙 AM 市場は 2020 年に 9 億ドルと評価され、2020 年から 2026 年までに 21.6% の CAGR で成長し、2026 年までに 33 億ドルに達すると予想されています。 この業界では、金属 AM により、より軽量で効率的なコンポーネントの製造が可能になり、その結果、燃料効率が向上し、運用コストが削減されます。 例えば、ボーイング社は、金属AMを使用した787ドリームライナー用のチタン構造部品の製造により、軽量化と製造コストにおいて1機当たり200万ドルを節約できると推定されていると述べた。

航空宇宙分野では、コンポーネントの認定と規制が義務付けられています。 AM には厳格なテストと検査が必要ですが、これらの検査には費用がかかり、時間がかかり、リードタイムと生産性に影響を与えるため、品質保証ソフトウェアはこの業界の変革をもたらすでしょう。 AddUp などの企業は、プロセス監視で先頭に立って、品質保証監視ソフトウェアのフルスイートを使用して部品の品質に自信を与え、部品の印刷後の厳格なテストの必要性を軽減、さらには排除しています。

一例として、AddUp のソフトウェア スイートには 3 つの重要な要素があります。 1 つ目は、マシン内部で何が起こっているかをマクロで表示したもので、AddUp ダッシュボードと呼ばれる直観的なプラットフォームで視覚化されます。 次に、メルトプール モニタリングを使用して数十のパラメーターを非常に高い頻度で測定し、顕微鏡スケールで生産の実行を分析します。 最後に、リコート モニタリングにより、生産中に粉体層が自動的に検証され、事前に修正されます。 この種のソフトウェア革新は、特に航空宇宙やその他の高度に規制された分野において、AM の産業化を推進するのに役立ちます。

さまざまな分野からの需要が増加し、金属 AM 業界が今後数年間成長軌道を続けると予想される理由はたくさんあります。

適切な用途に対して、このテクノロジーは、生産時間の短縮、無駄の削減、設計の柔軟性の向上、最終的には製品の有効性など、従来の製造方法に比べて多くの利点をもたらします。

財政政策の引き締めやSPAC資金調達などの金融市場活動の影響で、短期的には減速が予想されるかもしれないが、新素材やプロセスの開発により、性能が向上した製品の生産が促進されるだろう。 業界は、より広範囲の工場技術となるよう上昇を続けていくでしょう。

アドアップでは、AM 業界は今後も有望な急速に成長する分野であると強気です。 医療および航空宇宙分野は今後も先進技術の主要な採用者となり、複雑でカスタマイズされたコンポーネントの需要を促進します。 短期的な逆風はあるものの、業界は今後数年間で拡大する態勢が整っており、製造業の未来を形作る上でますます重要な役割を果たすことが期待されています。 AM は、製品の設計、製造、提供方法に革命をもたらす可能性があるため、大きな経済的利益をもたらし、企業、専門家、消費者にとって同様に新しく刺激的な機会を生み出すことができます。

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