米国の積層造形市場規模・シェア分析-成長動向と予測（2024年～2029年）

米国アディティブ・マニュファクチャリング市場動向

選択的レーザー焼結セグメントが市場で大きなシェアを占める見込み

• 選択的レーザー焼結（SLS）は、高出力レーザーを利用して、微細な粉末材料を焼結または結合して固体構造にする3Dプリンティングプロセス（積層造形）である。このプロセスでは、プリンターが粉末の均一な層を敷き、その層を正確に焼結し、パーツが完成するまで成膜と焼結を繰り返します。物体の形状は、デジタルで作成されたCAD（コンピューター支援設計）ファイルに誘導されながら、空間の特定のポイントで粉末ベッドにレーザーを当てることによって形成される。
• SLS（Selective Laser Sintering：選択的レーザー焼結）は、他の印刷技術に比べ数多くの利点があるため、主要技術として認識されており、予測期間中に大幅な成長が見込まれている。SLSは、ステレオリソグラフィで利用される感光性樹脂の代わりにナイロン粉末を使用する。米国内の企業や研究機関は、太陽光にさらされると樹脂がもろくなるなどの問題に対処するため、この材料と技術を活用している。
• さらにSLSは、印刷後に専用のサポート構造を必要としないため、コスト効率が高く、材料効率も高い。また、耐久性も向上するため、機能部品や試作品に適している。SLSは、航空宇宙、防衛、自動車などさまざまな分野で幅広く応用されている。宇宙探査のパラダイムシフトに伴い、より多くの国が人工衛星を打ち上げる準備をしているため、SLS印刷の需要は増加すると予想される。
• さらに、多くの航空宇宙企業が生産効率を高めるためにSLS技術を採用している。例えば、宇宙飛行分野では、NASAと民間企業が、3Dプリンティングを活用して生産時間とコストを削減し、より少ない部品でロケットエンジン（さらにはRelativity Space社のようにロケット全体）を開発している。
• SLSの技術には、複数の部品をわずか数日で1つの統合部品としてプリントしたり、ナット、ボルト、溶接の使用を最小限に抑えてロケットの重量を減らしたりするなどの利点がある。試験でロケットの不具合が発見された場合、3Dモデリング・ソフトウェアで素早く修正を加えることができ、次の試験を素早くセットアップできます。また、SLSは、特定の消費者のニーズに合わせたカスタマイズ部品の製造を可能にする。これは、パーソナライゼーションがますます重視されるようになっているエレクトロニクス市場で特に関連性が高い。企業は、ニッチ市場や個々の顧客の好みに合わせて、独自の仕様に適合する筐体や部品を製造することができます。
• コンシューマー・エレクトロニクスの売上増加は、SLS技術の成長を大きく後押ししている。革新的でカスタマイズされた電子製品への需要が高まるにつれ、こうしたニーズを満たすために、SLS 技術を採用するメーカーが増えています。消費者技術協会（Consumer Technology Association）によると、2024年の小売売上高予測に基づき、米国の家電小売売上高は5,120億米ドルに達すると予想されている。このような増加は、予測期間中の市場の成長を後押しすると予想される。

航空宇宙・防衛産業は市場の著しい成長が期待される

• 航空宇宙材料加工の進歩は、より軽く、より強く、より弾力性のある材料のあくなき追求が原動力となっている。積層造形は航空宇宙分野で普及しつつあり、さまざまな目的に利用されている。複雑なタービンブレードであれ、軽量構造要素であれ、キャビンの固定具であれ、積層造形は航空宇宙分野で大きな影響を及ぼしている。エンジン部品は、この業界における積層造形アプリケーションの最も顕著な例の1つである。
• また、航空宇宙産業における積層造形は、製品の構想、設計、製造方法に革命的な変化をもたらしている。この変化は特に航空宇宙分野で顕著である。航空宇宙分野における積層造形の活用の可能性は、既存の部品の重量や強度の向上から、従来の製造技術では実現不可能と考えられていたまったく新しい設計の開発まで、広範囲に及んでいる。その結果、多くの企業がこの業界における市場での地位を大幅に強化している。
• 2024年4月、Relativity Space社は米空軍研究所（AFRL）と870万米ドルの契約を獲得した。オハイオ州のライト・パターソン空軍基地にあるAFRLの材料・製造部門が推進するこの2年間の研究契約の目的は、積層造形におけるリアルタイムの欠陥検出を掘り下げることである。アディティブ・マニュファクチャリングでは、材料の薄い層を堆積させるため、各層に欠陥が生じる可能性があり、この技術は非常に重要である。
• 航空宇宙産業におけるアディティブ・マニュファクチャリングは、航空機部品の生産に変革をもたらし、より環境に優しい製造アプローチをもたらしている。従来の方法では、かなりの量の材料がスクラップや端材として廃棄されることが多かった。
• 航空機需要の高まりとそれに伴う航空機納入の増加は、積層造形市場を大幅に押し上げると予想される。航空会社やメーカーが燃料効率の向上と運航コストの削減に努める中、航空機部品の軽量化が強く求められている。ボーイングによると、2023年には米国とカナダで前年より28機多い293機の航空機を納入する。
• しかし、3Dプリンティングはその性質上、必要な部分にのみ材料を使用することで材料の使用量を最適化し、廃棄物の大幅な削減につながる。その結果、特に高価な航空宇宙グレードの材料を使用する場合、原材料の大幅な節約につながる。したがって、「グリーン・アドバンテージ要素は、航空宇宙産業における付加製造の重要な利点の1つになると予想される。