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2021年,全球航空航天3D打印市场规模为26.6亿美元。预计该市场将从2022年的29.4亿美元增长到2029年的83.5亿美元,在预测期间的CAGR为16.07%。COVID-19的全球影响是前所未有的,令人震惊的,与大流行前的水平相比,航空航天3D打印在所有地区的需求都低于预期。根据我们的分析,与2019年相比,2020年全球下降了6.29%。
3D打印或增材制造是一种从数字文件制作三维固体物体的过程。3d打印对象的创建是通过添加工艺实现的。在添加工艺中,通过铺设连续的材料层来创建对象,直到创建对象。这些层中的每一层都可以被看作是物体的薄片横截面。3 d打印技术使生产复杂的形状使用更少的材料比传统的制造方法。
由于3D打印技术的进步,目前的趋势是通过3D打印为航空航天和航天制造中的实际应用找到解决方案。航空和航空航天行业是最早采用增材制造(AM)进行生产研发的行业之一;然而,太空领域正在加速3D打印的应用。此外,技术进步帮助创造了复杂的、定制的和独一无二的部件,甚至整个火箭发动机;太空部门正在为未来地球以外的3D打印铺平道路。
3D打印正在彻底改变飞机生产。2021年,航空航天原始设备制造商(oem)投资了大型AM机器和项目,以增强高性能、关键任务金属部件,以实现新一代飞机前所未闻的部件整合要求。
大流行期间,制造业放缓对3D打印行业产生了负面影响
2020年至2022年期间,2019冠状病毒病大流行对航空业产生了深远影响,并对市场产生了重大负面影响。全球封锁令航空部门的一些业务暂时停止,包括飞机生产、原材料供应和分销网络等。这些问题对供应链产生了不利影响,导致飞机交付延迟,主要参与者积压如山,这对这个市场的增长产生了不利影响。
为了应对COVID-19的影响,来自增材制造行业的一些行业参与者,特别是Stratasys,提出为医院制造医疗设备。Stratasys的大多数客户都在工业领域。由于新冠肺炎疫情,飞机和汽车等行业的企业难以运营。即使企业发现了3D打印的创造性用途,客户群体也在苦苦挣扎,无法加大资金投入。
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轻量化组件需求的增加引发创新
重量是减少飞行对环境影响的一个关键因素。通过减轻飞机重量,3D打印部件有助于减少空气阻力,从而降低燃料消耗。在给定的速度下,飞机重量会增加阻力,因为机翼必须产生足够的升力。然而,最重要的影响重量是在巡航高度。飞机的重量越重,由于升力所需的空气密度,其巡航高度就越低。空气密度越大,气流的影响就越大。这将导致更多的燃料消耗。碳纤维材料和形状记忆合金可以减轻飞机的重量,同时提高建造效率。
空客(Airbus)和美国宇航局(NASA)等大型机构已经开始使用3D打印技术来减轻重量,提高生产线的通用性和速度。
空客制造的A350 XWB包括1000多个3d打印部件。通过这一工艺,航空航天制造商可以在某些部件上实现50%到80%的减重。即使是适度的减重,比如A320上的3d打印间隔面板重量降低了15%,也能在飞机的整个使用寿命中节省大量燃料。
复合材料的使用增加导致3D打印需求的增加
复合材料用途广泛,用于所有飞机和航天器的结构应用和组件,从热气球贡多拉和滑翔机到客机、战斗机和航天飞机。应用范围从完整的飞机,如山毛榉星舰到机翼组件,直升机旋翼叶片、螺旋桨、座椅和仪器外壳,确保了整体重量的显著降低和性能的提高。因此,复合材料的使用也是3D打印部件需求增长的一个因素。
太空中对3D打印组件的需求不断增长是促进3D打印机使用的主要因素
3D打印可以彻底改变太空探索,帮助宇航员在太空中创造物体,并按需更换维修部件,定制科学实验设备,甚至是食物或建筑等东西。虽然太空是一个极端的环境,可开发的原材料很少,但周围漂浮着大量的尘埃。3D打印技术可以从聚集的灰尘和微小颗粒中构建固体结构。欧洲航天局(ESA)正在考虑3D打印他们在月球上的基地,为3D打印类型的增长创造了更大的机会。
3D打印中可使用的部件成本过高和材料有限,限制了增长
3D打印在制造上有其不同的优势,但可用于3D打印的原材料有限。这是因为并不是所有的金属或塑料都能被温度控制到允许3D打印。此外,许多可打印材料不能回收,很少有安全的。
3D打印零件的后期处理是一个耗时的过程,这可能会阻碍市场的增长
虽然大型部件需要后期处理,但大多数3D打印部件都需要某种形式的清理,以去除构建中的支撑材料,并使表面光滑,以达到所需的光洁度。使用的后处理方法包括水喷射、砂光、化学浸泡和冲洗、空气或热干燥、组装等。虽然3D打印可以快速生产零件,但由于后处理,制造速度可能会减慢。降低生产速度会对供应链产生负面影响,从而延迟产品交付。
科技投资的增加被视为推动市场的主要因素
根据竖式,全球市场分为打印机和材料。在垂直领域,打印机在2021年主导了全球航空航天3D打印机市场。2021年,打印机市场份额最高。
由于对高强度重量比材料的需求不断增长,材料部分占了最高的CAGR。这一增长是由于航空工业中先进材料数量的增加。在预测期内,这推动了材料部分的增长。
此外,由于对这种类型的印刷技术具有高强度重量比的材料的需求增加,预计材料部分将增长。
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航空航天3D打印的发展,以帮助2022-2029年的空间部分
按行业细分,细分为无人机细分、航天细分和飞机细分。
在该行业中,飞机部门在2021年主导了全球航空航天3D打印机市场。在预测期内,该细分市场预计将以更高的复合年增长率增长。飞机交付量的增加和3D打印部件需求的增加预计将在2022-2029年期间推动飞机行业的增长。
由于空间应用中对3D打印组件的需求增加,航天器部门预计在预测期内将呈现最快的CAGR。
在预测期内,无人机市场预计将大幅增长。该细分市场的增长是由于亚太地区主要参与者和航天工业投资的增加。
发动机部件对3D打印的需求增加,推动该细分市场的增长
市场按应用分为发动机部件、航天部件和结构部件。
在应用领域中,空间组件领域在2021年主导了全球市场。2021年,这一细分市场的市场份额最高。这一增长是由于全球航空航天3D打印机交付数量的增加,以及小型公司的增加。
发动机部件部分也有望见证显著增长。发动机部件的轻量化设备在预测期内支撑了发动机部分的增长。
就结构部件而言,该细分市场的增长是由于在复杂航空航天部件的设计和开发中对3D打印的需求增加,而商业、航空航天和军事航空部门的低成本替换部件预计到2021年将占据更大的市场份额。
新的3D打印机和新的3D打印材料正在市场上出现,允许制造令人印象深刻的项目。金属3D打印正变得越来越精确,这已被证明是许多行业真正的游戏规则改变者。代替组件,可以高效地打印更大的部件。
3D打印材料每年都在开发,3D打印的前景非常广阔。3D打印备件已被用于解决维护问题。最近,美国宇航局有3D打印引擎燃烧室。打印机制造商也在开发大型3D打印机。
使用FDM和SLS技术的需求不断增长,以推动基准年的细分市场增长
在打印机技术中,融合沉积建模(FDM)部分在2021年主导了全球航空航天3D打印机市场。该细分市场在2021年占据了很大的市场份额。FDM在航空航天领域被越来越多地采用,用于构建产品开发早期阶段创建的概念模型。FDM模型在开发过程中节省了金钱和时间。此外,FDM提供了足够坚固的最终用途部件,可以集成到最终产品中,而无需传统工具或加工的成本或交货时间。
直接金属激光烧结(DMLS)领域预计将以最高的CAGR增长。对DMLS的需求增加,以制造复杂几何结构和轻量化、耐腐蚀等性能,预计在预测期内将增长。
立体光刻(SLA)在2021年占据了很大的市场份额。在预测期内,该部门将以显著的增长率增长。SLA是一种重要的增材制造工艺,通过选择性固化聚合物来创建物体树脂使用紫外线激光束照射材料。
北美航空航天3D打印市场规模,2021年(十亿美元)
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全球航空航天3D打印机市场分为区域:北美、欧洲、亚太和世界其他地区。
2021年,北美的市场份额最高。目前,航空航天3D打印机在北美的采用是由飞机和太空探索项目日益增长的需求初步推动的。现代飞机轻重量部件需求的增长将促进北美市场的细分增长。预计北美将保持航空航天3D打印市场的最大份额。市场的预测增长可归因于该地区对3D打印技术的投资增加,更大的航空航天部件制造基地和主要工业参与者的存在预计将推动该地区的增长。
在预测期内,亚太地区预计将以最高的复合年增长率增长。航空航天3D打印机在中国、印度和日本的采用很可能会推动亚太地区的发展。这是因为空间和飞机系统的小型部件制造越来越多地使用3D打印机。
2021年,欧洲占据了相当大的市场份额。新技术的推出和欧洲政府在飞机开发项目上投资的增加预计将推动该地区的市场。
主要参与者专注于创新和进步,以巩固市场地位
该市场由3D Systems、Stratasys、Materialise NV、Relativity Space、Ultimaker BV等主要制造商主导。广泛的产品组合,与飞机制造商和航空运营商的良好关系,以及在航空航天3D打印先进活动的研发方面的大量投资,是各大公司越来越多地采用的战略,以扩大其航空航天3D打印市场份额。
航空航天3D打印市场的信息图表表示
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全球航空航天3D打印市场报告提供了详细的市场分析。重点关注主要公司、产品类型和主要产品应用等关键方面。除此之外,该报告还提供了对市场趋势的洞察,并强调了主要行业发展。除了上述因素外,该报告还涵盖了近年来推动先进市场增长的几个因素。
属性 |
细节 |
研究期间 |
2018 - 2029 |
基准年 |
2021 |
估计一年 |
2022 |
预测期 |
2022 - 2029 |
历史时期 |
2018 - 2020 |
单位 |
价值(亿美元) |
分割 |
垂直,工业,应用,打印机技术和地理 |
通过垂直
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由工业
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通过应用程序
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打印机技术
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通过地理 |
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《财富》商业观察称,2021年全球市场规模为26.6亿美元,预计到2029年将达到83.5亿美元。
市场在预测期内的复合年增长率为16.07%。
太空板块是市场的主导板块。
3D Systems, Stratasys, Materialise NV, Relativity Space, Ultimaker BV等。
2021年,北美在市场份额方面占据主导地位。