Stratistics MRC에 따르면, 세계 3D 프린팅 금속 시장은 2024년 32억 5,660만 달러로 예측 기간 동안 34.5%의 CAGR로 성장하여 2030년까지 192억 7,964만 달러에 달할 것으로 예상됩니다.
3D 프린팅 금속은 적층 제조 기술을 사용하여 금속 부품이나 물체를 층별로 조형하는 과정을 말합니다. 티타늄, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 코발트 크롬 등의 분말 금속을 사용하여 레이저 용융, 전자빔 용융, 바인더젯팅 등의 방법으로 융합합니다. 이 기술은 기존의 제조 기술로는 어렵거나 불가능한 복잡한 형상, 고강도 부품, 경량 구조의 제조를 가능하게 합니다.
항공우주 및 방산 분야 수요 증가
3D 프린팅은 기존의 제조 방법으로는 실현할 수 없었던 복잡한 설계를 가능하게 합니다. 항공우주 제조업체는 고정밀 부품이 필요하며, 금속 3D 프린팅은 이를 효과적으로 실현하고 성능과 안전성을 향상시킬 수 있으며, 3D 프린팅 금속을 채택함으로써 방위 산업은 첨단 기능을 갖춘 부품을 더 빠르고 저렴하게 생산할 수 있습니다. 또한, 3D 프린팅은 신속한 프로토타이핑을 가능하게 하여 이 분야의 새로운 혁신이 시장에 출시되는 시간을 단축할 수 있습니다. 이러한 부가적 제조로의 전환은 금속 합금의 발전에 힘입어 항공우주 및 방위 산업 분야에서 더욱 매력적으로 변모하고 있습니다.
재료 제한
일부 재료는 가공이 어려워 다양한 산업 분야에서 사용이 제한되어 있습니다. 재료 비용이 높고 특수 합금의 가용성이 제한되어 광범위한 채택이 제한됩니다. 또한, 재료 특성을 향상시키는 데 필요한 후처리 기술은 종종 공정에 시간과 비용을 추가합니다. 또 다른 문제는 특정 금속 분말에서 미세한 해상도와 일관성을 달성하기가 어렵고 인쇄 부품의 정확도에 영향을 미친다는 것입니다. 결과적으로 이러한 재료의 제약으로 인해 3D 프린팅 금속은 항공우주 및 자동차 등의 분야에서 고성능 애플리케이션을 위한 실행 가능한 솔루션이 될 수 없습니다.
에너지 분야에서의 활용도 확대
금속 3D 프린팅은 복잡한 부품을 제조할 수 있는 효율적이고 사용자 정의가 가능하며 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 풍력 터빈, 태양광 패널, 에너지 저장 시스템용 가볍고 내구성이 뛰어난 부품을 생산할 수 있기 때문에 이 분야에서의 채택이 가속화되고 있습니다. 또한, 3D 프린팅은 보다 빠른 프로토타이핑을 가능하게 하여 에너지 장비의 생산 일정을 단축할 수 있으며, 3D 프린팅의 커스터마이징 기능을 통해 에너지 효율을 최적화하는 부품을 제작할 수 있습니다. 또한, 석유 및 가스 파이프라인과 같은 에너지 인프라는 정밀도와 성능이 요구되어 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
기존의 제조 방식과의 경쟁
주조 및 기계 가공과 같은 전통적인 방법은 낮은 생산 비용으로 인해 오랫동안 확립되어 왔습니다. 이러한 전통적인 제조 방법은 잘 구축된 공급망과 높은 규모의 경제의 혜택을 누리고 있습니다. 3D 프린팅은 혁신적이지만 재료비가 높고 생산 속도가 느리기 때문에 대량 생산에는 적합하지 않으며, 전통적인 제조 업체는 더 많은 재료 선택권을 제공하고 생산 시간을 단축하여 비용에 민감한 산업계에 호소하고 있습니다. 또한, 전통적인 방법은 보다 신뢰할 수 있는 품질 관리 수단을 갖추고 있어 특정 분야에 더 큰 매력을 가지고 있습니다. 결과적으로 3D 프린팅이 시장에서 더 큰 점유율을 차지하기 위해서는 이러한 장애물을 극복해야 합니다.
COVID-19의 영향
COVID-19 사태는 3D 프린팅 금속 시장을 크게 혼란에 빠뜨렸고, 공급망 지연과 재료 부족을 일으켰습니다. 제조 부문은 일시적인 가동 중단에 직면하여 3D 프린팅 금속 부품에 대한 수요가 감소했습니다. 그러나 이 팬데믹은 의료기기 및 장비의 신속한 생산에 3D 프린팅 기술이 사용되는 헬스케어와 같은 산업에서 3D 프린팅의 채택을 가속화했습니다. 업계가 새로운 업무 규범에 적응함에 따라 탄력적이고 비용 효율적인 제조 솔루션에 초점을 맞추면서 3D 금속 프린팅에 대한 관심이 높아졌습니다. 팬데믹 이후 시장은 회복세를 보이고 있으며, 자동화 및 기술 혁신에 대한 투자 증가로 인해 전망이 밝아지고 있습니다.
예측 기간 동안 티타늄 부문이 가장 클 것으로 예상됩니다.
티타늄 부문은 뛰어난 강도 대 중량 비율과 내식성으로 인해 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 티타늄 합금은 항공우주, 의료, 자동차 및 기타 산업에서 가볍고 내구성이 뛰어난 부품을 만들기 위해 티타늄 합금에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 의료 분야에서 맞춤형 임플란트 및 보철물에 대한 수요가 증가함에 따라 3D 프린팅에서 티타늄의 채택이 증가하고 있습니다. 또한, 티타늄의 생체적합성은 고정밀 의료기기 제작에 이상적입니다. 항공우주 분야는 가혹한 조건을 견딜 수 있는 티타늄의 능력으로 인해 3D 프린팅 응용 분야의 수요를 주도하고 있습니다.
자동차 분야는 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다.
자동차 분야는 가볍고 복잡한 부품을 제조할 수 있기 때문에 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 기록할 것으로 예상됩니다. 연비와 차량 성능에 대한 요구가 증가함에 따라 제조업체들은 3D 프린팅을 사용하여 경량화 및 강도 향상을 위한 부품을 생산하고 있습니다. 또한 주문형 맞춤형 부품을 주문형으로 생산할 수 있어 생산 일정을 단축하고 비용을 절감할 수 있으며, 3D 프린팅은 신속한 프로토타이핑을 가능하게 하여 자동차 제조업체가 신속하게 설계를 테스트하고 수정할 수 있도록 돕습니다. 이 기술은 또한 고성능 엔진 및 제동 시스템용 첨단 소재의 개발도 지원합니다. 전기자동차가 점점 더 많은 추진력을 얻음에 따라 혁신적이고 가벼운 금속 부품에 대한 요구가 시장 확대를 더욱 촉진하고 있습니다.
아시아태평양은 기술 발전과 산업 수요 증가로 인해 예측 기간 동안 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 중국, 일본, 한국 등의 국가들이 항공우주, 자동차, 헬스케어 등의 분야에서 3D 프린팅을 선도적으로 도입하고 있습니다. 이 시장은 이 지역의 강력한 제조 기반과 연구개발에 대한 막대한 투자로 이익을 얻고 있습니다. 주요 촉진요인으로는 맞춤형 제품, 재료 폐기물 감소, 비용 효율적인 제조에 대한 수요를 들 수 있습니다. 인더스트리 4.0 기술의 채택이 확대됨에 따라 프로토타이핑 및 최종 사용 부품에 대한 3D 프린팅의 활용이 확대되고 있습니다. 시장이 성숙해짐에 따라 아시아태평양은 3D 프린팅 혁신의 세계 리더로 자리매김할 것으로 예상됩니다.
북미는 적층 제조 기술의 발전으로 인해 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR을 보일 것으로 예상됩니다. 항공우주, 자동차, 헬스케어, 국방 등 주요 산업이 금속 3D 프린팅 솔루션에 대한 수요를 주도하고 있습니다. 미국은 가장 큰 시장 플레이어로 연구개발에 많은 투자를 하고 있으며, 금속 프린팅 역량을 강화하고 있습니다. 이 지역에서는 맞춤형 부품에 대한 요구와 제조 비용 절감으로 인해 제조 공정에서 3D 프린팅의 채택이 증가하고 있습니다. 또한, 시장의 주요 기업들은 금속 프린팅 서비스와 기술을 강화하기 위해 전략적 파트너십을 체결하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global 3D Printing Metals Market is accounted for $3256.60 million in 2024 and is expected to reach $19279.64 million by 2030 growing at a CAGR of 34.5% during the forecast period. 3D Printing Metals refers to the process of creating metal parts and objects layer by layer using additive manufacturing technologies. It involves the use of powdered metals such as titanium, stainless steel, aluminum, or cobalt-chrome, which are fused together using methods like laser melting, electron beam melting, or binder jetting. This technology enables the production of complex geometries, high-strength components, and lightweight structures that are challenging or impossible to achieve with traditional manufacturing techniques.
Growing demand in aerospace & defense
3D printing allows for the creation of complex designs that traditional manufacturing methods cannot achieve. Aerospace manufacturers require high-precision parts, which 3D printing in metals can deliver effectively, enhancing performance and safety. By employing 3D printed metals, the defence industry can produce parts with advanced features faster and at a lower cost. Moreover, 3D printing allows for rapid prototyping, reducing the time-to-market for new innovations in these sectors. This shift towards additive manufacturing is further supported by advancements in metal alloys, increasing its appeal in aerospace and defense applications.
Material limitations
Some materials are also challenging to process, limiting their use in various industries. High material costs, coupled with limited availability of specialized alloys, restrict widespread adoption. Additionally, post-processing techniques needed to enhance material properties often add time and cost to the process. Another issue is the difficulty in achieving fine resolution and consistency with certain metal powders, affecting the precision of printed parts. As a result, these material constraints prevent 3D printing metals from being a viable solution for high-performance applications in sectors like aerospace and automotive.
Expanding applications in energy sector
Metal 3D printing offers efficient, customizable, and cost-effective solutions for manufacturing complex components. The ability to produce lightweight yet durable parts for wind turbines, solar panels, and energy storage systems accelerates adoption in this field. Additionally, 3D printing enables faster prototyping, reducing production timelines for energy equipment. The customization capabilities of 3D printing allow for the creation of components that optimize energy efficiency. Furthermore, the demand for precision and performance in energy infrastructure, such as oil and gas pipelines, is boosting market growth.
Competition from traditional manufacturing
Conventional methods, such as casting and machining, have long been established with lower production costs. These traditional processes also benefit from established supply chains and high economies of scale. Additionally, traditional manufacturers offer greater material options and faster production times, which appeal to cost-conscious industries. 3D printing, although innovative, often faces higher material costs and slower speeds, making it less competitive for mass production. Furthermore, traditional methods have more reliable quality control measures, which increase their appeal to certain sectors. As a result, 3D printing must overcome these hurdles to gain a larger share of the market.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic significantly disrupted the 3D printing metals market, causing supply chain delays and material shortages. Manufacturing sectors faced temporary shutdowns, which reduced the demand for 3D printed metal components. However, the pandemic accelerated the adoption of 3D printing in industries such as healthcare, where the technology was used for rapid production of medical devices and equipment. As industries adapted to new operational norms, the focus shifted to resilient, cost-effective manufacturing solutions, boosting interest in 3D metal printing. Post-pandemic, the market is recovering, with increased investments in automation and innovation leading to a brighter outlook.
The titanium segment is expected to be the largest during the forecast period
The titanium segment is expected to account for the largest market share during the forecast period, due to its exceptional strength-to-weight ratio and corrosion resistance. Titanium alloys are highly sought after in industries such as aerospace, medical, and automotive for creating lightweight, durable components. The growing demand for customized implants and prosthetics in healthcare has boosted the adoption of titanium in 3D printing. Additionally, titanium's biocompatibility makes it ideal for creating high-precision medical devices. The aerospace sector benefits from titanium's ability to withstand extreme conditions, driving its demand in 3D printing applications.
The automotive segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The automotive segment is anticipated to witness the highest CAGR during the forecast period, as it enables the production of lightweight and complex parts. With the increasing demand for fuel efficiency and vehicle performance, manufacturers use 3D printing to create components with reduced weight and enhanced strength. Additionally, the ability to produce customized parts on-demand accelerates production timelines and reduces costs. 3D printing allows for rapid prototyping, enabling automotive companies to test and modify designs quickly. The technology also supports the development of advanced materials for high-performance engines and braking systems. As electric vehicles gain momentum, the need for innovative and lightweight metal components further fuels market expansion.
Asia Pacific is expected to hold the largest market share during the forecast period driven by technological advancements and increasing industrial demand. Countries like China, Japan, and South Korea are at the forefront, adopting 3D printing in sectors such as aerospace, automotive, and healthcare. The market benefits from the region's strong manufacturing base and significant investments in research and development. Key drivers include the demand for customized products, reduced material waste, and cost-effective manufacturing. With growing adoption of Industry 4.0 technologies, the use of 3D printing for prototyping and end-use parts is expanding. As the market matures, Asia Pacific is expected to remain a global leader in 3D printing innovations.
North America is expected to have the highest CAGR over the forecast period, owing to advancements in additive manufacturing technologies. Key industries such as aerospace, automotive, healthcare and defense are driving the demand for metal 3D printing solutions. The United States is the largest market player, with significant investments in research and development, enhancing metal printing capabilities. The region's adoption of 3D printing in manufacturing processes is increasing due to the need for customized parts and reduced production costs. Additionally, major players in the market are forming strategic partnerships to enhance metal printing services and technology.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the 3D Printing Metals Market include 3D Systems Corporation, Stratasys Ltd., Renishaw plc, General Electric Company (GE), Carpenter Technology Corporation, Materialise NV, Voxeljet AG, Sandvik AB, EOS GmbH Electro Optical Systems, The ExOne Company, Proto Labs, Inc., SLM Solutions Group AG, Trumpf GmbH + Co. KG, Farsoon Technologies, Xact Metal, Velo3D and Desktop Metal.
In July 2024, 3D Systems announced collaboration with Precision Resource, a manufacturer of critical components for various industries, to advance metal additive manufacturing. As part of this partnership, Precision Resource integrated two 3D Systems DMP Flex 350 Dual printers into its manufacturing workflow to support high-criticality applications.
In September 2023, 3D Systems delivered a signed merger agreement to Stratasys, a leading 3D printing company, proposing a combination of the two companies. This merger aims to create a larger entity with enhanced capabilities in the 3D printing industry.