Pasar Bahan Cetak 3D Tahun 2019: Tren, Pertumbuhan, dan Peluang Muncul

Bahan cetak 3D berkembang pesat. Pada 2019 pasar bahan manufaktur aditif (AM) mencapai nilai $1,5 miliar dan diperkirakan akan naik menjadi angka luar biasa $4,5 miliar dalam lima tahun ke depan. Raksasa kimia dan produsen logam tidak hanya menyediakan bahan baru tetapi juga mendorong industrialisasi AM.

Dalam artikel ini kita mengeksplorasi evolusi lanskap bahan cetak 3D pada 2019, menyoroti pemain kunci, dan mengidentifikasi tren yang akan membentuk masa depan pasar.

• Bagaimana Pasar Hardware Cetak 3D Berevolusi pada 2019
• Perangkat Lunak Cetak 3D: Mencapai Produksi Digital yang Benar
• Pasca-Pemrosesan untuk Cetak 3D Industri: Tren Utama yang Harus Anda Ketahui

Polimer Tetap Menjadi Kelas Bahan Dominan

Polimer terus memimpin pasar, menangkap 80,6% pendapatan bahan cetak 3D global pada 2018—angka yang mencapai $3,4 miliar. Survei Jabil terhadap 308 pengguna AM menemukan bahwa 74% menggunakan bahan polimer pada 2018, mencerminkan kemudahan adopsi dan biaya lebih rendah.

Pergeseran Menuju Termoplastik Berkinerja Tinggi

Sementara plastik standar seperti PLA dan ABS mendominasi segmen polimer, permintaan akan bahan tahan suhu yang kuat semakin meningkat. Produsen mengembangkan komposit teredukasi karbon, ULTEM, PEEK, dan PEKK untuk memungkinkan prototipe fungsional dan bagian akhir untuk aplikasi penerbangan, medis, dan industri.

Kolaborasi kunci termasuk pengembangan bersama Roboze dan SABIC dari EXTEM AMHH811F, filaman poliimid amorfa dengan batas defleksi panas 230 °C, suhu transisi kaca 247 °C, dan properti tahan api yang luar biasa. Bahan ini merupakan contoh dorongan industri untuk mentransisi AM dari prototipe ke kasus penggunaan kritis dan berkinerja tinggi.

Di sektor medis, pencetakan PEEK sekarang digunakan untuk memproduksi implan spesifik pasien. Investasi Evonik terbaru di Meditool—start-up China yang spesialis dalam implan neurologi dan tulang punggung cetak PEEK—menyoroti potensi pertumbuhan di niche ini.

Bahan Komposit Mempercepat Adopsi

Pencetakan komposit—menggabungkan matriks termoplastik dengan serat penguat seperti karbon, kaca, atau Kevlar—adalah area pertumbuhan tinggi. Penawaran saat ini sering menampilkan serat yang dicincang, tetapi pencetakan serat berkelanjutan semakin mendapat tarikan. Printer Fiber 3D baru Desktop Metal, misalnya, dapat menguatkan nylon, PEEK, dan PEKK dengan serat karbon berkelanjutan.

Laporan SmarTech Analysis memproyeksikan pasar pencetakan komposit global akan tumbuh dengan CAGR 22,3% dalam lima tahun ke depan, membuka peluang di luar penerbangan dan medis ke dalam otomotif, energi, dan transportasi. Breakthrough terbaru termasuk kerangka sepeda komposit cetak 3D dan teknologi pencetakan serat berkelanjutan (CF3D) yang digabungkan dengan resin fotokuring Arkema.

Pencetakan Ditingkatkan Grafena

Konduktivitas listrik dan termal luar biasa grafena menarik minat di pasar baterai, penerbangan, dan elektronik. Terrafilum dan XG Sciences mengembangkan filaman ekstrusi ditingkatkan grafena, sedangkan Virginia Tech dan Lawrence Livermore National Laboratory mendirikan proses stereolitografi yang mampu menghasilkan struktur grafena hingga 10 µm.

AECOM dalam kemitraan dengan Scaled Inggris dan mitra bahan Versarien menghasilkan lengkungan polymer ditingkatkan grafena tinggi 4,5 m untuk sinyal rel kereta api, menunjukkan aplikasi dunia nyata. Meskipun janji, grafena tetap mahal dan sulit dicetak, memosisikannya sebagai teknologi baru daripada solusi mainstream.

Pertumbuhan Bahan Elastomerik

Bahan lunak dan fleksibel seperti TPU dan silicone semakin mendapat tarikan di pasar konsumen, medis, dan industri di mana kekejutan dan elastisitas diperlukan. Garis IROPRINT AM Huntsman menawarkan opsi resin, serbuk, dan filaman untuk sepatu, selang, gasget, dan pegang robot.

Covestro memperkenalkan insole ortopedik berbasis TPU yang memungkinkan kekerahan bervariasi melalui desain, memungkinkan sepatu yang sepenuhnya disesuaikan. Dow SILASTIC 3D 3335 LSR, digabungkan dengan teknologi dosing Nexus Elastomer Systems dan printer LAM German RepRap, memungkinkan bagian silicone berwarna tanpa mengorbankan kinerja mekanis. EOS menambahkan serbuk TPU 1301, yang dikenal memiliki daya lentur tinggi dan penyerapan getaran, cocok untuk aplikasi otomotif dan sepatu.

Polimer Tahan Api untuk Sektor Kritis Keamanan

Industri dengan persyaratan keamanan api yang ketat, seperti transportasi dan elektronik, semakin mengadopsi bahan pencetakan 3D tahan api. DSM Novamid AM1030 FR, bersertifikat V0 dan V2, menargetkan pasar otomotif dan elektronik. Markforged, Cubicure, dan CRP Technology juga menawarkan komposit tahan api, memperluas opsi untuk penggunaan industri kritis. Pertumbuhan mendatang diharapkan dalam polimer dengan resistensi UV yang ditingkatkan untuk mendukung aplikasi otomotif.

Bahan Keramik: Niche yang Berkembang

Pasar keramik cetak 3D diproyeksi akan naik dari basis pendapatan $20 juta pada 2020 menjadi lebih dari $450 juta pada 2029, menurut SmarTech Analysis. Keramik teknis, dihargai untuk kekuatan, suhu, dan resistensi kimia yang tinggi, sudah digunakan di seluruh penerbangan dan elektronik. XJet Ltd. baru-baru ini menambahkan alumina ke portofolio keramik teknisnya, menawarkan kekerasan lebih tinggi dari zirconia tetapi resistensi aus yang lebih rendah untuk pasca-pemrosesan yang lebih mudah.

Bahan Logam: Segmen Pertumbuhan Tinggi

AM logam menghasilkan pendapatan €390 juta pada 2018 dan tumbuh 41,9% tahun itu, mempertahankan trajetur pertumbuhan 40%+ selama lima tahun (Wohlers Report 2018). Produksi serbuk logam sedang menskala, dengan Höganäs AB membangun pabrik atomisasi baru di Jerman untuk menyediakan serbuk berkualitas tinggi under merek Amperprint®. Liberty House Group dan Sandvik juga memperluas kemampuan serbuk logam-nya, yang terakhir menginvestasikan SEK 200 juta untuk menghasilkan serbuk titan melalui atomisasi.

Ekspansi Strategis di Seluruh Rantai Nilai AM

Perusahaan memperluas jejak mereka dari serbuk hingga bagian akhir. GKN Additive bergabung dengan GKN Hoeganaes, menciptakan solusi lengkap serbuk-ke-bagian, dan mengakuisisi Forecast 3D untuk memasuki AM polimer. Saham 30% Sandvik di Beam IT sejalan dengan strateginya untuk mendalami kehadiran di industri manufaktur.

Inovasi dalam Serbuk Logam

Serbuk logam baru memungkinkan AM di lingkungan ekstrim. H.C. Starck AMtrinsic Ta/Nb powders menawarkan titik leleh tinggi dan resistensi korosi, cocok untuk sektor pengolahan kimia dan energi. OxMet Technologies memperkenalkan leg nikel kekuatan tinggi yang tahan hingga 900 °C, melebihi batas saat ini. Aeromet enhanced A20X aluminium powder melebihi 500 MPa UTS, memosisikannya di antara serbuk logam aluminium AM terkuat yang tersedia secara komersial.

6K UniMelt technology mengubah bahan logam daur ulang menjadi serbuk AM premium, mendukung ekonomi lingkaran dengan mengubah bangunan gagal dan struktur pendukung menjadi bahan baru.

Bahan: Kunci Manufaktur Aditif

Survei terbaru Jabil menunjukkan bahwa 41% pengguna AM percaya bahwa bahan yang lebih baik akan paling signifikan mendorong adopsi massal. Sementara polimer canggih dan logam spesial berkembang pesat, biaya bahan yang tinggi tetap menjadi hambatan kunci. Namun, permintaan yang meningkat dan rantai pasokan yang diperluas menunjukkan bahwa harga mungkin menurun dalam beberapa tahun ke depan.

Dengan perusahaan besar dan start-up niche yang berinvestasi besar dalam pengembangan bahan, sektor bahan cetak 3D siap untuk pertumbuhan berkelanjutan, membentuk masa depan manufaktur aditif di seluruh industri.