폴리머, 금속, 왁스, 모래, 콘크리트 - 3D 인쇄 기술 풍경이 다양성과 복잡성으로 성장함에 따라 이러한 다양한 공정과 호환되는 재료도 다양해지고 있다. 이전에는 3D 프린팅이 저비용 열가소성 플라스틱과 동의어로 사용되었지만, 이제는 금속 매트릭스 복합 재료에서 바이오 세라믹, 재생 플라스틱에 이르기까지 매년 더욱 독특하고 고성능의 재료가 시장에 진입하고 있다. 이러한 호환 재료 포트폴리오는 최종 사용자가 더 높은 품질의 제품, 더 많은 선택권, 유연성을 요구하고 시제품 제작의 경우 최종 제품의 모양과 동작을 정확하게 모방하는 재료를 요구함에 따라 계속 확장되고 있다. 중요한 것은 3D 프린팅이 공급망에 가져다 주는 부가가치를 최종 사용자가 완전히 이해하기 시작하면서 이러한 광범위한 재료 포트폴리오가 적층 제조(AM)의 채택 증가와 함께 제공된다는 점이다.?
의료, 자동차 및 항공 우주와 같은 가치 있는 산업 분야에 걸쳐 있는 사용자들과 함께 AM을 위한 재료 시장을 확장하려는 지속적인 추진이 있다. 신소재가 출시될 때마다 3D 인쇄를 위한 추가 응용 프로그램이 제공된다. 운영 중인 레거시 프린터가 계속해서 재료를 소비하기 때문에 AM 재료의 성장 잠재력은 인쇄 장비와 다르다. 따라서, 3D 프린팅 가치 사슬의 이 부문은 엄청난 기회를 나타낸다. IDTechEx는 2032년에 3D 프린팅 재료의 세계 시장이 295억 달러의 가치가 있을 것으로 예측한다.
출처: IDTechEx
폴리머: 역동적으로 변화하는 풍경
2010년대 데스크톱 인쇄 붐 이후 폴리머는 AM 재료 시장의 대중적 얼굴이 되었다. 톤수 측면에서, 그것들은 여전히 3D 인쇄를 위한 가장 수요가 많은 재료이다. 적층 제조에 관한 질문을 받았을 때, 대부분의 사람들은 PLA와 PETG와 같은 저비용 필라멘트에 익숙함을 보인다. 그러나 이러한 친숙함으로 인해 폴리머 3D 프린팅은 프로토타이핑과 같은 간단한 응용에만 적합하다는 인식이 생겨났다. 이제 기업들은 더 기능적이고 고성능 폴리머를 시장에 내놓음으로써 이러한 인식을 바꾸고 있다.
보다 대중적인 성능 고분자 중 하나는 섬유 강화 고분자 매트릭스 복합재료(FRP)이다. 탄소섬유가 가져오는 강도와 강성의 이점은 부인할 수 없으며, 연속 탄소섬유 압출에 대한 탐구는 복잡한 복합부품에 새로운 기회를 열어준다. 복합 재료 외에도 재료 공급업체와 프린터 OEM이 인쇄 용이성을 위해 계속 튜닝하고 있는 고온 열가소성 플라스틱이 있다. 이자를 받는 추가적인 중합체로는 발포체, 재생 플라스틱, 바이오 기반 중합체, 나노 탄소와 같은 첨가제를 가진 중합체가 있다. 이러한 개발이 계속됨에 따라 IDTechEx는 향후 10년 동안 폴리머 AM 재료의 표면이 현저하게 변화할 것으로 기대하고 있다.
금속: 분말 그 이상
금속 첨가제 제조에서 분말은 금속 재료 시장의 매출과 대량 수요의 대부분을 차지하는 지배적인 공급 원료이다. 그러나 프린터 OEM은 비용과 인쇄 가능성을 염두에 두고 금속 3D 인쇄를 위한 대체 공급 원료를 검토하기 시작했다. 오랜 경쟁업체 중 하나는 와이어 지향 에너지 증착과 호환되는 저비용 금속 와이어로, 다른 공정들이 자기 유체 역학 증착과 같이 통합하기 시작했다. 또 다른 하나는 금속 사출 성형 펠릿으로, 펠릿 압출 회사들이 다른 신흥 금 공급 원료인 금속 폴리머 필라멘트 압출보다 훨씬 저렴한 가격으로 부품을 압출하기 위해 사용하고 있다. 마지막으로, 결합 금속 페이스트는 취급에 문제가 있는 분말에 대한 안전한 대안으로 약간의 견인력을 보고 있다. IDTechEx는 금속 분말이 주요 공급원료로서의 지위를 잃을 것으로 예상하지 않지만, IDTechEx는 이러한 신흥 공급원료가 금속 3D 프린팅 재료 시장의 성장에 점점 더 기여할 것으로 전망하고 있다.