4D 打印市场，按材料（水凝胶、热响应、光响应、电磁响应、压电材料、pH 响应）、最终用途行业和预测，2024 - 2032 年

4D 打印市场大小

4D打印市场在2023年价值超过3.75亿美元,估计在2024至2032年之间将登记超过40%的CAGR。 用于农业的可生物降解机器人的进步是推动市场扩张的主要因素。 这些改进为开发个性化、自组装和适应气候的农业工具铺平了道路。 通过利用4D印刷技术,农民可以优化生产力,减少开支并减轻生态后果。 4D打印技术与生物可降解机器人技术相结合,显示了市场改变农业做法和解决环境问题的潜力。

例如,在2023年5月,3Dnatives的研究人员利用生物力学参数来开发和创建一个类似种子的机器人. I-Seed是一个能评估空气和土壤质量的4D打印机器人. 生物可降解机器人是与意大利特伦托大学合作开发的. 机器人可以确定土壤和空气的温度和湿度. 此外,还可检测汞等污染物的存在或大气二氧化碳含量。

由于4D印刷市场具有革命性的潜力,因此用于智能和反应性结构的材料发展是支持4D印刷市场增长的关键因素。 这些突破使得能够创造出能对环境刺激动态反应的材料,如温度,光,或水分等,从而可以构建出自组装和形状变化的结构. 这种能力在保健、航空航天和消费品等各种行业创造了新的机会,促进了市场的需求和创新。

缺乏熟练劳动力是4D印刷业的一个主要障碍。 先进技术需要具备专门知识和经验的专业人员,他们可能不容易找到。 这种差异妨碍了4D印刷技术的广泛采用和应用,从而限制了4D印刷技术的潜在扩展。 必须通过有重点的培训方案和教育举措来解决这一问题,以保证培养能够有效利用4D打印技术的熟练劳动力。

4D 印刷市场趋势

在医学领域越来越多地使用4D印刷是该行业的一大趋势. 需要个性化的植入物和能够完全适应病人解剖学和进行定向治疗的药物提供方法,正在推动这一运动。 通过使用4D打印,能够适应身体变化的动态,反应性结构可以被创造出来,改善病人的结果和治疗的效果. 随着技术的发展,保健部门越来越多地使用4D打印来改进治疗干预措施并制造医疗器械。

在4D印刷业中,材料科学家与开发者的合作是一个受欢迎的趋势. 这种协作导致开发出有特质的新材料,如形式记忆,刺激敏感性,以及自组装等,特别是用于4D打印. 通过将材料科学和添加剂制造技能结合起来,这种伙伴关系培养了创造力,扩大了潜在应用的范围,并加快了4D打印技术的进步.

4D 打印市场分析

根据材料,市场分为水凝胶、热能反应、光能反应、电能和磁能反应、pizo电能材料和pH能反应。 预计到2032年,水凝胶部分将达到15多亿美元。

• 液相凝胶因其特有性能而正在4D印刷市场得到增长,使其非常适合动态和反应性的结构. 这些材料会因温度,pH值等外部刺激而发生外形,体积和机械性质等重大变化.
• 这种反应能力使自我复制、自愈和形状-记忆结构得以建立,扩大了4D打印在保健、软机器人和可穿戴技术等各个领域的潜在应用。 此外,正在进行的研究和开发工作正在不断提高水凝胶的特性和能力,并增加了水凝胶在4D打印应用中的使用。

基于终端使用工业,市场被分割成生物医学,建筑,航空航天,消费品,汽车等. 预计在预测期间,对汽车的需求大约为44%。

• 4D打印可以创建能提高车辆性能和效率的复杂,轻量级和耐用组件. 生产可定制和按需使用的零件的能力减少了制造业的周转时间和成本,与汽车工业采用灵活和有成本效益的生产方法的趋势相一致。
• 4D打印可以开发出适应和外形相变的部件,这对包括空气动力学和内部特征在内的先进车辆设计特别有价值. 总的来说,这些好处使4D打印成为汽车制造商在迅速变化的工业环境中寻求创新和保持竞争力的有吸引力的解决办法。

北美在2023年占据了全球4D印刷市场的主导地位,占总收入的30%以上. 由于研发部门强大,并大量投资于添加剂制造技术,北美的4D打印市场正在扩大. 此外,本区域还有许多有影响力的人物和技术开拓者,他们在航空航天、保健和汽车等部门推动4D印刷应用的进步。 北美的市场增长还得益于政府的支持性举措和公众对4D印刷可能具有的优势的认识的提高。

4D 打印市场份额

Stratasys Ltd. and 3D Systems Corporation 在2023年4D印刷业中占有超过15%的份额. Stratasys有限公司是添加剂制造解决方案的提供商,提供广泛的3D打印系统和材料. 其组合包括FDM和PolyJet技术,为航空航天、汽车、保健和消费品等各种行业提供精确和高质量的印刷。 Stratasys还提供软件和服务来支持从设计到生产的整个3D打印工作流程.

3D系统公司提供添加剂制造解决方案. 该公司提供各种三维打印机、材料、软件和各种行业的原型制作、生产和定制服务。 其投资组合包括立体印刷、选择性激光烧结和金属3D打印等先进技术,赋予企业创新和加速产品开发和制造过程的能力。

4D 印刷市场公司

该行业的主要参与者有:

• 3D系统公司
• 自动桌面股份有限公司
• 视觉技术
• 惠普股份有限公司.
• 物质化 NV
• Organovo控股公司
• 斯特拉塔西有限公司.

4D 印刷业新闻

• 2023年6月,Zortrax与欧洲航天局(欧空局)合作开发了4D打印技术. M300 Dual FDM打印机和Z-SUITE被修改为由外形内存聚合物和电导材料所制成的3D打印结构用于空间应用.
• 2023年3月,马德里卡洛斯三世大学(UC3M)的研究人员开发出一台具有生物医学领域潜力的4D打印机. 材料的反应可以被编程来改变形状来响应外出磁场或者其电能特性可以被修改来响应机械变形.

4D印刷市场调查报告包括对该行业的深入报道 按2018年至2032年收入(百万美元)估算和预测, 下列部分:

按材料分列的市场

• 氢凝胶
• 热能反应
• 照片反应
• 电能和磁能反应
• Piezo 电力材料
• pH 响应

市场,按最终用途分列

• 生物医学
• 建筑
• 航空航天
• 消费品
• 汽车
• 其他人员

现就下列区域和国家提供上述资料:

• 北美
  • 美国.
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 联合王国
  • 法国
  • 意大利
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  • 欧洲其他地区
• 亚太
  • 中国
  • 印度
  • 日本
  • 韩国
  • 澳大利亚
  • 亚洲及太平洋其他地区
• 拉丁美洲
  • 联合国
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 米兰
  • 阿联酋
  • 沙特阿拉伯
  • 南非
  • 其余的MEA地区