Der Stand des Marktes für Polymer-AM-Hardware

01.11.2022

Im Folgenden fassen wir die wichtigsten Punkte und Trends zusammen, die in Kapitel 2 – „Polymer Hardware“ – der neuen Marktstudie von 3dpbm Research zur additiven Fertigung mit Polymeren untersucht wurden.

Der Markt für Polymer-AM-Hardware umfasst eine Vielzahl verschiedener Produkttypen, die von extrem preiswerten, millionenfach verkauften Desktop-3D-Druckern (unter 500 USD) bis hin zu großformatigen 3D-Druckern in Industriequalität reichen, die pro Einheit Millionen von USD kosten können. In diesem sich rasch wandelnden Umfeld erwirtschaften die traditionellen Marktführer im industriellen 3D-Druck – 3D Systems, Stratasys und EOS – zwar weiterhin die größten Umsätze, sie stehen aber vor Herausforderungen durch neue Technologien für die Massenproduktion und erschwinglichere Preise für die bestehenden Technologien.

Der neue Bericht „Polymer AM Market Opportunities and Trends 2020-2030“ von 3dpbm Research ermittelte insgesamt 857 Unternehmen (741 Einzelunternehmen), von denen 24 % Hardware-Hersteller waren, und erfasste die aus erster Hand gelieferten Verkaufsdaten von wichtigen Akteuren in diesem Segment sowie über 1.000 verschiedene Hardware-Produkte, die heute auf dem Markt erhältlich sind*.

Da sich das Segment der Polymer-AM-Hardware ständig weiterentwickelt, sind für seine Beschreibung neue Preiskategorien erforderlich. Während in der Vergangenheit nur zwei oder drei Hauptkategorien nötig waren (Industrie, Low-Cost/Consumer und schließlich Prosumer), hat 3dpbm nun sechs Preiskategorien ermittelt, die jeweils relevante Trends aufweisen. Diese sind: High-end Industrial, Mid-level Industrial, Entry-level Industrial, Professional, Prosumer und Consumer.

Die zusammengetragenen Daten bestätigen die logische Vermutung, dass die Systeme mit den höchsten verkauften Stückzahlen auch diejenigen mit den niedrigsten Preisen sind und dass die Anzahl der verkauften Einheiten mit steigendem Stückpreis abnimmt (ebenso wie der Grad der Industrialisierung). Die genauen Zahlen zu diesen Beziehungen zwischen den Zielkategorien sind im vollständigen Bericht detailliert beschrieben.

Gemessen an den verkauften Stückzahlen dominiert das Verbrauchersegment der extrem niedrigpreisigen Systeme (hauptsächlich Filament-MEX und VPP-LCD) den Markt und macht knapp 85% des Umsatzes aus.

Zahlen im Vergleich

Chinesische Hersteller von Low-Cost-Systemen wie Creality (primär Filament-Extrusion) und Anycubic (primär LCD-Stereolithographie) sind in puncto Jahresumsatz die mit Abstand größten Unternehmen. Die Top-10-Liste wird von asiatischen Marken dominiert, darunter Flashforge (zweimal vertreten: sowohl mit seiner Hauptmarke als auch mit der neuen Marke Voxelab für Consumer-Systeme) sowie mehrere weniger bekannte, aber schnell wachsende Marken.

Die einzigen westlichen Marken, die nach Stückzahlen zu den Top 10 gehören, sind diejenigen, die den Prosumer- und Profimarkt dominieren; die größte davon ist Prusa Research. Formlabs hat mit seiner SLA-Plattform einen ähnlichen Erfolg erzielt. Auch Ultimaker – mittlerweile mit Makerbot fusioniert (in diesen Daten noch nicht berücksichtigt) – gehört bezogen auf die Zahl der weltweit verkauften Einheiten zu den Top 10.

Als vielleicht nicht überraschende, aber wichtige Erkenntnis lässt sich die deutliche Dominanz der Extrusionssysteme gegenüber den anderen Technologien feststellen. Mit einem Anteil von 74,6 % am Weltmarkt bilden sie in Bezug auf die verkauften Einheiten das bei Weitem größte Marktsegment.

Als eines der am schnellsten wachsenden Hardware-Segmente verdient PBF besondere Aufmerksamkeit: Es handelt sich um eines der wenigen AM-Hardware-Segmente, in dem zwei große technologische Ansätze in hartem Wettbewerb miteinander stehen, die beide auf Produktionsanwendungen abzielen.

Das Laser-PBF-Segment ist stärker etabliert (die Technologie wurde vor fast 30 Jahren erfunden) und es gibt wesentlich mehr Hardware-Hersteller; dies führt zu einem verstärkten Wettbewerb und einer Weiterentwicklung der Systeme in verschiedene Richtungen (niedrigere Kosten, höhere Automatisierung, größere Abmessungen, leistungsfähigere Werkstoffe). Daraus ergeben sich ein höherer Gesamtumsatz und ein gesundes Wachstum im Jahresvergleich. Andererseits sind thermische PBF-Technologien speziell für die Produktion mit einem hohen Durchsatz geeignet und ermöglichen eine bessere Skalierbarkeit durch höhere Produktivität und niedrigere Kosten pro Teil. 2021 ist HP der dominierende Anbieter in diesem Segment, doch sowohl Stratasys als auch voxeljet führen eigene thermische PBF-Technologien ein. All diese Faktoren sorgen gemeinsam für ein sehr deutliches Wachstum im Jahr 2021 gegenüber dem Vorjahr.

Die Photopolymerisation hingegen ist das mit Abstand am stärksten diversifizierte Segment. Das wichtigste Ergebnis ist hier, dass sich LCD-basierte Systeme innerhalb weniger Jahre zum dominierenden Segment im Hinblick auf die verkauften Stückzahlen entwickelt haben und nun knapp über 85 % des Marktes ausmachen. Dies ist in erster Linie auf die rasche Durchdringung des Verbrauchermarktes mit ultragünstigen Systemen zurückzuführen. Das nach Stückzahlen nächstgrößte Segment ist die Laser-Stereolithographie, da diese Systeme für den professionellen und industriellen Einsatz weit verbreitet sind. Die DLP-Technologien entwickeln sich in zwei sehr unterschiedliche Richtungen. Standard-DLP ist ein gut etabliertes Marktsegment, das in der Regel auf sehr kleine Teile (Zahnersatz, Schmuck) beschränkt bleibt und hinsichtlich seiner Verbreitung jetzt ein Plateau erreicht. Das zweite Verfahren, der schichtlose oder kontinuierliche DLP-Druck, expandiert rasch in die Serien- und sogar Massenproduktion, befindet sich aber noch in einer frühen Phase seines Entwicklungszyklus.

Technologie als Umsatztreiber

Die Analyse der 10 umsatzstärksten Unternehmen im Bereich Polymer-AM-Hardware vermittelt ein klares Bild des anhaltenden Wettbewerbs in diesem Segment. Die Marktführer für herkömmliche Polymer-AM-Hardware, Stratasys (FDM und PolyJet) und 3D Systems (SLA und SLS), bleiben auch im Jahr 2021 die führenden Unternehmen im Hinblick auf den Hardwareumsatz. EOS, ein weiterer Marktführer im Bereich konventionelle Polymer-AM-Technik, gehört weiterhin zu den führenden Unternehmen und behauptet seine führende Position im Polymer-Laser-PBF-Segment.

Die Führungsposition dieser Unternehmen gerät jedoch durch Firmen unterschiedlicher Ausrichtung unter Druck. Zu einer dieser Kategorien gehören Carbon (DLS) und HP (MJF), zwei US-amerikanische Unternehmen, die seit ihrer Gründung auf eine hohe Produktivität abzielen. Hinzu kommt die Herausforderung durch Hersteller von Billig- und Prosumer-Hardware wie Formlabs, den Marktführer für Prosumer-SLA-Systeme, und große chinesische Industrieunternehmen für SLA-Hardware wie UnionTech.

Mit diesem Mix aus kostengünstigen Prosumer- und Industriesystemen stellen die Vat-Photopolymerisationsverfahren die umsatzstärkste Technologiefamilie dar (39,7 % des gesamten Polymer-AM-Hardwaremarktes im Jahr 2021). Die Extrusionstechnologien bilden mit Blick auf die Technologiefamilien das zweitgrößte Umsatzsegment, während das Pulverbettschmelzen mit seiner noch relativ kleinen Anzahl von Systemen und Anwendern die drittgrößte Kategorie darstellt.

18 Mrd. USD Jahresumsatz anvisiert

Es wird erwartet, dass der Markt für Polymer-AM-Hardware während des 10-Jahres-Prognosezeitraums mit einer CAGR von 27,7 % von 1,57 Mrd. USD auf 18,17 Mrd. USD wachsen wird. Damit ist er das größte Einzelsegment der gesamten additiven Fertigung (die auch andere Werkstofffamilien wie Metalle, Verbundstoffe und Keramik umfasst) und bietet eine bedeutende Umsatzchance für das nächste Jahrzehnt.

Materialextrusionssysteme (MEX) werden während des 10-jährigen Prognosezeitraums die dominierende Technologie hinsichtlich der Absatzzahlen bleiben, da die meisten dieser Maschinen kostengünstige Consumer-Systeme sein werden. Das Pulverbettschmelzen (Powder Bed Fusion, PBF) wird ein schnelles Wachstum verzeichnen, das von Unternehmen angetrieben wird, die diese Systeme in Produktionsanlagen einsetzen. Die prognostizierten Gesamtabsatzzahlen von PBF-Systemen sind jedoch erheblich niedriger als bei MEX und VPP.

Dadurch wird die Vat-Photopolymerisation (VPP) – das in Bezug auf die Verkaufszahlen zweitgrößte Segment – auch weiterhin das größte Umsatzsegment bleiben. Für den größten Teil des Prognosezeitraums ist dies auf die unterschiedliche Verfügbarkeit und die höheren Preise für industrielle Photopolymerisationssysteme der mittleren bis oberen Leistungsklasse zurückzuführen, da bei kostengünstigen Systemen das Preisniveau ähnlich ist wie bei MEX-Systemen. Interessant ist jedoch auch, dass gemäß dem Wachstumsprognose-Algorithmus von 3dpbm Research im allerletzten Jahr des Prognosezeitraums MEX – mit sehr geringem Abstand – das größte Segment sein wird.

Vollständige Hardware-Verkaufszahlen und Umsatzdaten für die einzelnen Technologiefamilien (MEX, VPP, PBF, MJ), Technologie-Subsegmente (z. B. Laser-PBF, thermisches PBF), geografische Analysen und 10-Jahres-Prognosen sind dem vollständigen Bericht zu entnehmen.

MEHR INFOS UNTER:

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an 3dpbm Research unter research@3dpbm.com.