バルク金属ガラスの3Dプリント:2025年の先進製造の変革を実現する比類のない強度と精度。市場の成長、技術革新、未来の展望を探る。
- エグゼクティブサマリー:2025年の市場見通しと主要ドライバー
- バルク金属ガラスの基本:特性と利点
- バルク金属ガラスのための3Dプリント技術:現在の状況と革新
- 主要産業プレーヤーと戦略的パートナーシップ
- 市場規模、セグメンテーション、2025-2030年の成長予測
- 新興アプリケーション:航空宇宙、医療、エレクトロニクスなど
- サプライチェーン、材料調達、製造の課題
- 知的財産、基準、規制の状況
- 競争分析と参入障壁
- 将来の展望:2030年までの破壊的トレンドと機会
- 出典と参考文献
エグゼクティブサマリー:2025年の市場見通しと主要ドライバー
バルク金属ガラス(BMG)の3Dプリントは、先進製造における変革的な技術として浮上しており、高い強度、弾力性、耐腐食性のユニークな組み合わせを提供しています。2025年には、BMGの3Dプリント市場は急速な革新によって特徴付けられ、高性能な航空宇宙、医療、エレクトロニクス分野でのコンポーネント需要や、加法製造ハードウェアおよび素材の開発の進展が主要なドライバーです。
現在の市場は、先駆的な企業や研究機関の努力によって形成されています。Amorphology、NASAのジェット推進研究所からのスピンアウト企業は、精密ギアやコンポーネントの商業化においてリーダーであり、加法製造を活用して複雑な形状と優れた機械的特性を持つ部品を製造しています。ExOne、現在はDesktop Metalの一部も、BMGのためのバインダージェットプロセスを実証しており、印刷可能な材料の範囲を広げ、ツーリングやプロトタイピングにおける新しいアプリケーションを可能にしています。
2025年、BMGの3Dプリントの採用は以下のいくつかの主要因によって推進されています:
- 材料性能:BMGはユニークなアモルファス構造を持ち、卓越した硬度と耐摩耗性を実現し、ミニチュア化された高精度部品を必要とする産業にとって非常に魅力的です。
- プロセス革新:レーザーを基にした加法製造システムやバインダージェットプロセスの進展により、製造中の結晶化や脆さに関する以前の課題を克服し、BMGの信頼性の高い処理が可能になっています。
- サプライチェーンのレジリエンス:複雑なBMG部品をオンデマンドで生産する能力は、分散型製造モデルを支え、重要なコンポーネントのリードタイムと在庫コストを削減します。
今後数年は、BMGの3Dプリントが高付加価値アプリケーションへのさらなる統合を見込んでいます。航空宇宙および防衛分野では、BMGコンポーネントの重量削減と耐久性による採用増加が期待されています。医療機器産業も、BMGの生体適合性と精度を活かして、最小侵襲手術ツールやインプラントのためにBMGを探求しています。Amorphologyのような企業は、OEMと協力して生産をスケールアップし、ミッションクリティカルな用途向けにBMG部品を認証するために積極的に取り組んでいます。
従来の金属加法製造と比較して市場はニッチなままですが、BMGのユニークな特性と3Dプリントプロセスの成熟により、2025年以降も安定した成長が期待されています。材料革新者、機器製造業者、エンドユーザー間の戦略的パートナーシップは、技術的な障壁を克服し、BMG 3Dプリントセクターで新しい商業機会を開く上で重要です。
バルク金属ガラスの基本:特性と利点
バルク金属ガラス(BMG)は、無秩序な原子構造によって特徴付けられる独特のアモルファス金属クラスであり、優れた機械的および物理的特性を持っています。結晶金属とは異なり、BMGには粒界がなく、高い強度、優れた弾力性、そして優れた耐腐食性があります。これらの特性は、航空宇宙、医療機器、精密工具など、高性能な材料を必要とする先進的なエンジニアリングアプリケーションにおいて非常に魅力的です。
3Dプリント、または加法製造(AM)の登場は、BMGの処理に新たな道を開き、鋳造や機械加工に関連する従来の課題を克服しています。2025年には、BMGと3Dプリント技術の統合が進んでおり、これらの材料のユニークな特性を活かすための複雑な形状やカスタマイズされたコンポーネントが必要とされています。BMGに最も一般的なAM技術には、選択的レーザー溶融(SLM)、レーザー粉末床融合(LPBF)、直接エネルギー堆積(DED)があります。これらの方法では、固化中にアモルファス構造を保持するために必要な急冷率を可能にします。
BMGの3Dプリントに関連する主な特性は以下の通りです:
- 高い強度対重量比:BMGは、従来のチタン合金の最大2倍の降伏強度を示すことができ、軽量で高強度の部品に最適です。
- 弾性限界:BMGは、ほとんどの金属よりも著しく高い最大2%まで弾性的変形を行うことができ、機能部品でのエネルギー吸収と復元力を可能にします。
- 耐腐食性と耐摩耗性:粒界や受動酸化層がないため、環境の劣化に対して優れた抵抗を提供します。
- 精密性と表面仕上げ:アモルファス構造は、微細な特徴と滑らかな表面を持つ部品の生産を可能にし、後処理の要件を減少させます。
2025年には、いくつかの業界リーダーがBMGの3Dプリントソリューションの開発と商業化に積極的に取り組んでいます。Amorphologyは、NASAのジェット推進研究所からのスピンオフであり、BMG合金を専門としており、ギアや精密部品の製造に加法製造を活用した先駆者です。Heraeusは、グローバルな材料技術グループであり、BMG粉末を提供し、加法製造機器製造業者と協力してプロセスパラメータを最適化しています。スウェーデンのExmetは、AM向けのBMGフィードストックとプロセス統合の開発に注力しており、医療および航空宇宙分野をターゲットとしています。
今後については、BMGの3Dプリントの展望は有望です。進行中の研究は、印刷可能なBMG組成の範囲を拡大し、プロセスの信頼性を改善し、より大きくより複雑な部品の生産をスケールアップすることを目指しています。加法製造プラットフォームがより高度化し、材料コストが低下するにつれて、BMGはニッチなアプリケーションからより幅広い産業への適用が進むと予想され、高性能のエンジニアリングと設計に新しい可能性を秘めています。
バルク金属ガラスのための3Dプリント技術:現在の状況と革新
バルク金属ガラス(BMG)の3Dプリントは、先進製造における変革的な技術として浮上しており、BMGのユニークなアモルファス構造を活用して卓越した強度、弾力性、耐腐食性を持つコンポーネントを提供しています。2025年の時点で、分野は著しい進展を遂げており、確立された業界リーダーと革新的なスタートアップの両方により推進されています。
BMGに最も普及している3Dプリント技術は、レーザーを利用した粉末床融合(PBF-LB)と直接エネルギー堆積(DED)です。これらの方法は、BMGのアモルファス構造を製造中に保持するために必要な急冷率を可能にします。特に、Amorphologyは、NASAのジェット推進研究所からのスピンオフで、BMGの3Dプリント商業化の最前線に立っており、ロボットおよび航空宇宙向けの精密ギアやコンポーネントのために、独自の合金と加法製造プロセスを利用して、最小限の後処理で近似状態の部品を達成しています。
別の重要なプレーヤー、ExOneは、金属ガラスのバインダージェッティングを探求しており、産業用途向けのスケーラビリティとコスト効果に重点を置いています。一方、Desktop Metalは、BMG粉末に対応したシステムを開発し、高性能アプリケーション向けの迅速なプロトタイピングと低量生産を目指しています。
研究開発の分野では、業界と学術界のコラボレーションが革新を加速しています。たとえば、Honeywellは研究機関と提携して、航空宇宙コンポーネントにおけるBMGの利用を調査し、その優れた耐摩耗性と機械的特性を活用することを目指しています。さらに、GEは、タービンや医療機器の用途に焦点を当て、先進的な金属ガラスを処理できる加法製造プラットフォームに投資しています。
最近の進展は、印刷中の結晶化制御や、アモルファス構造を一貫して維持するためのプロセスパラメータの最適化といった重要な課題に対処しています。2024年および2025年には、複雑なBMGの形状を製造し、従来の鋳造BMGと同等またはそれ以上の機械的特性を持つ成功事例が報告されています。現場監視とクローズドループフィードバックシステムの統合は、プロセスの信頼性と部品の品質をさらに向上させています。
今後については、BMGの3Dプリントの展望は期待されています。業界アナリストは、高性能で耐摩耗性の部品を必要とする医療機器、航空宇宙、精密工学などの分野での広範な採用を予測しています。材料の開発が進み、プリンターハードウェアやプロセス制御の進展が伴うことで、印刷可能なBMG合金の範囲が拡大し、より大きく、より複雑なコンポーネントが実現する見込みです。AmorphologyやDesktop Metalのような企業が自社の提供をスケールアップし続けることで、BMGの3Dプリントは今後数年間で要求されるエンジニアリングアプリケーションの主流の解決策となる見込みです。
主要産業プレーヤーと戦略的パートナーシップ
2025年のバルク金属ガラス(BMG)の3Dプリント市場は、この先進製造技術の商業化と採用を加速させる先駆的な企業と戦略的なコラボレーションによって形成されています。BMGは、そのユニークなアモルファス構造と卓越した機械的特性から、確立された業界リーダーと革新的なスタートアップの両方から注目を集め、新しいアプリケーションを航空宇宙、医療機器、高性能ツーリングに解き放つことを目指しています。
BMGの3Dプリントセクターにおける中心的なプレーヤーは、Amorphologyです。このカリフォルニア州の企業は、NASAのジェット推進研究所からスピンアウトしたもので、BMGのコンポーネントの開発と加法製造に特化しています。最近数年間で、Amorphologyは航空宇宙やロボティクス企業とのパートナーシップを拡大し、BMGのユニークな特性を利用した耐摩耗性のギアや精密部品の生産に注力しています。主要な航空宇宙OEMやロボティクスメーカーとのコラボレーションは、2025年に向けてますます深まると予想されています。
もう一つの重要な貢献者は、Heraeusです。このグローバルな技術グループは、アモルファス金属専任の部門を持っており、加法製造プロセスに最適化されたBMGフィードストック材料の開発に大きな投資をしています。3Dプリンターメーカーや研究機関との戦略的アライアンスにより、新しいBMG合金の商業化や印刷パラメータの改善に成功し、産業分野での採用が広がっています。Heraeusは、機械メーカーやエンドユーザーとの継続的なコラボレーションにより、今後数年間で印刷品質やスケーラビリティのさらなる進展が期待されています。
加法製造ハードウェアの分野では、Desktop MetalがBMGの3Dプリントを実現する重要なプレーヤーとして浮上しています。同社のStudio Systemプラットフォームはアモルファス金属粉末の処理をサポートしており、Desktop Metalは材料供給業者と緊密に協力してBMGをバインダージェッティングや焼結プロセスに適用しています。この統合により、BMGのプロトタイピングや低量生産環境への参入が促進されると予想されます。
材料革新者、プリンターメーカー、エンドユーザー間の戦略的パートナーシップは、2025年以降、さらに強化されると期待されています。これらのコラボレーションは、印刷中の結晶化制御や再現可能な部品品質の確保といった技術的な課題を克服するために重要です。知的財産ポートフォリオの拡大とパイロットプロジェクトの商業生産への移行が進むにつれ、BMG 3Dプリントエコシステムは顕著な成長を遂げる準備が整っています。業界のリーダーであるAmorphology、Heraeus、Desktop Metalがこの変革の最前線に立っています。
市場規模、セグメンテーション、2025-2030年の成長予測
バルク金属ガラス(BMG)3Dプリント市場は、従来の結晶金属では達成できない高い強度、弾力性、耐腐食性といったBMGのユニークな特性によって推進される専門的なセグメントとして台頭しています。2025年の時点で、BMG 3Dプリント市場はまだ初期段階にあり、商業活動は主に北米、ヨーロッパ、アジアの特定地域に集中しています。市場規模は数千万ドルの低いレンジと見積もられていますが、2025年から2030年にかけて25%以上の年平均成長率(CAGR)で成長することが予想されています。これは、多くの業界が高性能アプリケーションに対するBMGの利点を認識し始めているためです。
BMG 3Dプリント市場のセグメンテーションは、主に最終用途の業界、材料の構成、印刷技術に基づいています。主要なエンドユースセクターには、航空宇宙、医療機器、エレクトロニクス、高級品があります。航空宇宙および防衛分野は、軽量で高強度のコンポーネントのためにBMGを活用する最大の消費者として留まると予想されています。医療分野も重要な採用者であり、生体適合性や耐摩耗性のために手術器具やインプラントにBMGを利用しています。材料の点では、ジルコニウムベースのBMGが現在の商業提供の中心ですが、チタンおよびマグネシウムベースのBMGに関する研究は進行中です。
技術的には、選択的レーザー溶融(SLM)やレーザー粉末床融合(LPBF)といったレーザーを利用した加法製造方法が、BMGに最も広く使用されています。これは、溶融金属を急速に冷却し、結晶化を防ぐ能力を持っているからです。Amorphology(カリテックのスピンオフ)などの企業が最前線に立ち、BMGフィードストックと独自の3Dプリントソリューションを提供しています。ExOneは現在Desktop Metalの一部となっていますが、BMGのバインダージェッティングも実証し、印刷可能なジオメトリや部品サイズの範囲を拡大しています。ヨーロッパでは、HeraeusがBMG粉末の顕著な供給者であり、産業規模での生産に向けてプロセスパラメータの最適化に取り組んでいます。
2030年に向けて、BMG 3Dプリント市場は、フィードストックの品質向上、プロセス制御、後処理技術の進展から利益を得ると期待されています。金属3Dプリントシステムのメーカーや材料供給者の参入が見込まれており、コストを削減し、アドレス可能な市場を広げるのに役立つでしょう。医療および航空宇宙分野における規制承認も、採用をさらに加速させるでしょう。知的財産の障壁が薄れ、オープンイノベーションが進展することで、市場には新しいBMG合金やアプリケーション固有のソリューションが多数登場し、BMG 3Dプリントは広範な加法製造の中で高価値なニッチに位置付けられる可能性があります。
新興アプリケーション:航空宇宙、医療、エレクトロニクスなど
バルク金属ガラス(BMG)3Dプリントは、実験室の研究から現実のアプリケーションへと急速に移行しており、2025年は高付加価値分野での採用に向けた重要な年となっています。BMGはアモルファス金属として知られ、高強度、弾力性、耐腐食性、加工性のユニークな組み合わせを提供し、先進的な材料性能を要求する産業に魅力的です。
航空宇宙分野では、軽量で高強度のコンポーネントの要求がBMG 3Dプリントの統合を加速させています。NASAのような企業は、BMGの優れた耐摩耗性を利用し、宇宙機の機構や構造部品に使用するための調査を積極的に行っています。複雑なジオメトリの部品を最小限の後処理で印刷可能なことは、航空宇宙のアセンブリにおいて重量とコストを削減する上で特に価値があります。2025年には、政府機関と民間航空宇宙メーカー間の共同プロジェクトから、特に衛星や無人航空機(UAV)向けの初のフライト認証済みBMG 3Dプリントコンポーネントが生まれると予想されています。
医療分野も早期採用者であり、BMGの生体適合性と非磁性特性を活かしています。Zimmer BiometやSmith+Nephewのような企業は、次世代の手術器具、整形外科インプラント、歯科デバイスにBMG 3Dプリントを探求しています。患者特有のインプラントを高機能性と滑らかな耐摩耗性表面を持たせてカスタムプリントできることは、2025年以降の規制申請やパイロット臨床事例の推進に寄与すると期待されています。さらに、BMGのアモルファス構造は細菌の付着を減少させるため、植込みデバイスにとって重要な利点です。
電子機器分野では、BMGの高強度と柔らかい磁性特性のユニークな組み合わせが、ミニチュアコンポーネントのための新たな道を開いています。VACUUMSCHMELZEは、先進的な磁性材料のリーダーとして、インダクタ、トランス、精密コネクタのためのBMGベースのコンポーネントの開発に取り組んでいます。3Dプリントの精密性は、従来の製造では達成が難しい複雑なジオメトリの製造を可能にし、コンシューマーおよび産業電子機器におけるミニチュア化のトレンドを支えています。
これらの分野を超えて、BMG 3Dプリントは高性能なスポーツ用品、高級腕時計、そして防御用途にも探求されており、強度、弾力性、耐腐食性の組み合わせが高く評価されています。Desktop MetalやEOSのような機械メーカーがプロセスパラメータを洗練させ、材料ポートフォリオを拡充し続ける限り、今後数年間でさらなる商業化が進むと期待されています。2025年以降の見通しは、BMG合金の開発と加法製造技術の進展によって加速される採用です。
サプライチェーン、材料調達、製造の課題
バルク金属ガラス(BMG)3Dプリントは変革的な技術として浮上していますが、2025年の段階でそのサプライチェーン、材料調達、製造の状況は独特の課題と機会に直面しています。BMGは、卓越した強度と弾力性を持つアモルファス合金であり、要求される合金組成と急冷率が精密であるため、その生産と処理は従来の金属よりも複雑です。
BMG 3Dプリントのサプライチェーンは、高純度の原材料(ジルコニウム、チタン、銅、ニッケルなど)の調達から始まります。これらの要素は、望ましいガラス形成能力を達成するために慎重に合金化する必要があります。2025年の時点では、これらの金属の入手可能性は一般的に安定していますが、地政学的要因や航空宇宙や電子機器分野からの需要の増加が価格の変動を引き起こす可能性があります。Materion CorporationやAMETEK, Inc.のような企業は、特殊合金や高純度金属の認知された供給者として、BMGのサプライチェーンを支えています。
材料調達は、アモルファス構造を損なう可能性のある汚染を防ぐために、超クリーンな処理環境が必要という点でさらに複雑です。世界中でBMGフィードストックを必要な純度で生産できるメーカーは数社しかなく、加法製造に適した粉末やワイヤーの形状で提供しています。Liquidmetal Technologiesは、BMGの生産に関する特許や独自プロセスを持ち、医療、消費者エレクトロニクス、産業分野のパートナーに技術をライセンス供与する重要な企業です。
製造側では、課題はBMGのユニークな熱特性に対応できる3Dプリントハードウェアの適応です。BMGは結晶化を防ぐために極めて高い冷却率(通常1000 K/s以上)を必要とし、これが加法製造技術の選択を制限します。レーザーを利用した粉末床融合や直接エネルギー堆積は、これらの要件を満たすように洗練されていますが、プロセス制御と再現性には課題が残ります。GE(その加法製造部門を通じて)やTRUMPF Groupなどの装置メーカーは、BMGを含む先進的な合金を処理できるシステムの開発に積極的に取り組んでいますが、広範な商業的な利用可能性はまだ初期段階です。
今後を見越すと、BMG 3Dプリントのサプライチェーンの展望は慎重に楽観的です。業界内のコラボレーションが進行中で、BMGフィードストックの仕様の標準化やカット材や失敗した印刷物のリサイクルの改善が進められており、これがコストや材料廃棄物を削減する可能性があります。しかし、航空宇宙、医療、ツーリングアプリケーションにおいて予想される需要に見合った生産のスケールアップには、材料生産とプリンタ技術の両方に対する大規模な投資が必要です。より多くの企業がこの分野に参入し、プロセスの信頼性が向上するにつれて、サプライチェーンはより強固になると予測されますが、現在はBMG 3Dプリントが特化した高価値な製造ニッチに留まっています。
知的財産、基準、規制の状況
バルク金属ガラス(BMG)3Dプリントに関する知的財産(IP)、基準、規制の状況は、技術が成熟し商業的関心が高まるにつれて急速に進化しています。2025年の時点で、この分野は特許のポートフォリオの増加、初期の基準の出現、BMGの独特の特性とアプリケーションに特化した規制の枠組みに向けた初期のステップが特徴です。
BMG 3Dプリントの主要プレーヤーであるAmorphologyやHeraeusは、独自のBMG合金の組成や新しい加法製造(AM)プロセスに関する特許を積極的に出願しています。Amorphologyは、NASAのジェット推進研究所からのスピンオフであり、BMGフィードストックやプロセス最適化において重要なIPポートフォリオを保有しています。特に高精度なギアや航空宇宙部品のための技術に特化しています。Heraeusは、BMG粉末やワイヤーフィードストックを開発・特許取得し、レーザーを使用したAMシステムのプロセスパラメータの開発にも取り組んでいます。競争的なIPの状況は、企業がコアな革新を保護しつつ商業化を加速させるために、クロスライセンスや共同合意によってさらに複雑化しています。
基準に関しては、ASTM Internationalや国際標準化機構(ISO)などの組織が、加法製造におけるBMGの特有の課題に対処し始めています。2025年初頭の時点で、BMGに特化したAM基準は完全には承認されていませんが、ASTM F42(加法製造技術)およびISO/TC 261内の作業グループが、BMG部品の材料特性評価、プロセスの認可、および機械的試験に関するガイドラインを積極的に開発しています。これらの取り組みによって、今後2、3年以内にドラフト基準が策定され、業界全体の品質保証と相互運用性の基盤を提供すると期待されています。
規制監視もまた、形成の初期段階にあります。医療機器や航空宇宙への応用について、米国食品医薬品局(FDA)や欧州連合航空安全庁(EASA)などの規制機関がBMG 3Dプリントの進展を注視しています。たとえば、FDAは医療機器の加法製造に関する一般的なガイダンスを提供していますが、BMG特有の経路は、特に生体適合性や長期性能に関してまだ議論の余地があります。航空宇宙の規制当局も、AMによって製造されたBMGコンポーネントの構造的完全性と信頼性を評価しており、より多くのデータが得られるにつれて認証プロセスが進化することが期待されています。
今後数年間で、特新BMG合金やAM技術が開発される中で特許出願の急増が予想され、それに合わせて基準の整備と明確な規制の経路が形成されると考えられます。この進展する状況は、高付加価値セクターにおけるBMG 3Dプリントのより広範な採用を促進し、安全性、信頼性、公正な競争を確保する上で重要です。
競争分析と参入障壁
バルク金属ガラス(BMG)3Dプリントは、2025年時点でより広範な加法製造(AM)業界の中で非常に専門的なセグメントのままです。競争環境は、先駆的な企業の数が限られており、知的財産(IP)の壁が高く、BMG材料と必要な印刷プロセスの技術的複雑さによって形作られています。
BMG 3Dプリントのスペースでの主要なプレーヤーには、カリフォルニア州に本社を置きNASAのジェット推進研究所からスピンアウトしたAmorphologyが含まれ、航空宇宙、ロボティクス、医療用途のためにBMG合金と精密コンポーネントに特化しています。Amorphologyは独自の合金組成と印刷技術を開発しており、BMG AMの商業化においてリーダーの地位を確立しています。もう一つ注目すべき企業は、スウェーデンのExmet ABで、世界的なパートナーと協力してBMGフィードストックや印刷ソリューションの開発とライセンスを行い、自動車や消費者エレクトロニクスなどの業界をターゲットにしています。
これらの企業の競争的な利点は、合金の配合やプロセス革新に関する強固な特許ポートフォリオによって強化されています。たとえば、Amorphologyは、加法製造に最適化されたBMG構成や、最小限の結晶化でアモルファス部品を生成する方法に関する特許を保有しています。このIP環境は、新しい参入者にとって高い参入障壁を生み出しており、既存の特許を回避するためには、技術をライセンス供与するか、相当の研究開発投資が必要です。
別の重要な障壁は、BMGを処理する技術的な課題です。従来の金属とは異なり、BMGは印刷中の結晶化を防ぐために精密な熱管理が必要です。これには、高性能のレーザーまたは電子ビームシステムなどの特殊な装置と、高度なプロセス監視が求められます。そのため、BMGに対応可能なAMプラットフォームを積極的に探索または支援している機械製造業者は、EOS GmbHやGE Additiveのような数社に限られています。
サプライチェーンの制限も市場の参入を制限します。高純度のBMGフィードストックを生産することは複雑かつコストの高いプロセスであり、加法製造の厳しい要件を満たすことができる供給者は限られています。Exmet ABのような企業は、独自のフィードストック生産方法を確立しており、市場での地位をさらに強固にしています。
今後数年間、新規参入者にとっての展望は厳しいままです。材料科学、プロセス工学、アプリケーション開発にまたがる学際的な専門知識が必要なため、成功した市場参入は、既存プレーヤーとの戦略的なパートナーシップやライセンス契約を必要とするでしょう。しかし、航空宇宙、医療機器、エレクトロニクスなどの分野で高性能で軽量なコンポーネントの需要が高まる中で、コラボレーションが拡大し、競争の環境が徐々に拡大する可能性があります。
将来の展望:2030年までの破壊的トレンドと機会
バルク金属ガラス(BMG)3Dプリントは、進行中の研究、産業の採用、加法製造と先進材料科学の融合によって、2030年までに大きな進展と破壊的な影響を受ける準備が整っています。2025年の時点で、この分野は実験室規模の実証から初期商業アプリケーションへの移行を遂げており、いくつかの主要トレンドがその未来の展望を形作っています。
最も注目すべき発展の一つは、確立された加法製造企業や材料供給者のBMG 3Dプリントへの関与が増加していることです。Heraeusは、貴金属および特殊金属の分野でグローバルなリーダーとして、独自のBMG合金を開発し、信頼性の高い部品生産のためにプロセスパラメータを最適化するために3Dプリンタメーカーと連携しています。彼らの取り組みにより、医療機器、航空宇宙、および電子機器などの産業をターゲットにした、優れた耐摩耗性と耐腐食性を持つ複雑で高強度なコンポーネントが製造されています。
もう一つの重要なプレーヤーであるAmorphologyは、NASAのジェット推進研究所からのスピンオフであり、BMGベースのギアや精密コンポーネントを専門としています。同社は、従来の結晶金属では達成が難しい、優れた硬度と弾力性を持つ部品の製造におけるBMG 3Dプリントの実行可能性を証明しました。Amorphologyのロボット産業や自動車メーカーとのパートナーシップは、高性能、軽量のアプリケーションのためにBMGを活用する関心が高まっていることを示しています。
技術革新も加速しています。BMGに特化した新しい3Dプリント技術の開発(たとえば、レーザーを使用した粉末床融合や直接エネルギー堆積)が、結晶化やプロセス制御に関連する以前の課題を克服しています。Desktop Metalのような企業は、BMG粉末を処理できるプロトタイプシステムの研究イニシアチブを発表し、今後数年間で市場にスケーラブルなソリューションを提供することを目指しています。
2030年に向けては、以下のような破壊的なトレンドが期待されます:
- BMG合金ポートフォリオの拡張により、特定のアプリケーションに合わせた特性が可能になり、さまざまな産業での採用が広がる。
- BMG 3Dプリントのデジタル製造エコシステムへの統合により、高付加価値でカスタム部品のオンデマンド生産が可能になる。
- プロセスの最適化およびBMGフィードストックの供給の増加によるコスト削減が進み、ニッチ市場を超えた技術のアクセスが可能になる。
- BMG 3Dプリントと従来のプロセスを組み合わせたハイブリッド製造アプローチの出現により、複合材料や機能的に変化するコンポーネントの製造が可能になる。
知的財産ポートフォリオが拡大し、BMG加法製造の基準が成熟することで、このセクターはプロトタイピングから重要な分野でのフルスケール生産に移行すると期待されています。BMG 3Dプリントが提供する機械的性能と設計の自由のユニークな組み合わせは、次世代のエンジニア製品にとって変革的な技術として位置づけられています。
出典と参考文献
- Amorphology
- ExOne
- Heraeus
- Desktop Metal
- Honeywell
- GE
- NASA
- Zimmer Biomet
- Smith+Nephew
- EOS
- Materion Corporation
- AMETEK, Inc.
- Liquidmetal Technologies
- ASTM International
- 国際標準化機構(ISO)
- 欧州連合航空安全庁(EASA)