سوق الطباعة رباعية الأبعاد، حسب المواد (الهلاميات المائية، المستجيبة للحرارة، المستجيبة للصور، المستجيبة للكهرباء والمغناطيسية، المواد الكهرضغطية، المستجيبة للأس الهيدروجيني)، حسب صناعة الاستخدام النهائي والتوقعات، 2024 - 2032

حجم السوق المطبوعة 4D

4D Printing Market was valued at over USD 375 million in 2023 and is estimated to register a CAGR of over 40% between 2024 and 2032. التقدم في الروبوتات القابلة للتحلل الحيوي لاستخدامها في الزراعة هو عامل رئيسي يدفع توسع السوق وهذه التحسينات تمهّل الطريق أمام وضع برامج زراعية ذاتية المنحرفة ذاتياً ومكيفة مع المناخ. ومن خلال استخدام تكنولوجيا طباعة 4D، يمكن للمزارعين أن يحققوا الإنتاجية المثلى، وأن يخفضوا النفقات، وأن يخففوا من الآثار الإيكولوجية. ويدل الجمع بين تكنولوجيا طباعة 4D والآليات القابلة للتحلل الأحيائي على قدرة السوق على تحويل الممارسات الزراعية وحل القضايا البيئية.

For instance, in May 2023, 3Dnatives researchers used the biomechanical parameters to develop and create aroid resembling a seed. The I-Seed is a 4D-printedroid that can assess air and soil quality. The biodegradable Rob was developed in cooperation with Trento University in Italy. يمكن للإنسان الآلي أن يحدد درجة حرارة ورطوبة التربة والهواء وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكشف وجود الملوثات مثل الزئبق أو مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

وتشكل التطورات المادية بالنسبة للهياكل الذكية والمستجيبة عاملا حاسما في دعم نمو سوق الطباعة في 4D بسبب إمكاناتها الثورية. وتتيح هذه الانجازات إنشاء مواد تستجيب بصورة دينامية للثبات البيئي، مثل درجة الحرارة، أو الضوء، أو الرطوبة، مما يؤدي إلى بناء هياكل للتغذية الذاتية وتغيير الشكل. وتخلق هذه القدرة فرصا جديدة في مجموعة متنوعة من الصناعات تشمل الرعاية الصحية والفضاء الجوي والسلع الاستهلاكية، مما يعزز الطلب والابتكارات في السوق.

ويشكل الافتقار إلى قوة عاملة ماهرة عقبة رئيسية أمام صناعة الطباعة من نوع 4D. وهناك حاجة إلى المهنيين ذوي المعارف والخبرات المتخصصة من أجل التكنولوجيات المتقدمة، ولا يمكن العثور عليهم بسهولة. ويحد هذا التفاوت من إمكانية التوسع في تكنولوجيا الطباعة من 4D بإعاقة اعتمادها وتطبيقها على نطاق واسع. ولا بد من معالجة هذه المسألة من خلال برامج تدريب مركزة ومبادرات تثقيفية لضمان زراعة قوة عاملة مناسبة يمكن أن تستخدم بفعالية تكنولوجيا طباعة 4D.

الاتجاهات السوقية المطبوعة 4D

ويمثل الاستخدام المتزايد للطباعة من 4D في الميدان الطبي اتجاها هاما في هذا المجال. إن الحاجة إلى الزرع الفردي وطرق تقديم الأدوية التي يمكن أن تناسب تماماً تشريح المرضى وتعالج العلاج المستهدف هي التي تقود هذه الحركة. ومع استخدام طباعة 4D، يمكن إنشاء هياكل دينامية ومستجيبة يمكن أن تتكيف مع التغييرات في الهيئة، وتحسين نتائج المرضى وفعالية العلاجات. وتشهد الصناعة الاستخدام المتزايد للطباعة 4D في قطاع الرعاية الصحية من أجل تحسين التدخلات العلاجية وصنع الأجهزة الطبية مع تطور التكنولوجيا.

وفي صناعة طباعة 4D، يمثل التعاون بين علماء المواد والمطورين اتجاها شعبيا. ويسفر هذا التعاون عن وضع مواد جديدة ذات سمات، مثل الذاكرة الشكلية، والحساسية الحفازة، والتقسيم الذاتي، ولا سيما للطباعة بأربعة د. ومن خلال إدماج العلوم المادية ومهارات التصنيع المضافة، تعزز هذه الشراكة الإبداع، وتوسّع نطاق التطبيقات المحتملة، وتعجّل التقدم في تكنولوجيا الطباعة من 4 دال.

4D Printing Market Analysis

واستناداً إلى المواد، تنقسم السوق إلى هيدروغلز، والمواد المستجيبة للصدمات الحرارية، والمستجيبة للضوء، والكهرباء " المغنيتو - المستجيبة، والمواد الفطيرية، والمستجيبة للضوء. The hydrogels segment is expected to reach over USD 1.5 billion by 2032.

• ويشهد الهايدروغلز نموا في سوق طباعة 4D بسبب خصائصها الفريدة، مما يجعلها مناسبة تماما للهياكل الدينامية والمستجيبة. ويمكن أن تحدث هذه المواد تغيرات كبيرة في الشكل والحجم والخصائص الميكانيكية استجابة لمواد خارجية مثل درجة الحرارة، أو الهيدروجيني، أو الضوء.
• ويمكِّن هذا التجاوب من إنشاء هياكل ذاتية التطعيم الذاتي، وهياكل شكلية، وتوسيع التطبيقات المحتملة لطباعة 4D في مختلف الميادين مثل الرعاية الصحية، الروبوتات اللينةوتقنية قابلة للارتداء وبالإضافة إلى ذلك، فإن جهود التطوير الجارية في مجال البحث تعمل باستمرار على تحسين خصائص وقدرات الهيدروجيلات، مما يزيد من استخدامها في تطبيقات طباعة 4D.

واستناداً إلى صناعة الاستخدام النهائي، فإن السوق مجزأة في مجالات الطب الأحيائي، والهيكل، والفضاء الجوي، والمنتجات الاستهلاكية، والسيارات، وغيرها. The demand for automotive is expected to register a CAGR of around 44% over the predict period.

• ويتيح الطباعة من 4D إنشاء عناصر معقدة وخفيفة الوزن وعناصر دائمة يمكن أن تعزز أداء المركبات وكفاءتها. إن القدرة على إنتاج أجزاء مصممة حسب الطلب وداخل الطلب تقلل من الوقت وتكاليف التصنيع، متوافقة مع اتجاه صناعة السيارات نحو طرق إنتاجية ضعيفة وفعالة من حيث التكلفة.
• ويمكِّن الطباعة من 4D من تطوير عناصر تكيفية وتحولية، تكون ذات قيمة خاصة بالنسبة للتصميم المتقدم للمركبات، بما في ذلك الديناميات الهوائية والسمات الداخلية. وعموماً، فإن هذه الفوائد تجعل الطباعة من 4D حلاً جذاباً لصانعي السيارات الذين يسعون إلى الابتكار والاستمرار في المنافسة في المشهد الصناعي السريع التطور.

وتهيمن أمريكا الشمالية على السوق العالمية لطباعة 4D في عام 2023 مع ما يزيد على 30 في المائة من مجموع حصة الإيرادات. سوق أمريكا الشمالية للطباعة 4D تتوسع بسبب القطاع القوي للشركة وإستثمارات كبيرة في تكنولوجيا التصنيع المضافة وعلاوة على ذلك، فإن المنطقة موطن العديد من الشخصيات المؤثرة ومقطّعات التكنولوجيا التي تدفع إلى التقدم في تطبيقات الطباعة بأربعة دي في قطاعات منها الفضاء الجوي، والرعاية الصحية، والسيارات. ويساعد نمو السوق في أمريكا الشمالية أيضا مبادرات حكومية داعمة وزيادة الوعي العام بالمزايا المحتملة للطباعة عن طريق 4D.

4D Printing Market Share

وقد احتفظت شركة ستراتاسيز المحدودة وشركة نظم ثلاثية الأبعاد بحصة تزيد على 15 في المائة في صناعة طباعة 4D في عام 2023. Stratasys Ltd. is a provider of additive manufacturing solutions, offering a wide range of 3D printing systems and materials. وتشمل حافظة المشروع تكنولوجيات الإدارة المالية والبوليجيت، مما يمكّن من الطباعة الدقيقة العالية الجودة لمختلف الصناعات مثل الفضاء الجوي، والسيارات، والرعاية الصحية، والسلع الاستهلاكية. كما تقدم برامجيات وخدمات لدعم كامل تدفق العمل في مجال طباعة 3D من التصميم إلى الإنتاج.

3D Systems Corporation provides additive manufacturing solutions. وتقدم الشركة مجموعة شاملة من المطبوعات والمواد والبرامجيات والخدمات ذات الـ 3D من أجل الطباعة والإنتاج والتكييف في مختلف الصناعات. وتشمل حافظة المشروع التكنولوجيات المتقدمة، مثل رسم الخرائط، والتداخل الانتقائي للليزر، والطباعة بالمعادن 3D، وتمكين الأعمال التجارية من الابتكار والتعجيل في عمليات تطوير المنتجات وصنعها.

4D Printing Market Companies

والجهات الفاعلة الرئيسية العاملة في هذه الصناعة هي:

• 3D Systems Corporation
• Autodesk, Inc.
• شعبة المشورة التقنية
• HP Inc.
• Materialise NV
• Organovo Holdings, Inc
• Stratasys Ltd.

4D Printing Industry News

• وفي حزيران/يونيه 2023، تعاون زورتاكس مع وكالة الفضاء الأوروبية من أجل تطوير تكنولوجيا طباعة 4D. وتستخدم في التطبيقات الفضائية طابعة M300 Dual FDM ونسخة معدلة من " Z-SUITE " إلى " 3D " للهياكل المطبوعة التي تتكون من بوليمرات شكلية للذاكرة والمواد السلوكية الكهربائية.
• وفي آذار/مارس 2023، استحدث الباحثون في جامعة كارلوس الثالث دي مدريد طابعة من 4D تنطوي على إمكانات في قطاع الطب الأحيائي. إستجابة المواد يمكن أن تبرمج لتغيير شكلها استجابة لميدان مغناطيسي خارجي أو خصائصها الكهربائية يمكن تعديلها

ويتضمن تقرير بحوث سوق الطباعة 4D تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات " توقعات من حيث الإيرادات (بملايين دولارات الولايات المتحدة) من عام 2018 إلى عام 2032، فيما يتعلق بالجزأين التاليين:

السوق، حسب المواد

• Hydrogels
• الاستجابة الحرارية
• الاستجابة للصور
• Electro " magneto-responsive
• مادة Piezoelectric
• مستجيب

Market, By End-use Industry

• البيولوجي الطبي
• الهندسة
• الفضاء الجوي
• المنتجات الاستهلاكية
• السيارات
• جهات أخرى

وترد المعلومات المذكورة أعلاه في المناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • ألمانيا
  • UK
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • بقية أوروبا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • جنوب كوريا
  • ANZ
  • بقية آسيا والمحيط الهادئ
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك
  • بقية أمريكا اللاتينية
• MEA
  • UAE
  • السعودية
  • جنوب أفريقيا
  • بقية الاتفاقات البيئية