소개

선택적 레이저 소결(SLS)은 레이저를 이용하여 분말 플라스틱 재료를 층층이 소결하여 견고한 3차원 물체를 만드는 적층 제조 공정입니다. SLS의 장점은 복잡한 형상, 견고한 부품, 지지 구조물이 필요 없고 비교적 빠른 제작 속도입니다. 따라서 프로토타입 제작에 이상적이지만, 최종 사용 부품 제작에도 점점 더 많이 활용되고 있습니다.

SLS 3D 프린팅 플라스틱 시장 규모는 2022년에 1억 5,728만 달러였으며, 2030년까지 6억 4,179만 달러로 성장할 것으로 추산됩니다. 2022~2030년 동안 19.2%의 CAGR을 달성할 것으로 예상됩니다.

성장 전략

소재 혁신

향상된 기계적, 열적, 화학적 및 내구성 특성을 지닌 새로운 폴리머 파우더를 개발합니다(예: PA 11, PA 12와 같은 폴리아미드(나일론); PEEK; TPU와 같은 플렉스 폴리머).

내열성, 충격인성, 화학적 안정성, 난연성 등의 특성을 개선합니다.

의료 및 건강 관리 응용 분야에서 생체적합성과 의료용 소재에 중점을 둡니다.

지속 가능성과 재활용

비용과 환경 영향을 최소화하기 위해 재활용 플라스틱이나 분말 재사용 시스템(폐쇄 루프)을 활용합니다.

탄소발자국을 줄이거나 생물 기반 플라스틱을 개발합니다.

비용 절감

분말 생산 ​​비용을 낮추기 위한 공정 최적화, 분말 재활용으로 인한 낭비 최소화, 수율 증가.

경제적으로 생산 규모를 확대하고 플라스틱 원료를 더 저렴하게 조달합니다.

더 빠른 속도에서 소결하거나 더 적은 에너지를 사용할 수 있는 재료를 설계합니다.

Targeting Emerging Markets & Industries

Growing demand in Asia Pacific (India, China) due to increased manufacturing and automotive industries.

Emerging applications in electronics, wearable technology, personalised healthcare devices.

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Future Trends

High Performance Polymers Growth: PEEK, PEKK, and other high-temperature, chemical, and stress-resistant engineering polymers. These open the doors to harsher environments.

Flexibles & Elastomers (TPU etc.): Increasing demand for flexible parts (seals, gaskets, cushioning), particularly in healthcare, footwear, and automotive. TPU is one of the fastest-growing types.

Functional and Composite Materials: Fillers, carbon fibers, metal particles, glass, etc. as additives to improve strength, conductivity, flame retardance, or weight reduction.

Eco friendly & Recycled Content: Recycled powders, bio derived resins, have lower CO₂ emission during production. Powder reuse systems also.

Regulatory & Standards Pressure: Safety (flammability, toxicity), biocompatibility, environmental regulations will increasingly dictate which materials are adopted.

Key Segments

By Type

Polyamide

Thermoplastic Polyurethane

By Polyether Ether Ketone

PEEK

By End-Use Industry

Healthcare

Aerospace & Defense

Automotive

Electronics

Opportunities

Automotive & EVs Lightweighting

Weight reduction is essential for fuel efficiency or battery duration in EVs. SLS plastics provide intricately shaped parts with high strength to weight ratio. High demand.

Healthcare / Medical Devices

Custom prosthetics, implants, surgical instruments, patient-specific devices. Require biocompatible, sterilizable plastics. Ready market for such materials that are standards compliant.

Electronics & Wearables

Complex enclosures/housings, small components, flexible parts, EMI/thermal issues. TPU and composite plastics apply in this case.

Sustainability Driven Demand

As regulators and consumers demand more sustainable manufacturing, recycled plastics, reduced energy sintering, circular economy of powder recycling will be large.

Challenges / Restraints

High expense of high performance, advanced plastic powders.

Quality, consistency, certification maintenance in regulated industries.

Energy and infrastructure needs (temperature control, powder handling, safety).

Post processing for finish, which incurs cost/time.

Competition from other additive technologies (Multi Jet Fusion, SLA, etc.) and conventional manufacturing for scale.

Key Players & Recent Updates

3D Systems Corp

3D Systems just announced its new generation SLS workflow that consists of its new SLS 380 printer, in conjunction with DuraForm® materials, and PostPro® systems from AMT. The intention is increased throughput, improved repeatability, and enhanced yield for batch production of end-use parts.

In addition to SLS hardware, they have been growing their materials portfolio. In Formnext 2024, they released new SLS materials like DuraForm PA12 Black, DuraForm TPU 90A, DuraForm PA CF (carbon fiber-reinforced), DuraForm FR 106 (flame-resistant), PA 11 Natural, and PA 11 Black. These new grades of materials are intended to increase flexibility, performance, and provide greater end use capability.

They are also enhancing controls and monitoring: for instance, the SLS 380 includes advanced thermal uniformity control (eight individually calibrated heaters and high resolution IR camera recording hundreds of thousands of thermal data points per second) to assist in making it more consistent from build to build.

BASF SE (including Forward AM / Ultrasint etc.)

BASF has introduced a new bio sourced Nylon PA11 series, in collaboration with its service bureau Sculpteo, under Ultrasint PA11, with versions like Ultrasint PA11 ESD, Ultrasint PA11 CF, and PA11 MJF. These PA11 materials are sourced from renewable castor oil and are suitable for SLS application, with high durability, chemical resistance, etc.

BASF's Forward AM (which is spun out of BASF's in-house additive manufacturing business) is prioritizing innovation, material expansion, and enhanced sustainability & delivery speed. The spin-out into Forward AM Technologies is intended to enhance responsiveness and agility.

BASF has also been expanding its SLS material portfolio through acquisitions: specifically, acquiring Setup Performance (France) and Advanc3D Materials (Germany) to reinforce powder bed fusion / SLS capability in materials business.

Evonik Industries AG

Evonik has been investing intensively in expanded capacity: they commissioned a new plant in Marl (Germany) for the production of PA12 powders (VESTOSINT brand) for SLS, expanding yearly PA12 production by ~50 %.

They launched new materials: e.g., INFINAM® TPA 4006 P, an elastomer powder PA12 optimized for SLS with rubberlike behavior (impact resilience, rebound behavior, etc.), aimed also at open source or more flexible SLS installations.

They also bought Structured Polymers Inc., an American start up that invented "TrueBlack" powder with intrinsic color, i.e., parts do not require painting or coloring following printing. This supplements Evonik's high-performance polymer range.

Conclusion

Main drivers are material innovation (particularly for high performance, flexibles, composites), changing usage from prototyping to production parts, increasing sustainability requirements, and increasing adoption in emerging markets.

For businesses in the ecosystem plastic producers, SLS machine manufacturers, end users the approach must involve investing in R&D, strategic partnerships, sustainability and certification focus, and scaling up judiciously to cater to increasing demand and maintain costs.

Frequently Asked Questions (FAQs)

What are the most widely used plastics in SLS printing today?

가장 일반적인 소재는 폴리아미드(나일론), 특히 PA12와 PA11입니다. 이는 균형 잡힌 기계적 특성, 열 안정성, 그리고 유연성을 갖추고 있기 때문입니다. TPU(열가소성 폴리우레탄)는 유연한 부품용으로 빠르게 증가하고 있습니다. 특수 고온 또는 고강도 부품에는 PEEK와 같은 고성능 플라스틱이 사용됩니다.

플라스틱이 SLS에 "좋은" 이유는 무엇입니까?

주요 속성은 다음과 같습니다. 분말 유동성; 입자 크기/분포; 열적 특성(용융점, 결정성); 기계적 강도; 내열성, 내화학성, 내마모성; 재활용성 또는 재사용성; 생산 일관성; 비용; 민감한 최종 응용 분야에 적용되는 경우 규제 수용 가능성.

어느 지역이 가장 많이 확장되고 있나요?

아시아 태평양 지역은 자동차, 전자, 제조업의 성장, 적층 제조에 대한 투자 증가, 저렴한 노동력 및 생산 비용 덕분에 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.

이 시장의 지속 가능성 측면은 무엇입니까?

재활용 SLS 파우더 사용; 폐쇄 루프 시스템; CO₂ 발자국이 줄어든 소재; 생물 유래 플라스틱 형태; 후처리 과정에서의 폐기물 감소; 보다 친환경적인 소재 옵션을 선호하기 위한 규제적 영향.

SLS 플라스틱은 기존 생산 공정(예: 사출 성형)과 비교했을 때 경쟁력이 있습니까?

소량 생산, 복잡한 형상 또는 맞춤형 제품의 경우 SLS 플라스틱은 매우 경쟁력이 있습니다. 금형 비용 절감, 빠른 반복 작업, 자유로운 설계가 가능합니다. 대량 생산의 경우 사출 성형이 개당 비용이 더 저렴한 경우가 많습니다. 하지만 SLS 소재, 장비 및 공정(비용, 속도, 마감)이 발전함에 따라 중간 규모 생산에서는 이러한 이점이 점차 줄어들고 있습니다.