Rastući stupanj automatizacije i nove primjene trenutno oblikuju industrijsku lasersku tehnologiju. Osobito u mikroelektronici, energetici, zrakoplovstvu i medicinskoj tehnologiji, snažni laseri i fotonske tehnologije otvaraju nove perspektive rasta. O tome koje su promjene u industriji raspravljane su u travnju na AKL'26 – Međunarodnom kongresu o laserskoj tehnologiji u Aachenu. AKL je već 30 godina platforma na kojoj se korisnici, proizvođači i razvojni inženjeri razmjenjuju informacije o trenutnom stanju i najnovijim trendovima u industrijskoj laserskoj tehnologiji.
Umjeren rast na tržištu lasera
Tehnološki poslovni dan tradicionalno otvara kongres s nekoliko predavanja o tržišnoj situaciji. Uz rast od 14,5 milijardi USD (2024) na više od 15,5 milijardi USD (2025), Dr. Thierry Robin (TEMATYS) prepoznaje umjeren rast na tržištu lasera. S rastom od 4 posto na globalnom tržištu sustava za obradu laserom, Dr. Stefan Ruppik (Coherent) iz uprave Radne zajednice za lasere i laserske sustave za obradu materijala u VDMA-u vidi sličan trend. Dr. Henrikki Pantsar (tada još TRUMPF) ukazao je na to da su ulaganja proizvođača automobila u SAD-u opala. Alternativno, visoki troškovi za nova podatkovna središta obećavaju rast prihoda za proizvođače lasera.
S nestrpljenjem se očekivao govor Dr. Bo Gu (BOS Photonics) o kineskom tržištu lasera. Tamo i dalje postoji solidan rast, što se također odražava na tamošnjim sajmovima: LASER Shanghai, kako kaže Gu, postigao je u ožujku nove rekorde s 1.500 izlagača i 58.000 posjetitelja. Na kineskom tržištu sustava za obradu laserom očekuje rast od 6 do 7 posto u 2025. i 2026. godini. Tržište vlaknastih lasera poraslo je za 9,8 posto, dok je kod lasera s ultrakratkim pulsima (UKP) čak poraslo za 14,7 posto.
Podaci o tržišnom udjelu kineskih proizvođača na domaćem tržištu ipak su izazvali pažnju: kod lasera snage od 3 do 6 kW taj udjel iznosi 98 posto, a kod >10 kW oko 80 posto. Tako je kinesko tržište lasera čvrsto u domaćim rukama.
Fotonska tehnologija kao tehnologija presjeka
Dok se prihod od laserskih alatnih strojeva obično procjenjuje na između 10 i 20 milijardi eura, tržište proizvoda omogućених laserom iznosi trilijune. Niti jedan pametni telefon, niti jedan računalni čip i jedva koje auto danas se proizvodi bez upotrebe laserske tehnologije. Fotonska tehnologija je tehnologija presjeka koja uz pomoć lasera, optičkih komponenti i složenih procesa omogućava napredak u ovim područjima.
Na sesiji Gerd Herziger na AKL'26 raspravljalo se o trendovima u primjeni fotonskih tehnologija pod naslovom 'Nove perspektive za lasere u znanosti i industriji'. Trevor Ness (IPG Photonics) imao je jasnu viziju: 'Laser će biti integriran, skalabilan i inteligentan'. Roboti će s laserima ostvariti značajne dobitke u produktivnosti i raditi i tamo gdje ljudi ne mogu.
Fotonske komponente i tehnologije za to se danas razvijaju. One su sve više digitalizirane i nude sve veće performanse. 'Srednja snaga UKP lasera', kaže Dr. Jochen Stollenwerk, vršitelj dužnosti voditelja Fraunhofer ILT u Aachenu, 'podiže se s razvojem u Fraunhofer Clustera izvrsnosti Advanced Photon Sources – CAPS u dvoznamenkasti kilovat (kW) raspon'. Kod kontinuiranih laserskih sustava sada su to čak i više od 100 kW, kako su čuli predstavnici različitih tvrtki.
Pogled izvan ovih granica pružio je prof. Constantin Häfner, član uprave Fraunhofer za istraživanje i transfer. Njegova tema su fuzijske elektrane i kako ih realizirati u Njemačkoj. One bi također značajno promijenile tržište lasera: već troškovi laserskih dioda za nekoliko fuzijskih elektrana premašuju volumen trenutnog tržišta lasera, kaže Häfner. Što prvenstveno znači da će u budućnosti troškovi komponenti morati značajno opasti.
Laseri u energetskom sektoru
S akcijskim planom za fuziju njemačka vlada najavila je više od dvije milijarde eura za istraživanje fuzije, ali i projektirala plan izgradnje prve fuzijske elektrane na svijetu u Njemačkoj. U svom plenarnom izlaganju, Constantin Häfner govorio je o važnosti nastajućih fuzijskih ekosustava za budućnost istraživanja fuzije u Njemačkoj: okupljanje nacionalnih kompetencija od znanosti do industrije za zajedničko postizanje ciljeva.
Složenih tehnoloških izazova nude ogroman potencijal za otvaranje spinoff tržišta i rast na tržištu fotonike od industrijskih sušnih procesa do svemirske primjene pa sve do sektora obrane.
Tema istraživanja fuzije je detaljno obrađena u cijeloj sesiji na AKL'26. Između ostalog, prof. Markus Roth (TU Darmstadt, Focused Energy) predstavio je svoje planove za lasersku fuzijsku postaju na lokaciji Biblis.
'Normalni' visokoučinkoviti laseri već su danas prisutni u gradnji elektrana: 'Energetski sektor je jedno od prvih područja primjene za laserske sustave s više od 50 kW snage', konstatuje Dr. Alexander Olowinsky, voditelj odjela za zavarivanje i rezanje u Fraunhofer ILT. S takvim laserskim snagama mogu se rezati debeli čelični zidovi prilikom demontaže nuklearnih elektrana ili rezati vrata u vjetroturbinama. Također se mogu zavarivati novi spremnici sa zidovima debljine decimetar.
Posjetitelji kongresa mogli su razgledati sustav od 50 kW u okviru događaja 'Laserska tehnologija uživo' 23. travnja 2026. u Fraunhofer ILT, najvećem istraživačkom i razvojnim parku laserskih sustava u Europi.
Automobilska tehnologija na putu prema autonomnoj proizvodnji
Proizvodnja automobila danas je visoko automatizirana. Laseri kao digitalni alati ovdje u potpunosti iskorištavaju svoje prednosti. U svom predavanju "Proizvodnja baterija nove generacije i izazovi za lasersku tehnologiju", Dr. Andreas Russ (Bosch Manufacturing Solutions) pokazao je što je danas moguće. U usporedbi s 2015. godinom, veličine baterija i strojeva su se višestruko povećale. Istovremeno, strojevi postaju sve pametniji. Proizvodna linija je umrežena, koristi digitalne blizance i može autonomno donositi odluke na temelju simulacija.
Kod Markusa Harke (Volkswagen) moglo se vidjeti kako njemački postupak doslovno mijenja svijet. Uz »High-speed laser cladding« razvijen na Fraunhofer ILT-u, tamo se proizvode kočione diskove koji stvaraju 90 posto manje finih čestica. To ne samo da štedi okoliš, već također ispunjava Euro-7 normu. A omogućuje i uvelike automatiziranu proizvodnju koja sada kreće na svoj pobjednički put oko svijeta. »Kod visokih količina, laser više nije pokretač troškova«, komentira dr. Thomas Schopphoven, voditelj odjela za lasersko zavarivanje na Fraunhofer ILT-u. »To su prije svega troškovi materijala za dodatne materijale.«
Laseri u zrakoplovstvu štede troškove i emisije
Do 3 posto uštede goriva kod aviona – to obećava ajkula koža tvrtke 4Jet GmbH iz Alsdorfa kod Aachena. Tehnologija koja je nagrađena "Innovation Award Laser Technology 2026" omogućava široku mikroobradnju s CO2 laserom. Koristi interferencijske strukture za obradu, tako da se odjednom može stvoriti više od 1.000 "ribleta". Na taj način se na velikim površinama uvode mikrostrukture koje smanjuju otpor zraka. Tvrtka je do sada instalirala više od 800 sustava, a koriste se u zrakoplovstvu, poluvodičkoj industriji i solarnoj energiji.
Pored toga, mnogi laserski procesi posebno su se etablirali u praksi kod laserskog dodavanja zavarivanja. Tvrtke poput Rolls Royce uspješno koriste te metode u popravku motora i neprestano ih usavršavaju.
24/7 laserska primjena u mikroelektronici
Na početku je laser bio rješenje u potrazi za problemom. Danas je laserska tehnologija u raznim varijantama uključena u proizvodnju elektroničkih potrošačkih dobara u najvećim količinama. U proizvodnji displeja to je očito, kao što se moglo vidjeti u predavanju Oliviera Haupta (Coherent) o perspektivama primjene lasera u mikro-LED-ima. U mikroelektronici se upravo nazire sljedeći proboj.
Dr. Christian Buchner (SCHMID Group) je u svom predavanju pokazao da stakleni supstrati nude rješenje za usko grlo rastućih brzina prijenosa podataka između procesora i visokoučinkovitih memorija (HBM). Staklo je robusno, jeftino i etablirano u poluvodičkim procesima. Uz laserom inducirano etching (Selective Laser-induced Etching, SLE) sada je moguće precizno bušiti rupe u prozirnim materijalima poput stakla (Through-glass-vias). Industrijski proces omogućuje izvrsne kvalitete površine i velika omjer aspekata.
»Još jedan trend u mikroelektronici je oblikovanje zraka« objašnjava dr. Dennis Haasler, voditelj odjela za površinsku tehnologiju i oblikovno uklanjanje na Fraunhofer ILT. »Kako specijalni oblici zraka poput Besselovih zraka, tako i višezračni sustavi sve se više koriste u industriji«. Potonji omogućuju paraleliziranu primjenu, posebno ultrakratkih laserskih pulsova.
Laser u medicinskoj tehnologiji donose veću sigurnost za pacijente.
Od dijagnostike do terapije, optičke tehnologije postale su neizostavan dio kliničke prakse. Konkretnu korist, kakvu je predstavio prof. Christian Blume, neurokirurg na UK Aachen, doista je impresivna. Pokaže li se na primjeru složenih operacija kralježnice, stopa uspješnosti se u posljednjim godinama povećala s 40 posto (operacija bez vođenja) na 99,5 posto. Proboj je donio intraoperativni računalni tomogram. Dodatni korak prema većoj sigurnosti obećava projekt SaveCut. Tamo stručnjaci Fraunhofer ILT zajedno s njim razvijaju robotski asistirani laserosteotom za minimalno invazivnu kirurgiju kralježnice.
Slični veliki napreci događaju se u implantologiji. Aditivne laserske metode se već neko vrijeme koriste za individualne oblike implantata. Frank Reinauer (KLS Martin) je u svom predavanju pokazao kako digitalni radni procesi čine pacijentima specifična rješenja s selektivnim laserskim taljenjem još učinkovitijima. Na taj način se u jednom ciklusu proizvodi od 5 do 15 implantata. Novi resorptivni materijali poput magnezijevih legura ili polietilena potiču rast koštanog tkiva. Implantat se na tim mjestima postupno razgrađuje.
Kamo ide kvantna tehnologija
»Imamo ovdje izvrstan pregled nekih od najperspektivnijih platformi za skalabilne kvantne računare – predstavljene od strane vodećih tvrtki i istraživačkih institucija iz Njemačke i Europe«, sažima dr. Bernd Jungbluth svoj dojam s prvog dana konferencije AKL’26.
U središtu su bili posebno aktualni napreci na različitim hardverskim platformama za kvantne računare – između ostalog na bazi neutralnih atoma kod planqc. Prof. Stephanie Wehner (Quantum Internet Alliance) također je dala pregled trenutnog stanja kvantnog interneta i naznačila prve kratkoročne perspektive primjene, primjerice u području koordinacije distribuiranih sustava. Dugoročno će također umrežavanje kvantnih računara dobiti na značaju.
Fotončke su sučelja ključna tehnologija jer omogućuju prijenos kvantnih informacija putem optičkih vlakana i mogu povezivati različite kvantne platforme.
AI čini lasere bržima, fleksibilnijima i autonomnijima.
Zadnje predavanje na konferenciji bilo je ujedno i jedno od najzanimljivijih: Prof. Carlo Holly (RWTH Aachen University i Fraunhofer ILT) govorio je o »inovacijama vođenim umjetnom inteligencijom u fotonici«. Tema se sada proteže kroz sve dijelove opskrbnog lanca, od dizajna optičkih komponenti preko osiguranja kvalitete do simulacije složenih procesa na digitalnim blizancima.
Među novostima iz njegovog istraživanja su napredak u samonadziranom učenju, što smanjuje vrijeme potrebno za obuku AI u kontroli kvalitete s tjedana na minute. Uzbudljiva je bila i nova AI-generirana optika, pri čemu se bilo koji profil zrake može mijenjati u procesu bez mehaničkih komponenti.
Na kraju vidi kako umjetna inteligencija prožima sve sfere laserske tehnologije. Od planiranja preko kontrole procesa, gdje samo umjetna inteligencija može obraditi more podataka, do autonomnog upravljanja. Samoučeća mašina dolazi, kao i autonomne laboratorije i tvornice. Na tehnologiji za to radi se u Aachenu.
Sljedeći AKL - Međunarodni kongres laserske tehnologije održat će se od 3. do 5. svibnja 2028. u Aachenu.
Kontakt:
