L'aumento del grado di automazione e le nuove applicazioni caratterizzano attualmente la tecnologia laser industriale. In particolare, nell'elettronica di consumo, nell'energia, nell'aviazione e nella tecnologia medica, potenti laser e tecnologie fotoniche aprono nuove prospettive di crescita. Quali sviluppi stanno muovendo il settore è stato discusso ad aprile all'AKL'26 - Congresso Internazionale sulla Tecnologia Laser ad Aachen. L'AKL è da oltre 30 anni la piattaforma in cui utenti, produttori e sviluppatori si scambiano informazioni sullo stato attuale e le ultime tendenze nella tecnologia laser industriale.
Crescita moderata nel mercato dei laser
Il Technology Business Day apre tradizionalmente il congresso con diverse presentazioni sulla situazione di mercato. Con una crescita da 14,5 miliardi di USD (2024) a oltre 15,5 miliardi di USD (2025), il Dr. Thierry Robin (TEMATYS) riconosce una crescita moderata nel mercato dei laser. Con una crescita del 4% nel mercato globale dei sistemi di lavorazione laser, il Dr. Stefan Ruppik (Coherent) del consiglio della Working Group Laser and Laser Systems per la lavorazione dei materiali nel VDMA vede una tendenza simile. Il Dr. Henrikki Pantsar (all'epoca ancora TRUMPF) ha sottolineato che negli Stati Uniti gli investimenti dei produttori di automobili sono crollati. Tuttavia, le elevate spese per nuovi data center promettono entrate crescenti per i produttori di laser.
Con grande attesa è stata accolta la presentazione del Dr. Bo Gu (BOS Photonics) sul mercato laser cinese. Qui c'è ancora una crescita solida, come dimostrano anche le fiere locali: la LASER Shanghai, secondo Gu, ha raggiunto a marzo nuovi record con 1.500 espositori e 58.000 visitatori. Nel mercato cinese dei sistemi di lavorazione laser, prevede una crescita del 6-7% per il 2025 e il 2026. Il mercato dei laser a fibra è cresciuto del 9,8%, mentre i laser a impulsi ultracorti (UKP) sono aumentati addirittura del 14,7%.
Tuttavia, le informazioni sulla quota di mercato dei produttori cinesi nel loro mercato domestico hanno destato attenzione: per i laser con potenza da 3 a 6 kW, questa è del 98%, mentre per quelli con potenza superiore a 10 kW è di circa l'80%. Pertanto, il mercato laser cinese è saldamente in mano nazionale.
La fotonica come tecnologia trasversale
Se il fatturato delle macchine utensili laser è generalmente stimato tra i 10 e i 20 miliardi di euro, il mercato dei prodotti abilitati dal laser si colloca nell'ordine dei trilioni. Nessuno smartphone, nessun chip per computer e quasi nessuna auto viene oggi realizzato senza l'uso della tecnologia laser. La fotonica è la tecnologia trasversale che, grazie ai laser, ai componenti ottici e ai processi complessi, consente progressi in questi settori.
Nella sessione Gerd Herziger dell'AKL'26 sono stati discussi sotto il titolo 'Nuove prospettive per i laser nella scienza e nell'industria' le tendenze nell'applicazione delle tecnologie fotoniche. Trevor Ness (IPG Photonics) aveva una visione chiara: 'Il laser sarà integrato, scalabile e intelligente'. I robot realizzeranno notevoli guadagni di produttività con i laser e lavoreranno anche dove gli esseri umani non possono.
I componenti e le tecnologie fotoniche per questo vengono sviluppati oggi. Sono sempre più digitalizzati e offrono prestazioni sempre più elevate. 'La potenza media dei laser UKP', afferma il Dr. Jochen Stollenwerk, direttore ad interim del Fraunhofer ILT di Aachen, 'sta avanzando nel range delle decine di kilowatt (kW) grazie agli sviluppi nel Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources - CAPS'. Per i laser a emissione continua, si parla ormai di oltre 100 kW, come riferito da rappresentanti di diverse aziende.
Uno sguardo oltre questi confini è stato dato dal Prof. Constantin Häfner, membro del consiglio di Fraunhofer per la ricerca e il trasferimento. Il suo tema sono le centrali a fusione e come possano essere realizzate in Germania. Queste cambierebbero anche notevolmente il mercato dei laser: già i costi dei diodi laser per poche centrali a fusione supererebbero il volume dell'attuale mercato dei laser, afferma Häfner. Ciò significa principalmente che in futuro i costi dei componenti devono diminuire notevolmente.
Laser nel settore energetico
Con il piano d'azione per la fusione, il governo tedesco ha annunciato non solo oltre due miliardi di euro per la ricerca sulla fusione, ma ha anche fissato l'obiettivo di costruire in Germania la prima centrale a fusione al mondo. Nella sua presentazione plenaria, Constantin Häfner ha trattato l'importanza degli ecosistemi di fusione emergenti per il futuro della ricerca sulla fusione in Germania: il raggruppamento delle competenze nazionali dalla scienza all'industria per il raggiungimento di obiettivi comuni.
Le complesse sfide tecnologiche offrono un enorme potenziale per l'apertura di mercati secondari e crescita nel mercato della fotonica, dai processi industriali di essiccazione alle applicazioni spaziali fino al settore della difesa.
Il tema della ricerca sulla fusione è stato approfondito in una sessione intera all'AKL'26. Tra l'altro, il Prof. Markus Roth (TU Darmstadt, Focused Energy) ha presentato i suoi piani per un impianto di fusione laser nella sede di Biblis.
I laser ad alta potenza 'normali' sono già presenti oggi nella costruzione di impianti: 'Il settore energetico è uno dei primi ambiti di applicazione per i sistemi laser con potenza superiore a 50 kW', afferma il Dr. Alexander Olowinsky, responsabile del dipartimento di giunzione e separazione presso il Fraunhofer ILT. Con tali potenze laser, è possibile separare spesse pareti in acciaio durante la demolizione di centrali nucleari o tagliare porte in impianti eolici. Allo stesso modo, nuovi contenitori con pareti spesse decimetriche possono essere saldati con essi.
I visitatori del congresso hanno potuto visitare un sistema da 50 kW durante l'evento 'Lasertechnik Live' il 23 aprile 2026 presso il Fraunhofer ILT, il più grande parco impianti laser di ricerca e sviluppo in Europa.
Tecnologia automobilistica sulla strada verso la produzione autonoma
La produzione di automobili è ormai altamente automatizzata. I laser come strumenti digitali sfruttano appieno i loro vantaggi. Nella sua presentazione "Produzione di batterie di nuova generazione e sfide per la tecnologia laser", il Dr. Andreas Russ (Bosch Manufacturing Solutions) ha mostrato cosa è possibile oggi. Rispetto al 2015, sia le dimensioni delle batterie che quelle delle macchine sono aumentate esponenzialmente. Allo stesso tempo, le macchine diventano sempre più intelligenti. La linea di produzione è connessa, utilizza gemelli digitali e può decidere autonomamente sulla base di simulazioni.
Da Markus Harke (Volkswagen) si è potuto vedere come un processo tedesco stia letteralmente cambiando il mondo. Con il "High-speed laser cladding" sviluppato presso il Fraunhofer ILT, vengono prodotte dischi freno che generano il 90% in meno di polveri sottili. Questo non solo protegge l'ambiente, ma soddisfa anche la norma Euro-7. E consente una produzione in gran parte automatizzata che ora sta conquistando il mondo. "Con numeri di pezzi così elevati, il laser non è più il fattore di costo principale", commenta il Dr. Thomas Schopphoven, responsabile della saldatura laser presso il Fraunhofer ILT. "Sono soprattutto i costi dei materiali per i materiali di consumo."
I laser nell'aviazione risparmiano costi ed emissioni
Fino al 3% di risparmio di carburante per gli aerei - questo è ciò che promette la pelle di squalo della 4Jet GmbH di Alsdorf vicino ad Aquisgrana. La tecnologia premiata con il "Innovation Award Laser Technology 2026" consente la micro lavorazione su larga scala con un laser CO2. Utilizza strutture di interferenza per la lavorazione, in modo che oltre 1.000 "Riblets" possano essere creati in una sola volta. In questo modo, su grandi superfici vengono inserite microstrutture che riducono la resistenza aerodinamica. L'azienda ha già installato oltre 800 sistemi sul campo, utilizzati nell'aviazione, nel settore dei semiconduttori e dell'energia solare.
Inoltre, molti processi laser sono già stati adottati nella pratica, in particolare nella saldatura laser. Aziende come Rolls Royce utilizzano con successo questi processi nella riparazione dei motori e li perfezionano continuamente.
Utilizzo del laser 24/7 nella microelettronica
All'inizio, il laser era una soluzione in cerca di un problema. Oggi, la tecnologia laser è coinvolta in diverse varianti nella produzione di beni di consumo elettronici in quantità elevate. Nella produzione di display è evidente, come si è potuto vedere nella presentazione di Oliver Haupt (Coherent) sulle prospettive dell'uso del laser nei micro-LED. Nella microelettronica si sta profilando il prossimo grande passo.
Il Dr. Christian Buchner (SCHMID Group) ha mostrato nella sua presentazione che i substrati di vetro offrono una soluzione per il collo di bottiglia delle crescenti velocità di trasmissione dei dati tra processori e memorie ad alte prestazioni (HBM). Il vetro è robusto, economico e consolidato nei processi dei semiconduttori. Con l'incisione laser indotta (Selective Laser-induced Etching, SLE) è ora possibile forare con precisione fori in materiali trasparenti come il vetro (Through-glass-vias). Il processo industriale consente eccellenti qualità superficiali e grandi rapporti di aspetto.
"Un'altra tendenza nella microelettronica è la formazione del fascio", spiega il Dr. Dennis Haasler, responsabile della tecnologia delle superfici e della rimozione della forma presso il Fraunhofer ILT. "Sia forme di fascio speciali come nei fasci di Bessel che sistemi a fasci multipli vengono utilizzati sempre più industrialmente". Questi ultimi consentono un uso parallelizzato, soprattutto di impulsi laser ultracorti.
I laser nella tecnologia medica offrono maggiore sicurezza per i pazienti
Dalla diagnostica alla terapia, le tecnologie ottiche sono ormai indispensabili nella pratica clinica. L'utilità concreta, come mostrato dal Prof. Christian Blume, neurochirurgo presso l'UK Aachen, è davvero impressionante. Ha dimostrato, attraverso operazioni spinali complesse, come negli ultimi anni il tasso di successo sia passato dal 40% (operazione a mano libera) al 99,5%. La svolta è stata portata dalla tomografia computerizzata intraoperatoria. Un ulteriore passo verso una maggiore sicurezza è promesso dal progetto SaveCut. Qui, esperti del Fraunhofer ILT stanno sviluppando insieme a lui un osteotomo laser assistito da robot per la chirurgia mini-invasiva della colonna vertebrale.
Progressi simili si stanno verificando nell'implantologia. I processi laser additivi sono stati utilizzati da tempo per forme di impianto personalizzate. Frank Reinauer (KLS Martin) ha mostrato nella sua presentazione come i flussi di lavoro digitali rendano la soluzione specifica per il paziente con fusione laser selettiva ancora più efficace. Così, da 5 a 15 impianti vengono prodotti in un'unica operazione. Nuovi materiali riassorbibili come leghe di magnesio o polietilene favoriscono la crescita del tessuto osseo. L'impianto si dissolve gradualmente in questi punti.
Quo vadis tecnologia quantistica
"Abbiamo ricevuto qui una panoramica eccellente su alcune delle piattaforme più promettenti per computer quantistici scalabili - presentate da aziende leader e istituzioni di ricerca dalla Germania e dall'Europa", riassume il Dr. Bernd Jungbluth la sua impressione dal primo giorno della conferenza AKL'26.
Al centro dell'attenzione c'erano soprattutto i progressi attuali in diverse piattaforme hardware per computer quantistici - tra cui quelle basate su atomi neutri presso planqc. La Prof.ssa Stephanie Wehner (Quantum Internet Alliance) ha inoltre fornito una panoramica dello stato attuale di Internet quantistico e ha delineato le prime prospettive di applicazione a breve termine, ad esempio nel coordinamento di sistemi distribuiti. A lungo termine, anche la connessione di computer quantistici guadagnerà importanza.
Le interfacce fotoniche sono considerate una tecnologia chiave, poiché consentono la trasmissione di informazioni quantistiche attraverso reti in fibra ottica e possono collegare diverse piattaforme quantistiche.
L'IA rende i laser più veloci, flessibili e autonomi
L'ultima presentazione della conferenza è stata anche una delle più interessanti: il Prof. Carlo Holly (RWTH Aachen University e Fraunhofer ILT) ha parlato di "innovazione guidata dall'IA nella fotonica". Il tema si estende ormai a tutti i settori della catena di fornitura, dalla progettazione di componenti ottici al controllo della qualità fino alla simulazione di processi complessi su gemelli digitali.
Tra le novità della sua ricerca ci sono i progressi nell'apprendimento auto-supervisionato, che riduce il tempo necessario per l'addestramento dell'IA nel controllo qualità da settimane a minuti. Interessante anche una nuova ottica generata dall'IA, in cui è possibile cambiare profili di fascio arbitrari nel processo senza componenti meccanici.
Alla fine, vede come l'IA penetra in tutti gli ambiti della tecnologia laser. Dalla pianificazione al controllo del processo, dove solo l'IA può elaborare il flusso di dati, fino al controllo autonomo. La macchina auto-apprendente sta arrivando, così come laboratori e fabbriche autonome. Su questa tecnologia si sta lavorando ad Aquisgrana.
Il prossimo AKL - Congresso Internazionale sulla Tecnologia Laser si terrà dal 3 al 5 maggio 2028 ad Aquisgrana.
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