Rosnący stopień automatyzacji i nowe zastosowania kształtują obecnie przemysłową technikę laserową. Szczególnie w mikroelektronice, energetyce, lotnictwie i technologii medycznej wydajne lasery oraz technologie fotonowe otwierają nowe perspektywy wzrostu. Jakie rozwój branży poruszają, dyskutowano w kwietniu na AKL'26 – Międzynarodowym Kongresie Technologii Laserowej w Akwizgranie. AKL od 30 lat jest platformą, na której użytkownicy, producenci i deweloperzy wymieniają się informacjami na temat aktualnego stanu i najnowszych trendów w przemysłowej technice laserowej.
Umiarkowany wzrost na rynku laserów
Dzień Biznesowy Technologii tradycyjnie otwiera kongres kilkoma wykładami na temat sytuacji rynkowej. Przy wzroście z 14,5 miliarda USD (2024) do ponad 15,5 miliarda USD (2025) dr Thierry Robin (TEMATYS) dostrzega umiarkowany wzrost na rynku laserów. Z 4-procentowym wzrostem na globalnym rynku systemów obróbczych laserów dr Stefan Ruppik (Coherent) z zarządu Związku Przemysłowego Laserów i Systemów Laserowych do Obróbki Materiałów w VDMA zauważa podobną tendencję. Dr Henrikki Pantsar (wówczas jeszcze TRUMPF) zwrócił uwagę, że w USA inwestycje producentów samochodów spadły. Alternatywnie, wysokie wydatki na nowe centra danych obiecują jednak rosnące przychody dla producentów laserów.
Z niecierpliwością oczekiwano wykładu dr Bo Gu (BOS Photonics) na temat chińskiego rynku laserowego. Wciąż obserwuje się tam solidny wzrost, co widać również na tamtejszych targach: LASER Shanghai, jak mówi Gu, w marcu osiągnęła nowe rekordy z 1.500 wystawcami i 58.000 odwiedzającymi. W chińskim rynku systemów obróbczych laserów przewiduje on wzrost o 6 do 7 procent w 2025 i 2026 roku. Rynek laserów włóknowych wzrósł o 9,8 procent, a w przypadku laserów z ultrakrótkimi impulsami (UKP) nawet o 14,7 procent.
Dane dotyczące udziału w rynku chińskich producentów na ich rodzimym rynku zwracają jednak uwagę: W przypadku laserów o mocy od 3 do 6 kW wynosi on 98 procent, a przy >10 kW około 80 procent. W ten sposób chiński rynek laserowy jest zdecydowanie w rękach krajowych producentów.
Fotonica jako technologia przekrojowa
Gdy przychody z maszyn narzędziowych opartych na laserze szacuje się zazwyczaj na między 10 a 20 miliardów euro, rynek produktów umożliwionych przez laser znajduje się w zakresie bilionów. Żaden smartfon, żaden chip komputerowy i prawie żaden samochód nie powstaje dziś bez zastosowania technologii laserowej. Fotonika jest technologią przekrojową, która dzięki laserom, komponentom optycznym i złożonym procesom umożliwia postępy w tych dziedzinach.
W sesji Gerd Herziger na AKL'26 pod hasłem „Nowe perspektywy dla laserów w nauce i przemyśle” omówiono trendy w zastosowaniu technologii fotonowych. Trevor Ness (IPG Photonics) miał jasną wizję: „Laser będzie zintegrowany, skalowalny i inteligentny”. Roboty z laserami osiągną znaczne zyski wydajnościowe i będą pracować tam, gdzie ludzie nie mogą.
Komponenty i technologie fotoniki są obecnie rozwijane. Są one bardziej zdigitalizowane i oferują coraz wyższe moce. „Średnia moc laserów UKP”, mówi dr Jochen Stollenwerk, p.o. kierownika Fraunhofer ILT w Akwizgranie, „osiąga dzięki rozwojowi w Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources – CAPS dwucyfrowy zakres kilowatów (kW)”. W przypadku laserów ciągłych moc ta wynosi już ponad 100 kW, jak słyszano od przedstawicieli różnych firm.
Na te granice spojrzał prof. Constantin Häfner, członek zarządu Fraunhofer ds. badań i transferu. Jego tematem są elektrownie fuzyjne i to, jak można je zrealizować w Niemczech. Zmieniłyby one również rynek laserowy w znacznym stopniu: już koszty diod laserowych dla kilku elektrowni fuzyjnych przekraczają wartość obecnego rynku laserowego, twierdzi Häfner. Oznacza to przede wszystkim, że w przyszłości koszty komponentów muszą znacznie spaść.
Laser w sektorze energetycznym
Z planem działania Fuzja niemiecki rząd ogłosił nie tylko ponad dwa miliardy euro na badania nad fuzją, ale także postanowił zbudować w Niemczech pierwszą na świecie elektrownię fuzji. W swoim wystąpieniu plenarnym Constantin Häfner poruszył znaczenie powstających ekosystemów fuzji dla przyszłości badań nad fuzją w Niemczech: skupienie krajowych kompetencji od nauki po przemysł w celu wspólnego osiągnięcia celów.
Złożone wyzwania technologiczne oferują ogromny potencjał do eksploracji rynków spin-off i wzrostu na rynku fotoniki, od przemysłowych procesów suszenia, przez zastosowania kosmiczne, aż po sektor obronny.
Temat badań nad fuzją został szczegółowo omówiony w całej sesji na AKL'26. Między innymi prof. Markus Roth (TU Darmstadt, Focused Energy) przedstawił tam swoje plany dotyczące instalacji laserowej fuzji w lokalizacji Biblis.
„Normalne“ lasery o wysokiej wydajności są już obecne w budownictwie elektrowni: „Sektor energetyczny jest jednym z pierwszych obszarów zastosowania systemów laserowych o mocy powyżej 50 kW“, stwierdza dr Alexander Olowinsky, kierownik działu spawania i cięcia w Fraunhofer ILT. Takie moce laserowe pozwalają na cięcie grubych stalowych ścian podczas rozbiórki elektrowni jądrowych lub cięcie drzwi w turbinach wiatrowych. Można również spawać nowe zbiorniki o ścianach o grubości dziesięciu centymetrów.
Uczestnicy kongresu mogli zwiedzić system o mocy 50 kW w ramach wydarzenia „Lasertechnik Live” w dniu 23 kwietnia 2026 roku w Fraunhofer ILT, największym parku badawczo-rozwojowym systemów laserowych w Europie.
Technika motoryzacyjna na drodze do autonomicznej produkcji
Produkcja samochodów jest obecnie w dużym stopniu zautomatyzowana. Lasery jako narzędzia cyfrowe w pełni wykorzystują swoje zalety. W swoim wykładzie „Produkcja akumulatorów nowej generacji i wyzwania dla technologii laserowej” Dr. Andreas Russ (Bosch Manufacturing Solutions) pokazał, co jest dzisiaj możliwe. W porównaniu z 2015 rokiem zarówno rozmiary akumulatorów, jak i maszyn znacznie się zwiększyły. Jednocześnie maszyny stają się coraz inteligentniejsze. Linia produkcyjna jest połączona, wykorzystuje cyfrowe bliźniaki i może podejmować autonomiczne decyzje na podstawie symulacji.
U Markusa Harke (Volkswagen) można było zobaczyć, jak niemiecka technologia dosłownie zmienia świat. Dzięki opracowanej w Fraunhofer ILT technologii „szybkiego laserowego pokrywania” produkowane są tam tarcze hamulcowe, które generują o 90 procent mniej pyłu. To nie tylko chroni środowisko, ale również spełnia normę Euro-7. Umożliwia to również w dużym stopniu zautomatyzowaną produkcję, która teraz wyrusza w swoją zwycięską podróż po świecie. „Przy wysokich nakładach laser nie jest już głównym czynnikiem kosztowym,” komentuje dr Thomas Schopphoven, kierownik działu spawania laserowego w Fraunhofer ILT. „To przede wszystkim koszty materiałów dla dodatków.”
Lasery w lotnictwie oszczędzają koszty i emisje.
Do 3 procent oszczędności paliwa w samolotach – to obiecuje skórka rekina firmy 4Jet GmbH z Alsdorf koło Akwizgranu. Technologia, która otrzymała nagrodę „Innovation Award Laser Technology 2026”, umożliwia szeroko zakrojoną mikroobróbkę za pomocą lasera CO2. Wykorzystuje struktury interferencyjne do obróbki, dzięki czemu można jednocześnie wytworzyć ponad 1000 „żeberek”. W ten sposób na dużych powierzchniach wprowadzane są mikrostruktury, które redukują opór powietrza. Firma zainstalowała już ponad 800 systemów, które są wykorzystywane w lotnictwie, w branży półprzewodników i energii słonecznej.
Obok tego wiele procesów laserowych, szczególnie w przypadku laserowego spawania przyrostowego, znalazło zastosowanie w praktyce. Firmy takie jak Rolls Royce skutecznie wykorzystują te metody w naprawie silników i ciągle je udoskonalają.
24/7 zastosowanie laserów w mikroelektronice
Na początku laser był rozwiązaniem w poszukiwaniu problemu. Dziś technologia laserowa w różnych wariantach bierze udział w produkcji elektronicznych dóbr konsumpcyjnych w najwyższych ilościach. W produkcji wyświetlaczy jest to oczywiste, jak można było zobaczyć w wykładzie Oliviera Haupta (Coherent) na temat perspektyw zastosowania laserów w mikro-LED. W mikroelektronice zarysowuje się właśnie kolejny przełom.
Dr. Christian Buchner (SCHMID Group) pokazał w swoim wystąpieniu, że podłoża szklane stanowią rozwiązanie dla wąskiego gardła rosnących prędkości przesyłu danych między procesorami a pamięciami o wysokiej wydajności (HBM). Szkło jest odporne, tanie i ugruntowane w procesach półprzewodnikowych. Dzięki wytrawianiu indukowanemu laserowo (Selective Laser-induced Etching, SLE) możliwe jest teraz precyzyjne wiercenie otworów w przezroczystych materiałach, takich jak szkło (Through-glass-vias). Proces przemysłowy umożliwia uzyskanie doskonałej jakości powierzchni oraz dużych stosunków aspektowych.
»Kolejnym trendem w mikroelektronice jest formowanie wiązki« wyjaśnia dr Dennis Haasler, kierownik działu technologii powierzchni i usuwania form na Fraunhofer ILT. »Zarówno specjalne kształty wiązki, jak w przypadku wiązek Bessela, jak i systemy wielowiązkowe są coraz częściej stosowane w przemyśle«. Te drugie umożliwiają równoległe wykorzystanie, zwłaszcza ultrakrótki impulsów laserowych.
Laser w medycynie zwiększają bezpieczeństwo pacjentów.
Od diagnostyki po terapię, technologie optyczne stały się nieodłącznym elementem codziennej praktyki klinicznej. Konkretne korzyści, jakie przedstawił prof. Christian Blume, neurochirurg w UK Aachen, są naprawdę imponujące. Pokazał na przykładzie skomplikowanych operacji kręgosłupa, jak w ostatnich latach wskaźnik sukcesu wzrósł z 40 procent (operacja na żywo) do 99,5 procent. Przełom przyniosło wewnątrzoperacyjne tomogram komputerowy. Kolejny krok w kierunku większego bezpieczeństwa obiecuje projekt SaveCut. Tam eksperci z Fraunhofer ILT wspólnie z nim opracowują robotycznie wspomagane laserowe osteotomie do chirurgii mało inwazyjnej kręgosłupa.
Podobne postępy mają miejsce w implantologii. Od pewnego czasu w procesach addytywnych wykorzystuje się lasery do produkcji indywidualnych kształtów implantatów. Frank Reinauer (KLS Martin) pokazał w swoim wykładzie, jak cyfrowe przepływy pracy sprawiają, że rozwiązania dostosowane do pacjenta z selektywnym topnieniem laserowym stają się jeszcze bardziej efektywne. W ten sposób w jednym cyklu produkcyjnym można wytworzyć od 5 do 15 implantatów. Nowe materiały resorbujące, takie jak stopy magnezu czy polietylen, wspierają wzrost tkanki kostnej. Implant rozpuszcza się w tych miejscach stopniowo.
Dokąd zmierza technologia kwantowa?
„Mamy tutaj doskonały przegląd niektórych z najbardziej obiecujących platform dla skalowalnych komputerów kwantowych – zaprezentowanych przez wiodące firmy i instytucje badawcze z Niemiec i Europy“, podsumowuje swoje wrażenia z pierwszego dnia konferencji AKL’26 dr Bernd Jungbluth.
W centrum uwagi znajdowały się przede wszystkim aktualne postępy w różnych platformach sprzętowych dla komputerów kwantowych – między innymi na bazie neutralnych atomów w planqc. Prof. Stephanie Wehner (Quantum Internet Alliance) przedstawiła również przegląd aktualnego stanu internetu kwantowego i nakreśliła pierwsze krótkoterminowe perspektywy zastosowań, na przykład w zakresie koordynacji rozproszonych systemów. W dłuższej perspektywie znaczenie zyska także sieciowanie komputerów kwantowych.
Interfejsy fotonowe uważane są za technologię kluczową, ponieważ umożliwiają przesyłanie informacji kwantowej przez sieci światłowodowe i mogą łączyć różne platformy kwantowe.
AI sprawia, że lasery są szybsze, bardziej elastyczne i autonomiczne.
Ostatni wykład konferencji był jednocześnie jednym z najciekawszych: Prof. Carlo Holly (Uniwersytet RWTH Aachen i Fraunhofer ILT) mówił o „innowacjach napędzanych przez AI w fotonice”. Temat ten przenika już wszystkie części łańcucha dostaw, od projektowania komponentów optycznych, przez zapewnienie jakości, aż po symulację złożonych procesów na cyfrowych bliźniakach.
Do nowości z jego badań należą postępy w zakresie uczenia się z nadzorem, które skracają czas potrzebny na szkolenie AI w kontroli jakości z tygodni do minut. Interesująca była również nowa optyka generowana przez AI, w której dowolne profile promieniowania mogą być zmieniane w procesie bez komponentów mechanicznych.
Na końcu widzi, jak sztuczna inteligencja przenika wszystkie obszary technologii laserowej. Od planowania, przez kontrolę procesu, gdzie tylko AI może przetwarzać ogromne ilości danych, aż po autonomiczne sterowanie. Samoucząca się maszyna nadchodzi, podobnie jak autonomiczne laboratoria i fabryki. Prace nad tą technologią prowadzone są w Akwizgranie.
Kolejny AKL - Międzynarodowy Kongres Technologii Laserowej odbędzie się w Aachen w dniach 3-5 maja 2028 roku.
Kontakt:
