Gradul crescut de automatizare și noile aplicații conturează în prezent tehnologia industrială a laserilor. În special în microelectronică, energie, aeronautică și tehnologia medicală, laserele puternice și tehnologiile fotonice deschid noi perspective de creștere. Ce dezvoltări mișcă industria a fost discutat în aprilie la AKL'26 – Congresul Internațional de Tehnologie a Laserului în Aachen. AKL este, de 30 de ani, platforma pe care utilizatorii, producătorii și dezvoltatorii își schimbă informații despre stadiul actual și cele mai recente tendințe în tehnologia industrială a laserilor.
Creștere moderată pe piața laserelor
Ziua de afaceri a tehnologiei deschide congresul în mod tradițional cu mai multe prezentări despre situația de pe piață. Cu o creștere de la 14,5 miliarde USD (2024) la peste 15,5 miliarde USD (2025), Dr. Thierry Robin (TEMATYS) observă o creștere moderată pe piața laserelor. Cu o creștere de 4 procente pe piața globală a sistemelor de prelucrare a materialelor cu laser, Dr. Stefan Ruppik (Coherent) din consiliul de conducere al Asociației pentru Lasere și Sisteme Laser pentru Prelucrarea Materialelor din VDMA vede o tendință foarte similară. Dr. Henrikki Pantsar (pe atunci la TRUMPF) a subliniat că în SUA investițiile producătorilor de automobile au scăzut drastic. Alternativ, cheltuielile mari pentru noi centre de date promit totuși venituri în creștere pentru producătorii de lasere.
Cu mare interes a fost așteptat discursul Dr. Bo Gu (BOS Photonics) despre piața chineză a laserelor. Acolo există în continuare o creștere solidă, ceea ce se reflectă și în târgurile de acolo: LASER Shanghai, spune Gu, a atins în martie noi recorduri cu 1.500 de expozanți și 58.000 de vizitatori. Pe piața chineză a sistemelor de prelucrare a materialelor cu laser, el estimează o creștere de 6 până la 7 procente pentru 2025 și 2026. Piața laserelor cu fibră a crescut cu 9,8 procente, iar laserelor cu impulsuri ultracurte (UKP) chiar cu 14,7 procente.
Informațiile despre cota de piață a producătorilor chinezi pe piața lor internă au atras totuși atenția: La lasere cu o putere de 3 până la 6 kW, aceasta se ridică la 98%, iar pentru >10 kW la aproximativ 80%. Astfel, piața chineză a laserelor este ferm în mâinile interne.
Fotonica ca tehnologie transversală
Când veniturile din mașinile-unelte bazate pe laser sunt estimate de obicei între 10 și 20 de miliarde de euro, piața produselor posibilitate de laser se află în domeniul trilioanelor. Niciun smartphone, niciun cip de computer și aproape nicio mașină nu se mai fabrică astăzi fără utilizarea tehnologiei laser. Fotonica este tehnologia transversală care, cu ajutorul laserelor, componentelor optice și procedurilor complexe, permite progresele în aceste domenii.
În sesiunea Gerd Herziger a AKL'26, sub titlul „Perspective noi pentru lasere în știință și industrie”, au fost discutate tendințele în aplicarea tehnologiilor fotonice. Trevor Ness (IPG Photonics) a avut o viziune clară: „Laserul va fi integrat, scalabil și inteligent”. Roboții vor realiza câștiguri semnificative de productivitate cu lasere și vor lucra și acolo unde oamenii nu pot.
Componente și tehnologii fotonice pentru aceasta sunt dezvoltate astăzi. Ele sunt mai digitalizate și oferă performanțe din ce în ce mai mari. „Puterea medie a laserilor UKP”, spune Dr. Jochen Stollenwerk, director interimar al Fraunhofer ILT din Aachen, „avansează în domeniul kilowatt-urilor (kW) cu dezvoltările din cadrul Clusterului de Excelență Fraunhofer Advanced Photon Sources – CAPS”. În cazul laserilor cu fascicul continuu, puterea a depășit deja 100 kW, conform declarațiilor reprezentanților diferitelor companii.
O privire dincolo de aceste limite a aruncat prof. Constantin Häfner, membru al consiliului de administrație Fraunhofer pentru cercetare și transfer. Tema sa sunt centralele de fuziune și modul în care acestea pot fi realizate în Germania. Acestea ar schimba semnificativ și piața laserelor: Costurile diodelor laser pentru câteva centrale de fuziune depășesc deja volumul actual al pieței laserelor, a spus Häfner. Ceea ce înseamnă în primul rând că, în viitor, costurile componentelor trebuie să scadă semnificativ.
Laser în sectorul energiei
Cu Planul de Acțiune pentru Fuzionare, guvernul german a anunțat nu doar mai mult de două miliarde de euro pentru cercetarea fuzională, ci a și stabilit intenția de a construi în Germania prima centrală de fuzionare din lume. În prezentarea sa plenară, Constantin Häfner a abordat importanța ecosistemelor de fuzionare emergente pentru viitorul cercetării fuzionale în Germania: consolidarea competențelor naționale de la știință la industrie pentru atingerea comună a obiectivelor.
Provocările tehnologice complexe oferă un potențial enorm pentru explorarea piețelor secundare și creșterea în piața fotonică, de la procese industriale de uscare până la aplicații în spațiu și sectorul apărării.
Tema cercetării fuzionale a fost aprofundată într-o întreagă sesiune la AKL'26. Printre altele, prof. Markus Roth (TU Darmstadt, Focused Energy) și-a prezentat planurile pentru o instalație de fuziune cu laser la locația Biblis.
„Lasere de înaltă performanță „normale” sunt deja prezente astăzi în construcția de centrale electrice: „Sectorul energetic este unul dintre primele domenii de aplicare pentru sistemele laser cu o putere de peste 50 kW”, constată Dr. Alexander Olowinsky, șeful departamentului de sudare și tăiere la Fraunhofer ILT. Cu astfel de puteri laser se pot tăia pereți groși de oțel în timpul demontării centralelor nucleare sau se pot tăia uși în turbinele eoliene. De asemenea, se pot suda recipiente noi cu pereți de zece centimetri grosime.”
Vizitatorii congresului au putut viziona un sistem de 50 kW în cadrul evenimentului „Lasertechnik Live” pe 23 aprilie 2026 la Fraunhofer ILT, cel mai mare parc de instalații laser de cercetare și dezvoltare din Europa.
Tehnologia automobilelor pe calea către producția autonomă
Fabricarea automobilelor este acum extrem de automatizată. Laserele, ca unelte digitale, își valorifică pe deplin avantajele aici. În prezentarea sa „Producția de baterii de generație următoare și provocările pentru tehnologia laser”, Dr. Andreas Russ (Bosch Manufacturing Solutions) a arătat ce este posibil astăzi. Comparativ cu 2015, atât dimensiunile bateriilor, cât și ale mașinilor s-au multiplicat. În același timp, mașinile devin din ce în ce mai inteligente. Linia de producție este conectată, utilizează gemeni digitali și poate decide autonom pe baza simulărilor.
La Markus Harke (Volkswagen) s-a putut observa cum o metodă germană schimbă literalmente lumea. Cu ajutorul „cladării cu laser de mare viteză” dezvoltată la Fraunhofer ILT, acolo se fabrică discuri de frână care generează cu 90% mai puțin praf fin. Aceasta nu doar că protejează mediul, ci îndeplinește și norma Euro-7. Și permite o producție în mare măsură automatizată, care acum își începe drumul spre succes în întreaga lume. „La volumele mari, laserul nu mai este factorul de cost principal”, comentează Dr. Thomas Schopphoven, șeful departamentului de sudare prin depunere cu laser la Fraunhofer ILT. „Costurile materialelor pentru materialele suplimentare sunt cele care contează cel mai mult.”
Laser în aviație economisesc costuri și emisii
Până la 3 procente economii de combustibil pentru avioane – aceasta este promisiunea pielii de rechin de la 4Jet GmbH din Alsdorf, lângă Aachen. Tehnologia, premiată cu „Innovation Award Laser Technology 2026”, permite microprelucrarea pe scară largă cu un laser CO2. Aceasta utilizează structuri de interferență pentru prelucrare, astfel încât pot fi generate peste 1.000 de „ribleturi” dintr-o dată. Astfel, pe suprafețe mari sunt introduse microstructuri care reduc rezistența aerului. Firma are deja în utilizare peste 800 de sisteme, care sunt necesare în aviație, în domeniul semiconductorilor și al energiei solare.
În plus, multe procese laser au ajuns în practică, în special în cazul sudării prin depunere cu laser. Companii precum Rolls Royce utilizează aceste proceduri cu succes în repararea motoarelor și le perfecționează continuu.
24/7 utilizarea laserului în microelectronică
La început, laserul era o soluție în căutarea unei probleme. Astăzi, tehnologia laser este implicată în cele mai variate forme în fabricarea bunurilor de consum electronice în cele mai mari cantități. În producția de display-uri, acest lucru este evident, așa cum s-a putut observa în prezentarea lui Oliver Haupt (Coherent) despre perspectivele utilizării laserului în cazul micro-LED-urilor. În microelectronică, se conturează deja următoarea mare descoperire.
Dr. Christian Buchner (SCHMID Group) a arătat în prezentarea sa că substraturile din sticlă oferă o soluție pentru deficitul de lățimi de bandă în creștere între procesoare și memorii de înaltă performanță (HBM). Sticla este robustă, ieftină și bine stabilită în procesele semiconductoare. Cu ajutorul gravării induse de laser (Selective Laser-induced Etching, SLE), acum se pot perfora cu precizie găuri în materiale transparente, cum ar fi sticla (Through-glass-vias). Procesul industrial permite obținerea unor calități excelente ale suprafeței și raporturi mari de aspect.
»O altă tendință în microelectronică este formarea fasciculului« explică Dr. Dennis Haasler, șeful departamentului de tehnologia suprafeței și îndepărtarea formelor la Fraunhofer ILT. »Atât formele speciale de fascicul, cum ar fi fasciculele Bessel, cât și sistemele cu multiple fascicule sunt utilizate din ce în ce mai mult în industrie«. Acestea din urmă permit utilizarea paralelizată, în special a impulsurilor laser ultracurte.
Laserii în tehnologia medicală oferă mai multă siguranță pentru pacienți.
De la diagnosticare până la terapie, tehnologiile optice sunt indispensabile în viața clinică de zi cu zi. Beneficiul concret, așa cum l-a prezentat prof. Christian Blume, neurochirurg la UK Aachen, este cu adevărat impresionant. El a arătat, pe baza unor intervenții chirurgicale dificile la coloana vertebrală, cum rata de succes a evoluat în ultimii ani de la 40% (operație manuală) la 99,5%. Proiectul care a adus această schimbare este tomografia computerizată intraoperatorie. Un alt pas spre mai multă siguranță este promisiunea proiectului SaveCut. Acolo, experți de la Fraunhofer ILT dezvoltă împreună cu el un osteotom laser asistat robotic pentru chirurgia minim invazivă a coloanei vertebrale.
Progrese similare au loc în implantologie. Procedeele de laser aditiv sunt utilizate de ceva vreme pentru formele individuale de implant. Frank Reinauer (KLS Martin) a arătat în prezentarea sa cum fluxurile de lucru digitale fac soluția specifică pacientului cu topirea selectivă a laserului și mai eficientă. 5 până la 15 implanturi sunt produse astfel într-o singură etapă. Noi materiale resorbabile, cum ar fi aliajele de magneziu sau polietilena, promovează creșterea țesutului osos. Implantul se descompune treptat în aceste zone.
Unde te îndrepți, tehnologia cuantică?
„Am avut aici o excelentă privire de ansamblu asupra unor platforme promițătoare pentru calculatoarele cuantice scalabile - prezentate de companii de frunte și instituții de cercetare din Germania și Europa“, rezumă Dr. Bernd Jungbluth impresia sa despre prima zi a conferinței AKL’26.
În centrul atenției s-au aflat în special progresele recente în diferite platforme hardware pentru computere cuantice – printre care și cele bazate pe atomi neutri la planqc. Prof. Stephanie Wehner (Quantum Internet Alliance) a oferit, de asemenea, o prezentare generală a stadiului actual al internetului cuantic și a schițat primele perspective de aplicare pe termen scurt, cum ar fi în domeniul coordonării sistemelor distribuite. Pe termen lung, interconectarea calculatoarelor cuantice va câștiga, de asemenea, importanță.
Interfețele fotonice sunt considerate o tehnologie cheie, deoarece permit transmiterea informațiilor cuantice prin rețele de fibră optică și pot conecta diferite platforme cuantice.
AI face lasere mai rapide, mai flexibile și mai autonome.
Ultimul discurs al conferinței a fost, de asemenea, unul dintre cele mai interesante: Prof. Carlo Holly (Universitatea RWTH Aachen și Fraunhofer ILT) a vorbit despre „Inovația condusă de AI în fotonica”. Tema se extinde acum pe toate părțile lanțului de aprovizionare, de la proiectarea componentelor optice, prin asigurarea calității, până la simularea proceselor complexe pe gemeni digitali.
Printre noutățile din cercetarea sa se numără progresele în învățarea auto-supervizată, care reduc timpul necesar pentru antrenarea IA în controlul calității de la săptămâni la minute. De asemenea, a fost interesantă o nouă optică generată de IA, în care profilele de fascicul pot fi schimbate în proces fără componente mecanice.
La final, el vede cum IA pătrunde în toate domeniile tehnologiei laser. De la planificare până la controlul procesului, unde doar IA poate procesa fluxul de date, până la controlul autonom. Mașina care învață singură vine, la fel ca laboratoarele și fabricile autonome. Tehnologia pentru aceasta este dezvoltată în Aachen.
Următorul AKL - Congres Internațional de Tehnologie cu Laser va avea loc între 3 și 5 mai 2028 la Aachen.
Contact:
