Technologia laserowa - rynki i zastosowania

Technologia laserowa i jej aktualny stan na rynku


Technologia laserowa jest obecnie jedną z najbardziej pożądanych technologii na rynku, wykorzystywaną w całym procesie produkcyjnym, od produkcji najmniejszych elementów po wykończenie produktu końcowego. Od czasu opracowania pierwszego lasera w latach 60. ubiegłego wieku znaleziono nowe zastosowania dla tych urządzeń w wielu różnych dziedzinach, m.in. w nauce, wojsku, medycynie i telekomunikacji. W raporcie zatytułowanym "Laser Market Review & Forecast" opublikowanym na początku 2018 r. eksperci szacują, że rok 2018 przyniesie rekordowe zyski producentom laserów półprzewodnikowych i urządzeń fotonicznych. Łączna sprzedaż laserów na świecie przyniosła w 2017 r. zysk w wysokości prawie 12,5 mld USD, a w 2018 r. ma przekroczyć 13 mld USD (z czego 43% stanowiły lasery diodowe). Jednocześnie należy podkreślić, że wartość rynku laserów przemysłowych szacowana jest na około 3,16 mld USD (dane za Global and China Industrial Laser Industry Report, 2017-2021).

Szybki rozwój rynku można zauważyć również analizując wzrost sprzedaży laserów w branżach, które do niedawna nie były kojarzone z tą technologią. Na przykład warto zauważyć, że w 2016 r. rynek laserów stomatologicznych osiągnął wartość 183,5 mln USD. Według prognoz, do 2022 r. wartość ta wzrośnie o kolejne 52,9 mln dolarów, natomiast w 2024 r. rynek będzie już wart 278,4 mln dolarów (dane na podstawie raportu: "Global Dental Lasers Market", przygotowanego na zlecenie medgaget.com w 2017 roku).

Obecnie nie można sobie wyobrazić codziennego życia bez laserów. Zdecydowana większość ludzi korzysta z technologii laserowej na co dzień, np.: dzwoniąc przez telefon, oglądając telewizję lub korzystając z Internetu, gdzie dane są przesyłane za pomocą diod laserowych i światłowodów, robiąc zakupy (etykiety produktów i skanery w kasach) czy prowadząc samochód. Należy także wspomnieć o cięciu laserowym, spawaniu laserowym i znakowaniu laserowym w produkcji pojazdów, diodach laserowych jako wskaźnikach, reflektorach lub światłach drogowych itp.

Do najpopularniejszych typów laserów należą lasery diodowe. Rynek wszystkich diod laserowych, bez względu na ich typ, sposób działania, długość fali czy zastosowanie, osiągnie w 2020 r. wartość 11,94 mld USD, przy średniej stopie wzrostu w najbliższych latach wynoszącej

13% (dane z raportu "Lasers Market" firmy Markets&Markets). Największy udział w rynku spośród wszystkich długości fal mają diody pracujące w bliskiej podczerwieni, natomiast największy wzrost (o 16,7%) spodziewany jest w przypadku diod niebieskich.

Technologia niebieskich laserów grawerujących


Większość obecnie używanych głowic laserów diodowych to urządzenia o niskiej mocy, dlatego nie są one wykorzystywane do obróbki twardych i wymagających materiałów. Jednak wiązka optyczna z diod laserowych i sposób jej działania nie różni się znacząco od laserów o dużej mocy używanych do cięcia, spawania i podobnych zadań w wielu gałęziach przemysłu. W tym typie lasera wiązka energii ma taką moc, że może natychmiast stopić, a nawet odparować materiał przedmiotu obrabianego.

Współczesny rozwój techniki laserowej wiąże się z konstruowaniem głowic o coraz większej mocy i parametrach technicznych. Należy zaznaczyć, że już w latach 90. XX wieku na całym świecie prowadzono intensywne badania nad budową i udoskonalaniem laserów diodowych emitujących światło niebieskie. Takie diody laserowe są stosowane głównie do odczytywania informacji zawartych na płytach CD. Zastosowanie do tych celów diody laserowej emitującej światło niebieskie znacznie zwiększa pojemność płyt ze względu na większą rozdzielczość przestrzenną światła niebieskiego (mniejsza długość fali oznacza mniejszy rozmiar plamki świetlnej padającej na płytę).

Ze względu na niewielkie rozmiary, niskie koszty produkcji i wysoką wydajność lasery półprzewodnikowe (m.in. niebieskie) są obecnie najczęściej stosowanym rodzajem lasera. Głowice emitujące niebieskie światło są montowane m.in. w odtwarzaczach CD, DVD, Blu-ray, XDCAM, wskaźnikach laserowych, komunikacji światłowodowej, we wskaźnikach celu lub do pomiaru odległości (dalmierzach) używanych przez wojsko.

Technologia laserowa związana z cięciem i grawerowaniem rozwija się bardzo szybko. Zakłada się, że w ciągu najbliższych 10 lat lasery CO2 i YAG będą miały równoważne zastosowania przemysłowe w postaci technologii niebieskiego lasera do cięcia i grawerowania. Ze względu na możliwości technologiczne produkcji diod laserowych, lasery CO2, w szczególności plotery i inne maszyny CNC, znajdą swoje substytuty w pierwszej kolejności. Lasery YAG i Fiber znajdą swoich zastępców w drugiej kolejności ze względu na lepsze parametry optyczne i możliwość stosowania głowic galvo.