Applicazioni diversificate e con sorgenti differenti, un mercato 2010 in crescita per quanto concerne le microlavorazioni, la marcatura, il taglio e la saldatura. I dati di Arnold Mayer su un'indagine condotta da Optech Consulting e le opinioni di David Belforte, Editore di Industrial Laser Solutions, alla vigilia di Laser World of Photonics. Protagonista il laser.
di Antonio Vendramini
Alla vigilia dell’importante fiera Laser World of Photonics, in programma a Monaco di Baviera dal 23 al 26 maggio, facciamo il punto sulle applicazioni laser nella lavorazione di materiali dopo la grande recessione che ha colpito anche questo settore a cavallo degli anni 2008-2009. Un buon punto di partenza per la disamina ci è stato recentemente fornito da Arnold Mayer, responsabile della società di analisi di mercato Optech Consulting (www.optech-consulting.com), che ci ha concesso una breve anticipazione di quanto enuncerà durante la fiera di Monaco di Baviera, nella sua relazione introduttiva sul mercato laser alla decima edizione dell’International Laser Marketplace che presenterà le prospettive del laser nelle diverse applicazioni. Prima di illustrare questi dati, decisamente positivi, dobbiamo però avvisare i lettori di osservarli con molta attenzione, poiché la realtà italiana è molto diversa. Ma anche di questo cercheremo di fornire possibili spiegazioni.
I DATI DI ARNOLD MAYER
Iniziamo dai dati di Arnold Mayer, che sottolinea: “Il mercato globale dei sistemi laser per lavorazioni di materiali, sulla base di un’indagine condotta da Optech Consulting, ha raggiunto, nel corso del 2010, un valore complessivo di 5.910 milioni di euro, il 57% in più rispetto al fatturato realizzato, per le medesime applicazioni, nel corso del 2009”. Va tenuto presente che il dato 2009 era del 41% inferiore a quello del 2008 (come ben evidenziato nel grafico), anno, a tutt'oggi, di maggiore espansione della tecnologia laser.
Questo dato, che riguarda il mercato mondiale, potrebbe esaltare anche i nostri lettori, i quali, però, devono almeno aspettare a festeggiare quando parleremo del mercato interno.
Mayer illustra anche i motivi della crescita del 2010: “L’aumento di vendite nel 2010 è stato determinato sostanzialmente dalla forte domanda di sistemi laser per microlavorazioni, per applicazioni nel campo dei semiconduttori, per micro-saldature su componenti di circuiti stampati, ma, soprattutto, per utilizzi nei settori dei Flat Panel Display (FPD), dei circuiti ibridi per i nuovi telefonini e in quello delle celle solari”.
L’ANALISI DI DAVID BELFORTE
Al fine di comprendere le ragioni di questo aumento, abbiamo chiesto anche il parere di David Belforte, Editore di Industrial Laser Solutions. La diffusione a carattere internazionale di questa rivista, con edizioni specializzate per i mercati cinesi e giapponesi, consente a Belforte di effettuare analisi approfondite del settore.
“Il settore trainante nelle microlavorazioni”, sottolinea Belforte, “è stato quello dei telefonini, in particolare per due diverse applicazioni base: la foratura di interconnessione nei circuiti ibridi – denominata via drilling –; le operazioni di ablazione nei display di tali oggetti”.
Considerando la diffusione a livello internazionale di questi strumenti di comunicazione non possiamo che concordare con i dati forniti. Il lettore particolarmente interessato può chiedersi quali siano le sorgenti che si sono maggiormente avvantaggiate da questo forte incremento di vendite. La risposta di Belforte è chiara: “La fetta maggiore dell’intera torta delle installazioni, il 45%, riguarda ancora i laser Nd:YAG, nelle loro diverse configurazioni. Le sorgenti in fibra occupano solo il 12% del mercato”.
Il lettore ancor più attento ci chiederà qualche considerazione sulle applicazioni laser nelle celle solari e fotovoltaiche. Non siamo però in grado di dare valutazioni numeriche in tal senso, poiché questo settore si presenta estremamente complesso, sia per quanto riguarda la tipologia delle sorgenti laser, che possono essere meglio adatte alle diverse lavorazioni di incisione, ablazione e foratura, sia per la netta contrazione di questo segmento di mercato, risultato troppo dipendente dai finanziamenti pubblici. I dati di mercato indicano che l’Italia si sta contrapponendo alla Germania in questo segmento, ma il problema è che le celle utilizzate sono quasi esclusivamente realizzate all’estero.
Il settore della marcatura, naturalmente, viene associato a quello delle microlavorazioni. Questo settore ha però registrato nel 2010 un incremento importante rispetto al fatturato dell’anno precedente, di circa il 19%. In questi impieghi la maggior parte delle soluzioni è stata appannaggio delle sorgenti in fibra che hanno dimostrato, in una grande varietà di applicazioni, di non richiedere elevate potenze di picco, rivelandosi estremamente competitive.
Per le applicazioni di taglio e saldatura, il breve documento di Mayer non ci è di aiuto e dobbiamo ancora ricorrere ai dati che abbiamo ricostruito assieme a Belforte. In entrambi i casi, il fatturato raggiunto nel 2010 è risultato superiore a quello raggiunto nel 2009 – 6% in più per le applicazioni di taglio 2D; 18% in più per quelle 3D; 12% in più per la saldatura –, ma con valori ancora lontani da quelli del 2008. Le spiegazioni sono abbastanza semplici: vediamole di seguito.
Nel taglio 2D, la modesta crescita in termini di fatturato è stata determinata dalla riduzione dei costi di vendita dei vari sistemi, a causa della feroce concorrenza dovuta all’anno di crisi. Solo in Cina si è assistito, contemporaneamente, a un forte aumento nel numero di sistemi venduti e a un discreto incremento nel loro costo. Nel taglio 3D, l’incremento di fatturato va imputato alla maggiore diffusione del taglio laser di componenti automobilistici realizzati con acciai stampati a caldo e, quindi, con elevata resistenza meccanica. Nel mondo della saldatura va considerato l’inizio di una concreta diffusione di tecniche di saldatura ibrida, dove la tecnologia laser è abbinata a quella tradizionale ad arco, al fine di consentire il superamento del grande limite dell’accostamento dei lembi, necessario nella saldatura laser autogena. Rimangono da risolvere ancora molti problemi tecnologici, quali l’ampiezza di un processo stabile o la presenza di porosità nel cordone, però questa tecnica sta garantendo tutti i suoi vantaggi nell’industria meccanica pesante.
LA SITUAZIONE ITALIANA
Riferendoci a quanto affermato finora, dobbiamo purtroppo osservare che il mercato italiano delle applicazioni laser 2010 non ha registrato lo stesso successo riportato da quello mondiale. Le motivazioni sono diverse. Innanzi tutto, occorre evidenziare che il mercato italiano ha registrato un ritardo temporale rispetto al resto del mondo, avendo registrato, nel corso del 2009, una contrazione minore, del 34%, fattore che ha determinato lo spostamento nel 2010 del difficile momento economico generale, con effetti ancor evidenti nel corrente anno. Un dato sensibile per confermare quanto detto arriva dalle applicazioni di taglio 2D di materiali metallici: nel 2008 sono stati installati in Italia 320 impianti, 410 in Cina; nel 2010, in Italia, sono state eseguite 182 installazioni contro le 810 del mercato cinese.
Una seconda constatazione è dovuta al fatto che il mercato italiano è tradizionalmente refrattario alle microlavorazioni, fattore determinato dal fatto che non si sono sviluppate nel nostro territorio competenze tecnologiche rilevanti in settori ad alta tecnologia. Anche il comparto della lavorazione dell’oro, tecnologia avviata dallo scrivente, presso i Laboratori CISE, trent’anni or sono, è ormai prossimo alla saturazione.
Una terza considerazione va poi rivolta alla latitanza della sempre meno numerosa grande industria nazionale, purtroppo spesso refrattaria all’introduzione di nuovi processi tecnologici. Un dato indicativo di quanto detto è che per ogni impianto laser installato in cantieri italiani per la saldatura di pannelli navali fanno riscontro ben dodici unità installate in Germania e quattro unità operative in cantieri danesi.
PROSPETTIVE E CONCLUSIONI
A chiusura di articolo ci permettiamo di riportare alcune considerazioni di carattere tecnologico dovute, in gran parte, all’introduzione di nuove sorgenti. Nelle applicazioni di taglio, le aziende italiane si sono dimostrate più attente nel recepire le possibilità offerte dall’impiego delle sorgenti in fibra – detengono attualmente il 75% del mercato mondiale –, ma per questo settore rimangono da risolvere i problemi correlati alla qualità dei bordi di taglio che si ottengono con il taglio per fusione su acciai legati e sulle leghe di alluminio. A tal proposito ci sembra che il mondo della ricerca si sia ultimamente zittito, con importanti Istituti che dichiarano di operare su contratti riservati per alcuni produttori di sistemi, non potendo quindi divulgare i relativi risultati.
Nelle applicazioni di microlavorazioni, con particolare riferimento a quelle relative alle celle solari, è ancor troppo confusa la distinzione tra le varie possibilità operative delle diverse sorgenti a stato solido sviluppate: laser tradizionali, laser pompati da diodi e laser in fibra, nelle diverse loro possibilità di utilizzo: nel visibile, IR o UV.
Nelle applicazioni di saldatura si nota un’analoga confusione riguardo i limiti applicativi delle tradizionali sorgenti a CO2, dei nuovi laser in fibra e delle recenti sorgenti a diodi per applicazioni dirette, che stanno dimostrando di poter avere un proprio interessante spazio applicativo.
Il quadro appena dipinto non induce a pensare che Laser World of Photonics di Monaco di Baviera potrà generare grandi illuminazioni. Speriamo di sbagliare, ma il layout della fiera che si è ampliato su quattro padiglioni, con la presenza di un maggior numero di aziende, prevalentemente tedesche, con pochi risvolti interessanti per le aziende italiane, ci costringerà a verificare in loco la validità delle sempre più numerose proposte esposte nelle vetrine della manifestazione. La fiera, proporrà anche importanti Congressi Tecnici, e sarà dunque un luogo ideale per comprendere gli sviluppi e gli indirizzi futuri della tecnologia laser. Sarebbe utile anche per i manager delle imprese italiane, tradizionalmente indotti a considerare questa fiera come luogo per trovare nuovi agenti e/o possibili sbocchi commerciali, utilizzare il tempo a loro disposizione per partecipare attivamente alle discussioni in programma, al fine di conferire il giusto peso, in un momento così complesso di mercato, agli aspetti prettamente tecnologici.