Cifre da primato quelle registrate nel 2011 dal mercato mondiale dei sistemi laser per lavorazioni meccaniche: lo sottolineano i dati dell’ultima indagine condotta da Optech Consulting che attesta il valore del mercato a 7,2 miliardi di euro, il 22% superiore a quanto registrato nell’anno precedente e il 90% in più della dimensione globale del “tragico” 2009.
di Arnold Mayer (*)
(*) Arnold Mayer svolge la propria attività presso la Optech Consulting di Tägerwilen, in Svizzera.
I dati dell’ultima indagine condotta da Optech Consulting attestano che il mercato mondiale dei sistemi laser per lavorazioni meccaniche ha raggiunto, nel corso del 2011, il nuovo volume record di 7,2 miliardi di euro: il 22% superiore a quanto ottenuto nell’anno precedente e ben il 90% maggiore della sua dimensione globale nel 2009, l’anno della grave crisi internazionale. Va inoltre notato che la richiesta di sistemi laser per lavorazioni meccaniche – includendo in questa definizione tutte le lavorazioni macro, micro e di marcatura, con la sola esclusione delle operazioni di litografia – ha superato anche il precedente valore massimo di fatturato di 6,4 miliardi di euro, raggiunto nel 2008, il cosiddetto “anno record” del laser, ritornando nella sua linea di crescita a lungo tempo, come evidenziato nella tabella 1. (sotto)
Dal punto di vista geografico, negli ultimi anni, la crescita di questo mercato è stata particolarmente forte nell’Est Asia, con brusche crescite della domanda di sistemi laser in Cina, Corea e Taiwan. La domanda ha subito, inoltre, una grande accelerazione in numerosi altri Paesi in cui si è registrato un elevato rialzo di produzione industriale, come in India, nei dieci Paesi dell’Associazione ASEAN e in Brasile.
SISTEMI PER TAGLIARE
Come accennato, il mercato dei sistemi laser per lavorazioni meccaniche che consideriamo comprende i segmenti delle cosiddette lavorazioni macro, prevalentemente taglio, saldatura e marcatura, e quello delle micro lavorazioni, che include i sistemi per la produzione di semiconduttori, dispositivi piani di visione FPD, circuiti stampati e celle solari. Nel corso del 2011 il primo segmento ha registrato un volume globale di vendite pari a circa 5 miliardi di euro, mentre quello delle micro lavorazioni ha registrato ordini pari a circa 2 miliardi di euro. Entrambi i segmenti hanno contribuito alla crescita record del mercato.
Nelle lavorazioni macro, i laser a stato solido multi chilowatt – sorgenti in fibra e a disco – hanno presentato il maggiore rapporto di crescita all’interno del settore delle applicazioni di taglio, quello che da sempre ha detenuto la maggior porzione nel mercato totale delle lavorazioni laser. Benché tali sorgenti non risultino ancora completamente adatte per tutte le lavorazioni di taglio – ad esempio per gli acciai legati e le leghe d’alluminio con spessori superiori a circa 5-6 mm –, esse presentano grandi vantaggi, in termini di produttività, per le lamiere di spessore inferiore. Non è questo il solo vantaggio di questo tipo di sorgenti, poiché presentano l’ulteriore grande beneficio di generare un minor consumo di potenza elettrica, data la loro maggiore efficienza di generazione dell’effetto laser. Mentre le sorgenti a CO2 – che sono state e ancora sono il “cavallo di battaglia” delle applicazioni di taglio laser – presentano un’efficienza elettrica globale del 10% in meno, e quindi possono richiede un consumo complessivo anche di 100 kW (ad esempio per un impianto che impiega un laser da 6 kW), i laser in fibra e quelli a disco riducono questi valori di un fattore cinque, un grande incentivo per gli utilizzatori.
Uno dei leader del mercato del taglio laser, Trumpf, equipaggia già oggi più del 10% dei propri impianti per il taglio delle lamiere con i propri laser a disco. Una percentuale simile può essere stimata per la media dei produttori concorrenti che utilizzano, invece, sorgenti in fibra. Va notato che l’importante passo avanti nell’impiego dei nuovi laser nelle applicazioni di taglio è giunto molti anni dopo il loro successo nelle applicazioni di saldatura, settore in cui le sorgenti in fibra, a disco e quelle a diodi diretti dominano ormai il mercato.
MICRO LAVORAZIONI
Il settore delle micro lavorazioni con sorgenti laser ha anch’esso contribuito alla crescita globale del mercato, stimolato dall’aumento di applicazioni in alcuni importanti segmenti. Nel settore dei semiconduttori e in quello dei circuiti stampati l’industria laser ha per esempio svolto un ruolo cruciale, data la continua diminuzione delle dimensioni dei circuiti: ciò è stato reso possibile dai processi di ablazione diretta e dalla presenza di dispositivi photoresist.
Nel settore delle micro lavorazioni, i laser sono stati in gran parte utilizzati anche per la produzione di dispositivi piani di visione (FPD), includendo in questa ampia classe di prodotti gli schermi a elevata risoluzione degli smartphones e dei tablet, come pure i grandi schermi televisivi LCD e OLED. Un ulteriore segmento che ha visto l’incremento dell’uso di sistemi laser di questo tipo è risultato, infine, quello delle celle solari, dove la strutturazione dei diversi strati sottili che costituiscono il substrato aiuta ad aumentare l’efficienza globale della cella stessa.
TRA LASER E MACCHINE UTENSILI
Un fatturato globale di 7,2 milioni di euro pone il volume del mercato laser a una stima che corrisponde a circa il 12% di quello mondiale delle macchine utensili. Negli ultimi 25 anni, da quando Optech Consulting analizza il comparto laser, il mercato dei sistemi laser per lavorazioni meccaniche è incrementato di un fattore superiore a 10, corrispondente a un dato medio di crescita annua (CAGR) di circa il 10%. Nello stesso periodo di tempo, il mercato mondiale delle macchine utensili è cresciuto solo del 100%, con un corrispondente CAGR di circa il 3%. Va detto che questi dati si riferiscono a valori espressi in euro. Gli stessi valori tradotti in dollari determinano percentuali di crescita maggiori a causa della diminuzione nel tempo del rapporto dollaro/euro.
La domanda per sorgenti e sistemi laser per lavorazioni meccaniche è soggetta a considerevoli fluttuazioni, in dipendenza dei cicli economici. Se la crescita annuale media di questo mercato è risultata negli ultimi 25 anni di circa il 10%, in tale lasso di tempo vanno registrati periodi che hanno determinato una crescita di oltre il 25% e altri con dati di crescita negativi. Nel 2009, ad esempio, il mercato dei sistemi laser ha sofferto di una contrazione del 41%, a seguito della recessione macroeconomica giunta sulla scia della nota crisi finanziaria. Un aspetto di tale recessione, che è bene evidenziare, è stata la “caduta” del mercato laser, risultata molto più pronunciata rispetto a quella del settore delle macchine utensili, come ben evidenziato nella tabella 2. Il perché è facile da intuire: i tempi di risposta della produzione di sistemi laser sono molto inferiori a quanto succede nel mondo delle macchine utensili.
SORGENTI LASER
Il mercato delle sorgenti laser impiegate nei sistemi per lavorazioni meccaniche ha raggiunto nel 2011 un volume di fatturato di circa 2,2 miliardi di euro. I laser a gas, comprese le sorgenti a CO2 e quelle ad eccimeri, sono risultati, e lo sono tuttora, ancora dominanti. I laser a stato solido – sorgenti in fibre, a disco, a diodi ed Nd:YAG – sono attualmente minoritari, ma presentano un fattore di crescita decisamente importante, che induce a previsioni estremamente ottimistiche: in pochi anni potrebbero raggiungere e superare le sorgenti a gas. È però interessante notare che, nel corso del 2011, il mercato delle sole sorgenti laser a CO2 è cresciuto rispetto all’anno precedente per effetto della crescita globale delle applicazioni laser, che è riuscita a compensare le perdite percentuali di questo settore nel segmento delle alte potenze. Con un rapporto di crescita annuale media del 29% negli ultimi sei anni, le sorgenti in fibra sono state quelle che hanno registrato il maggiore successo applicativo, come evidenziato nella tabella 3 (sotto). Nel 2011, queste sorgenti hanno generato un fatturato globale di circa 400 milioni di euro, partendo dagli 85 milioni del 2005. Il comparto applicativo più importante per queste sorgenti è proprio quello delle lavorazioni meccaniche, dove vengono utilizzate per l’80% del loro campo d’impiego. Il rimanente 20% è ad appannaggio delle terapie medicali, strumentazione e analisi, misure e sensoristica.