Laser industri 100+ kW segera hadir! Temukan dampaknya terhadap sektor tambang, shipbuilding, hingga pembangkit fusion dengan potensi pasar ratusan miliar euro.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer ILT (sumber): Setelah era multi-kilowatt dimulai, industri semakin siap menuju lompatan berikutnya: laser ultra-high-power (UHP) dengan kapasitas lebih dari 100 kW.
Menurut Hagen Zimer dari TRUMPF SE + Co. KG, teknologi ini mempercepat proses, dan mengubah fundamental cara industri bekerja.
Bersama pakar seperti Constantin Häfner dari Fraunhofer-Gesellschaft, mereka berdiskusi pada konferensi AKL’26 yang menyoroti potensi besar laser berenergi tinggi.
Termasuk peran laser dalam pengembangan energi fusi, sumber radiasi canggih (EUV, X-ray), serta pembentukan rantai pasok industri masa depan dengan nilai pasar hingga ratusan miliar euro.
Laser energi tinggi, terutama laser solid-state yang dipompa dioda (DPSSL), merupakan teknologi kunci untuk pembangkit listrik fusi masa depan karena energi pulsa yang tinggi, efisiensi energi, dan kualitas berkasnya.
Laser ini semakin banyak diminati sebagai penggerak sumber sekunder kompak yang mampu menghasilkan radiasi ultraviolet ekstrem (EUV), sinar-X atau neutron.
Mengingat banyaknya aplikasi baru untuk laser daya tinggi dan pulsa tinggi, Prof. Constantin Häfner, Anggota Dewan Eksekutif untuk Penelitian dan Transfer di Fraunhofer Society, melihat “pasar yang sangat besar dan sama sekali belum dimanfaatkan untuk fotonika.”
Ia memperkirakan potensi penjualan jangka panjangnya mencapai beberapa ratus miliar euro. “Laser masih jauh dari dieksplorasi sepenuhnya. Sebaliknya – 60 tahun setelah penemuannya, semuanya baru saja dimulai,” tandas Prof. Constantin Häfner.
Pakar fusi ternama melakukan penilaian sementara awal, menyoroti status penelitian fusi dan pengembangan rantai pasokan dan proses industri.
Laser berenergi tinggi, terutama laser solid-state yang dipompa dioda, merupakan teknologi kunci untuk pembangkit listrik fusi masa depan karena energi pulsa yang tinggi, efisiensi energi, dan kualitas berkasnya.
Mengingat banyaknya aplikasi baru untuk laser berdaya tinggi dan berdenyut tinggi, Prof. Constantin Häfner, Anggota Dewan Eksekutif untuk Penelitian dan Transfer di Fraunhofer Society, melihat “pasar yang sangat besar dan sama sekali belum dimanfaatkan untuk fotonika.”
Ia memperkirakan potensi penjualan jangka panjangnya mencapai beberapa ratus miliar euro. “Laser masih jauh dari sepenuhnya dieksplorasi. Sebaliknya – 60 tahun setelah penemuannya, semuanya baru saja dimulai!” demikian pernyataan para ahli.
Industri pelabuhan dengan keahlian
Untuk memanfaatkan potensi sepenuhnya, institut yang berbasis di Aachen terus mengembangkan strategi proses yang sesuai. Daya laser yang tinggi membutuhkan pengetahuan proses dan aplikasi.
Sementara pembangkit listrik fusi dan sumber sekunder membutuhkan energi pulsa tinggi dan daya rata-rata tinggi dengan efisiensi tinggi dan kontras pulsa tinggi.
Proses produksi industri membutuhkan laser pulsa ultra pendek (USP) dan gelombang kontinu (CW) yang andal dengan daya rata-rata tinggi dan kualitas berkas yang cemerlang pada energi pulsa sedang.
Dikombinasikan dengan strategi proses baru – sebagian didukung AI – serta serat, optik, dan pelapis yang kuat, ini membuka jalan bagi pemrosesan laser yang lebih efisien. Paralelisasi, khususnya, menjanjikan peningkatan produktivitas yang signifikan.
Untuk itu, berkas sumber daya tinggi dibagi menjadi puluhan berkas individual yang dapat diarahkan secara independen. Menerapkan pendekatan multi-berkas semacam itu membutuhkan sistem panduan berkas yang cepat dan tepat.
Di sinilah pemindai galvanometer planar baru yang dikembangkan di Fraunhofer ILT berperan, yang akan dipresentasikan oleh spin-off terbaru institut tersebut di AKL’26.
Sistem miniatur ini sangat cocok untuk sistem multi-pemindai dan beroperasi jauh lebih cepat dan lebih presisi daripada solusi yang tersedia sebelumnya.
Selain itu, Fraunhofer ILT sedang mengembangkan pendekatan pembentukan berkas cahaya baru untuk secara optimal menyesuaikan bentuk berkas cahaya dengan komponen dan proses pemesinan.
Berdasarkan jaringan saraf optik, para peneliti mampu menciptakan hampir semua profil berkas cahaya tiga dimensi atau bahkan stempel optik. Di sini, titik laser tidak lagi menelusuri benda kerja dalam garis-garis halus.
Sebaliknya, cahaya tersebut membentuk seluruh area, yang dapat mempercepat pemesinan hingga lima kali lipat.
“Hal istimewa tentang pencetakan optik adalah kombinasi kecepatan, presisi, dan fleksibilitas,” jelas Sönke Vogel, pemimpin tim untuk ablasi struktural 3D di Fraunhofer ILT.
Pada prinsipnya, proses pulsa ultrasingkat (USP), di mana modulator cahaya spasial (SLM) membentuk berkas cahaya menjadi stempel optik, cocok untuk aplikasi apa pun yang membutuhkan struktur mikro periodik – baik itu pada logam, material keras keramik, atau kaca.
Selain proses multi-berkas dan pencetakan optik, institut sedang mengejar pendekatan lebih lanjut untuk menerjemahkan daya laser rata-rata tinggi menjadi pemrosesan material yang lebih produktif:
Ini termasuk durasi pulsa yang dikontrol secara presisi untuk mengoptimalkan masukan energi dan intensitas berkas, dan pembangkitan periodik semburan berkas laser untuk penghilangan material yang sangat efisien dengan meminimalkan tekanan termal pada benda kerja.
Mengebor 1.000 lubang dengan sekali tembak
Jeda kecil di antara semburan juga membantu secara efektif mengekstrak asap dan material yang terablasi, mencegahnya menumpuk di antara laser dan benda kerja selama semburan berikutnya.
Meskipun era baru laser multi-kW baru saja dimulai, para peneliti di laboratorium Fraunhofer ILT sudah bekerja intensif pada strategi proses yang akan membantu pengguna industri memanfaatkan sepenuhnya potensi laser UHP di masa depan.
“Pemrosesan material laser akan berlangsung pada tingkat produktivitas yang jauh lebih tinggi daripada sebelumnya,” tegas Direktur Institut Stollenwerk, “dan dapat diprediksi bahwa AI dan metode komputasi lainnya akan memainkan peran sentral dalam hal ini.”
Fraunhofer ILT telah secara sistematis membangun dan memperluas keahlian digitalnya selama bertahun-tahun untuk membuat pengetahuan teknologi lasernya, yang dihasilkan selama lebih dari empat dekade, dapat digunakan untuk proses industri di masa depan.
Tujuannya adalah produksi berbasis laser yang sangat produktif dan tepat sasaran sejak pertama kali.
“Di mana teknologi laser menembus dimensi baru—misalnya, mengebor 1.000 lubang dengan sekali tembak, memfungsikan permukaan logam dan kaca seluas meter persegi per menit, atau memotong dan menyambung baja setebal sentimeter dengan tepat—teknologi ini juga akan menembus pasar baru.”
Bagi pelaku industri, kemunculan laser multi-kilowatt hingga ultra-high-power bukan sekadar evolusi teknologi—ini adalah titik balik strategis.
Teknologi ini memungkinkan efisiensi proses yang jauh lebih tinggi, pengurangan biaya operasional, serta membuka peluang bisnis di sektor yang sebelumnya tidak terjangkau.
Industri seperti pertambangan, konstruksi kapal, manufaktur berat, hingga energi masa depan seperti fusion akan menjadi penerima manfaat utama.
Namun, adopsi teknologi ini juga menuntut kesiapan ekosistem: mulai dari investasi peralatan, integrasi AI, hingga peningkatan kompetensi SDM.
Perusahaan yang bergerak cepat mengadopsi inovasi ini berpotensi menjadi pemimpin pasar baru, sementara yang lambat berisiko tertinggal dalam kompetisi global yang semakin berbasis teknologi tinggi. #SalamSobatTechnoMachinews
