V každodenním životě se setkáváme s věcmi, které byly vyrobeny laserovou technologií. Auto, počítač, mobil, televize vznikly částečně laserovým svařováním, mikroobráběním nebo značením. S trochou nadsázky se dá říct, že bez laseru se už v průmyslu neudělá ani rána. O laserových technologiích jsme hovořili s předním odborníkem Výzkumného centra Nové technologie při ZČU v Plzni doc. Ing.Milanem Honnerem.
V kterých oborech je laserová technologie na vzestupu, a kde třeba její využití není tak markantní?
Laserová technologie je obecně na vzestupu. Technologické využití laserů vede k progresivní, flexibilní, produktivní i ekologické průmyslové výrobě. I proto se laserový a fotonický sektor po minulých 10 let (i přes ekonomickou krizi) těšil roční rychlosti růstu víc než 18 %. Současný objem fotonické výroby je na úrovni objemu mikroelektronické výroby a brzy ji výrazně překoná. Fotonika, jinak řečeno technologie využívající v nějaké formě světlo, v Evropě zaměstnává na 250 tis. lidí, a to číslo navíc nezahrnuje subdodavatele. V oblasti výroby fotoniky působí v Evropě přes 5000 firem. Laserové technologie už našly uplatnění téměř ve všech oblastech průmyslové výroby. Český průmysl není v porovnání se západními státy v jejich využití tak aktivní. Stále se setkáváme s jakousi bariérou neznalosti a předsudků, že jsou drahé a složité. Přitom v řadě případů to už dávno neplatí. Z pohledu našeho výzkumného pracoviště, kde se vyvíjejí nové aplikace, může být ale hodnocení, které laserové technologie jsou na vzestupu, a které se naopak používají méně, trochu zkreslené.
Spolupracujete s laserovým centrem PALS při AV ČR, nebo je to pro vás spíš konkurence?
Naši kolegové v laserovém centru PALS se zabývají především základním výzkumem, jehož výsledky nemají přímé uplatnění v průmyslu, jako je tomu u nás. Vzhledem k tomu, že máme rozdílné technické vybavení i zaměření činnosti, lze odpovědět, že si nekonkurujeme. Spíš by se dalo říci, že PALS je náš kolega, který se také věnuje laserům, ale s úplně jiným cílem.
Týdeník E15 napsal, že Česko má na výzkum laserových technologií peníze, kdežto třeba Francie a Británie ne. Jak a odkud je váš výzkum financován?
Česko má v současnosti proti západním zemím výhodu v tom, že můžeme čerpat finanční prostředky ze strukturálních fondů EU. Tím odpovídám na otázku, odkud je náš výzkum dotován. Prostřednictvím projektu CENTEM se nám podařilo získat poměrně velké finanční prostředky na pořízení nových laserových technologických systémů a dalších měřicích zařízení. Dá se říci, že u nás v Plzni nyní vzniká v rámci ČR unikátní komplexní pracoviště, které českému průmyslu nabídne široké zázemí pro praktické představení toho, co moderní laserové technologie dokážou, a pro výzkum a vývoj nových technologických postupů i laserových strojů, a to na úrovni srovnatelné s laserovými centry v zemích EU. Je však třeba dodat, že získané prostředky nezajišťují financování provozu a udržení špičkového technického vybavení do budoucna. Proto je pro nás stejně jako dosud nezbytné získávat finanční prostředky i od našich zákazníků. Ať už formou zakázek, nebo společných projektů, kde je část nákladů financována prostřednictvím dotace z Ministerstva průmyslu a obchodu ČR nebo Technologické agentury. Pro nás to znamená, že musíme být ve vztahu k našim zákazníkům profesionální, dostatečně flexibilní a nabízet kvalitní řešení v relativně krátkých termínech.
Evropská komise svěřila na jaře Česku projekt nejvýkonnějšího laseru na světě. Jaký bude jeho přínos?
ELI je prestižní vědecký projekt a jsem rád, že bude nakonec realizován v Česku. Jako zástupce Západočeské univerzity v Plzni v konsorciu ELI-CZ bych měl mít na starosti to, aby naši studenti i vědečtí pracovníci získávali informace a přístup k infrastruktuře, vybudované v rámci tohoto projektu. Půjde o výzkum nerovnovážných procesů, k nimž bude docházet v materiálech při působení intenzivního toku fotonů s výkonem o několik řádů vyšším, než umožňují současné průmyslové laserové systémy, které máme v laboratořích. Proto bude zajímavé porovnat a fyzikálně analyzovat účinky tohoto „děla“ na různé materiály. Přesto neočekávám, a záměrem projektu ELI to ani nebylo, že bude řešit každodenní potřeby laserového průmyslu. To je spíš úkol našeho laserového centra v Plzni. V případě ELI se doufám můžeme těšit na světové průlomové objevy, které posunou hranice poznání lidstva a v dlouhodobém horizontu jistě také najdou aplikace v průmyslu nebo medicíně.
Budou se laserové technologie využívat především ve výzkumu a v průmyslové výrobě, nebo se uplatní např. i v domácích dílnách?
V krátkodobém horizontu budou lasery záležitostí zejména průmyslové výroby, kde lze očekávat rozšíření spektra technologií a počtu instalací. Tomu, aby si lidé kupovali laserovou vrtačku nebo pilku do domácí dílny, zatím brání příliš vysoká cena. Nicméně existují futuristické studie o tom, že by výkonné laserové záření mohlo být do domácností přiváděno optickými vlákny podobně, jako se dnes používá rozvod elektrické energie. Jednoduchý a levný laserový spotřebič by se pak připojil do světelné i elektrické zásuvky a využíval by energii z centrálního zdroje. To je však hudba daleké budoucnosti, ale kdož ví, vývoj jde v laserové technice velmi rychle dopředu.
Není důležité, jak se jmenují, ale co dokážou
Laserová technologie, v minulosti opomíjená zejména pro ekonomickou náročnost, získává stále větší uplatnění napříč průmyslovým spektrem. Její dosažitelnost se postupem času zlepšuje a tak v současné době popularita laserů roste.
Hlavním a charakteristickým znakem laserové technologie je špičková úroveň procesů, a tím pádem naprosto jedinečná přesnost a kvalita. S využitím unikátních vlastností laserového záření se dají zefektivňovat různé aplikace při dosažení nejen kvality, ale i snížení výrobních nákladů.
Rychleji a kvalitněji
Existuje řada laserů a jejich systémů, každý z nich má své přednosti a předpoklady pro dané využití. Zatímco lampové lasery už patří spíš do historie a jejich konstrukce je zcela překonaná, mezi nejpokrokovější se řadí vláknové lasery. Dnešní systémy jsou prakticky bezporuchové, s životností stovek a tisíců hodin. Nacházejí uplatnění v prvotních i finálních stádiích výroby, kdy se běžně používají při různých technologických procesech. Laser se už nepovažuje jen za špičkovou technologii, ale i za nástroj, který pomáhá dělat práci rychleji a kvalitněji.
V rozhovoru na této straně uvádí doc. Ing. Milan Honner, Ph.D., ze ZČU Plzeň skutečnost, že „...může být trochu zkreslené, kde se lasery běžně používají, a kde zase méně“. Tuhle myšlenku pak upřesňuje: „Uvedu několik konkrétnějších příkladů. Na vzestupu je laserová technologie zpracování plastů při svařování, vrtání, řezání a značení. Plasty bývají pro zvýšení pevnostních vlastností vyztuženy skleněnými nebo uhlíkovými vlákny.“
Požadavky na výzkum a vývoj laserových technologií jsou především z automobilového průmyslu, kde se laser uplatní při výrobě senzorů, u ostřikovacích systémů, světel či při výrobě různých interiérových dílů. „Na ověření těchto technologií pro sériovou výrobu spolupracujeme s odděleními technického vývoje výrobců osobních automobilů, nebo dodavatelů komponentů,“ vysvětluje docent Honner, ale z důvodů utajení odmítá upřesnit, o co konkrétně jde.
Technologický nástroj
V tomto úhlu pohledu se dostává na přetřes nikoliv pouhá přesnost, kvalita či efektivita laserových procesů, ale i zákazník, který stojí na druhé straně pomyslné barikády než vědec či technický pracovník. „Není důležité, jestli má technologie název laserová, ale co dokáže,“ trefuje hřebíček na hlavičku doc. Honner a dodává: „Ani z jiného úhlu pohledu ale nevidím nějaké upřednostňování laserů před ostatními technologiemi. Nebylo by to logické. Laser je potřeba brát jako technologický nástroj, který má své výhody i nevýhody.“
Svařování plastů
I přes tato realistická slova je jasné, že laserové technologii patří budoucnost. „Očekávám, že bude přibývat technologií laserového svařování plastů. Mám na mysli zejména technologii transmisního svařování, kde na rozhraní mezi dvěma plasty vhodných optických vlastností vzniká zvnějšku neviditelný svar,“ předvídá Milan Honner. Relativně novou technologií je podle něho tzv. remote laserové zpracování. Tato technologie obvykle používá kombinaci průmyslového robota a skenovací hlavy a provádí například laserové řezání či svařování na dálku. „Dosud to byla záležitost automobilového průmyslu při svařování kostry dveří, sedadel či sloupků karoserie. Se snižující se cenou laserové techniky očekávám postupné využití i u méně hromadných výrob, jako například u bílé elektrotechniky,“ myslí si plzeňský vědec.
Zdroj: Převzato z časopisu Podnikatel – podnikatelský list pro Českou republiku, vydávaném společností PROFIL Brno, s.r.o.
