Tres alumnos de ETH han desarrollado una impresora 3D capaz de fabricar componentes a partir de compuestos de fibra de carbono. Su spin-off de ETH, Laboratorios 9T, podría suponer un gran avance para la fabricación y utilización de piezas extremadamente ligeras y resistentes.

Más fuerte que el acero pero hasta cinco veces más ligero:plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP), a menudo denominado simplemente carbono, es ideal para hacer cualquier cosa que necesite ser increíblemente fuerte, pero sigue siendo muy ligero:aviones, Coches de carreras de Fórmula 1 y bicicletas de montaña, así como robots, prótesis e implantes médicos. No es de extrañar que el carbono tenga una gran demanda en el mercado mundial.

Pero hay un problema:el compuesto de fibra de carbono es caro en comparación con el aluminio o el acero, ya que el proceso de fabricación es muy costoso y requiere mucho tiempo. Los compuestos consisten en fibras de carbono y plástico que se combinan y procesan para hacer un material altamente duradero. Por lo general, se requiere un molde separado o una forma negativa para cada componente, lo que se suma a los altos costos de producción.

Producir componentes de carbono sin moldes

El spin-off 9T Labs de ETH ofrece ahora una alternativa:ha desarrollado una impresora 3-D capaz de imprimir piezas compuestas de fibra de carbono. Estos ya no se fabrican con moldes engorrosos, pero están diseñados en la computadora usando software dedicado y luego fabricados por la impresora. Las fibras de plástico y carbono se combinan directamente en la impresora, forzando los materiales a través de una boquilla calentada.

"Combinamos las ventajas de la tecnología de impresión 3-D con las valiosas propiedades de los compuestos de fibra de carbono, "dice Giovanni Cavolina, uno de los fundadores de 9T Labs. Por un lado, el nuevo procedimiento elimina lo que actualmente es el mayor inconveniente de utilizar este material de rendimiento:los altos costos. Por tanto, todo el proceso de fabricación requiere menos tiempo y dinero. En la parte superior de esta, la nueva tecnología permite producir componentes con formas geométricas muy complejas, como las que se utilizan en la construcción de antenas de satélite o prótesis de mano. Por último, si bien no menos importante, usar una impresora 3-D significa menos desperdicio de material.

Los tres fundadores de 9T Labs son todos ex alumnos de ETH:Martin Eichenhofer (30), Giovanni Cavolina (26) y Chester Houwink (25). Eichenhofer tuvo la idea de una puesta en marcha hace cuatro años mientras realizaba una investigación en el Laboratorio de Materiales Compuestos y Estructuras Adaptativas con el profesor Paolo Ermanni. La idea realmente despegó a principios de 2018:en enero se fundó una sociedad anónima que atrajo un total de CHF 300, 000 de inversores. La Agencia Espacial Europea también invitó a la joven empresa a unirse a un centro de incubación (ESA BIC Suiza), que no solo proporcionó acceso a otros 200 CHF, 000 pero a una buena red industrial.

"Hay muchas aplicaciones potenciales diferentes para nuestros componentes impresos de fibra de carbono, y hay un gran interés por parte de la industria. Básicamente, ampliamos el alcance de lo que se puede fabricar con dichos materiales de rendimiento, "dice Eichenhofer, quien actualmente se encuentra en proceso de terminar su tesis doctoral. Cavolina añade:"Creemos que es importante que el negocio esté orientado al mercado. Por eso queremos sacar un producto al mercado lo antes posible, para que podamos generar comentarios útiles ".

El sistema de impresión debería estar listo el próximo año

Un sistema de impresión completo que comprenda tanto hardware como software debería estar listo para las pruebas beta a principios del próximo año. Después, el desafío será servir a los sectores adecuados en el orden correcto. 9T Labs quiere comenzar con clientes comprometidos con la investigación y el desarrollo, principalmente universidades e institutos técnicos. "Esperamos obtener buenos comentarios técnicos de estos clientes, lo que nos ayudará a mejorar continuamente el producto, "Dice Cavolina.

Actualmente, los ingenieros están afinando el prototipo de impresora 3D. La puesta en marcha todavía se encuentra en las instalaciones de ETH, en el Technopark del barrio Zurich-West. Pero eso podría cambiar muy pronto ya que la joven empresa se está expandiendo rápidamente y constantemente contrata gente nueva. Ocho personal, incluidos los pasantes, actualmente trabajan para 9T Labs, con otros cuatro listos para unirse a lo largo del año.

Cavolina considera que uno de los mayores desafíos es formar el equipo adecuado. "No es fácil encontrar buenos ingenieros de software y hardware, ", dice. Por lo tanto, se está invirtiendo mucho tiempo y esfuerzo en la contratación de nuevo personal. Porque, como dice Cavolina, "Necesitamos gente realmente buena para asegurarnos de que el producto satisfaga los requisitos del mercado".