Parti in carbonio dalla stampante 3D

Più forti dell'acciaio, ma fino a cinque volte più leggere: le plastiche rinforzate con fibre di carbonio (CFRP), spesso chiamate semplicemente carbonio, sono ideali per tutto ciò che deve essere robusto ma con un peso ridotto: Aeroplani, auto da corsa di Formula 1, mountain bike, ma anche robot, protesi e impianti. Non c'è da stupirsi che il carbonio sia attualmente molto richiesto sul mercato globale.

Il problema è che il carbonio è costoso rispetto all'alluminio o all'acciaio. Il motivo è il processo di produzione complesso e costoso. Il carbonio è un materiale composito. Le fibre di plastica e di carbonio devono essere unite e lavorate per produrre un materiale durevole. Di norma, è necessario uno stampo negativo separato per ogni singolo componente. La sua produzione è ad alta intensità di costi.

Produrre parti in carbonio senza stampi negativi

L'apertura 9T Labs dell'ETH offre ora un'alternativa: ha sviluppato una stampante 3D che stampa parti in carbonio. Queste non vengono più prodotte faticosamente con stampi negativi, ma vengono progettate al computer con l'aiuto di un software e prodotte dalla stampante. La plastica e le fibre vengono unite direttamente nella stampante, premendo i materiali attraverso un ugello riscaldato.

"Combiniamo i vantaggi della tecnologia di stampa 3D con i benefici del carbonio", afferma Giovanni Cavolina, uno dei fondatori di 9T Labs. Da un lato, questo nuovo processo può eliminare quello che attualmente è il principale svantaggio del carbonio - i costi elevati - riducendo lo sforzo e i costi di produzione. Dall'altro, la tecnologia di stampa 3D permette di produrre componenti in carbonio con geometrie molto complesse, necessarie ad esempio per la costruzione di antenne satellitari e altre strutture ottimizzate per il carico. Infine, la stampa 3D produce anche meno rifiuti di materiale.

Forte tendenza al rialzo dopo la partenza

Dietro ai 9T Labs ci sono i diplomati dell'ETH Martin Eichenhofer (30), Giovanni Cavolina (26) e Chester Houwink (25). Eichenhofer ha avuto l'idea della start-up quattro anni fa, mentre faceva ricerca nel laboratorio del professore Paolo Ermanni sui materiali compositi e le strutture adattive. Il trio è decollato davvero all'inizio del 2018: A gennaio hanno fondato una società per azioni e hanno raccolto un totale di 300.000 franchi svizzeri dagli investitori. La giovane azienda è stata anche accettata in un programma di promozione (ESA BIC Switzerland) dell'Agenzia Spaziale Europea (vedi riquadro) che, oltre a ulteriori 200.000 franchi svizzeri, li aiuta a costruire una buona rete nel settore.

"Le aree di applicazione delle nostre parti in carbonio stampato sono molteplici e l'industria è molto interessata", afferma Eichenhofer, che attualmente è ancora impegnato a completare la sua tesi di dottorato. E Cavolina aggiunge: "Per noi è importante non sviluppare senza pensare al mercato. Per questo vogliamo portare un prodotto sul mercato il più rapidamente possibile, in modo da poter generare un feedback".

Sistema di stampa dal prossimo anno

Un sistema di stampa finito, composto da hardware e software, dovrebbe essere pronto per il beta testing all'inizio del prossimo anno. Dopodiché, si tratterà di servire i settori giusti nell'ordine giusto. 9T Labs vuole iniziare con clienti del settore della ricerca e dello sviluppo, principalmente università e scuole universitarie. "Speriamo che questo ci fornisca un buon feedback tecnico da utilizzare per migliorare sempre di più il prodotto", afferma Cavolina.

I giovani ingegneri stanno mettendo a punto il prototipo della stampante 3D. La start-up ha ancora sede presso l'ETH nel Technopark di Zurigo. Ma la situazione potrebbe cambiare rapidamente. La giovane azienda sta crescendo rapidamente e i fondatori assumono costantemente nuove persone. Attualmente i laboratori 9T contano otto collaboratori, compresi i tirocinanti. Altri quattro si aggiungeranno nel corso dell'anno.

Cavolina ritiene che mettere insieme il team giusto sia una delle sfide più grandi. "Non è facile trovare buoni ingegneri software e hardware", dice. Ecco perché attualmente si sta investendo molto tempo nel reclutamento del personale. Perché: "Abbiamo bisogno di persone davvero valide per rendere il prodotto adatto al mercato", dice Cavolina.