Carbonteile aus dem 3D-Drucker

Fester als Stahl, aber bis zu f¨¹nfmal leichter: Carbonfaserverst?rkte Kunststoffe (CFK), oft auch nur Carbon genannt, eignen sich optimal f¨¹r alles, was widerstandsf?hig sein muss, aber trotzdem wenig Gewicht haben soll: Flugzeuge, Formel 1-Rennwagen, Mountainbikes, aber auch Roboter, Prothesen oder Implantate. Kein Wunder, dass Carbon auf dem Weltmarkt derzeit sehr gefragt ist.

Das Problem ist, dass Carbon im Vergleich zu Aluminium oder Stahl teuer ist. Grund daf¨¹r ist die aufw?ndige und kostenintensive Herstellung. Carbon ist ein Verbundwerkstoff. Um das widerstandsf?hige Material herzustellen, m¨¹ssen Kunststoff und Kohlenstofffasern zusammengef¨¹gt und bearbeitet werden. In der Regel braucht es f¨¹r jedes einzelne Bauteil eine eigene Negativform. Dessen Herstellung ist kostenintensiv.

Carbonteile ohne Negativformen herstellen

Das ETH Spin-off 9T Labs bietet nun eine Alternative: Es hat einen 3D-Drucker entwickelt, der Carbon-Teile ausgibt. Diese werden dabei nicht mehr m¨¹hsam mit Negativformen gefertigt, sondern am Computer mit Hilfe einer Software konstruiert und vom Drucker produziert. Das Zusammenf¨¹gen von Plastik und Fasern erfolgt direkt im Drucker, indem die Materialien durch eine beheizte D¨¹se gepresst werden.

?Wir verbinden die Vorteile der 3D-Druck Technologie mit den Vorz¨¹gen des Carbons?, sagt Giovanni Cavolina, einer der Gr¨¹nder von 9T Labs. Einerseits kann durch dieses neue Verfahren der derzeit gr?sste Nachteil von Carbon ¨C die hohen Kosten ¨C eliminiert werden, indem Aufwand und Kosten bei der Herstellung sinken. Andererseits macht die 3D-Druck Technologie die Fertigung von Carbon-Bauteilen mit sehr komplexer Geometrie m?glich, welche etwa beim Bau von Satelliten-Antennen und anderen Lastfall optimierten Strukturen ben?tigt werden. Schliesslich entstehen durch den 3D-Druck auch weniger Materialabf?lle.

Steil aufw?rts nach dem Start

Hinter 9T Labs stecken die ETH-Absolventen Martin Eichenhofer (30), Giovanni Cavolina (26) und Chester Houwink (25). Eichenhofer hatte die Idee zum Startup vor vier Jahren, als er im Labor f¨¹r Verbundwerkstoffe und adaptive Strukturen bei Professor Paolo Ermanni forschte. Regelrecht senkrecht aufw?rts ging es mit dem Trio Anfang 2018: Im Januar gr¨¹ndete es eine Aktiengesellschaft und warb bei Investoren insgesamt 300'000 Franken ein. Zudem wurde das Jungunternehmen von der europ?ischen Weltraumbeh?rde in ein F?rderprogramm (ESA BIC Switzerland) aufgenommen (s. Kasten), das neben weiteren 200'000 Franken zu einem guten Netzwerk in der Branche verhilft.

?F¨¹r unsere gedruckten Carbonteile gibt es sehr viele Anwendungsbereiche und das Interesse der Industrie ist gross?, sagt Eichenhofer, der derzeit noch damit besch?ftigt ist, seine Doktorarbeit fertig zu schreiben. Und Cavolina erg?nzt: ?Uns ist es wichtig, nicht am Markt vorbei zu entwickeln. Deshalb m?chten wir m?glichst schnell ein Produkt auf den Markt bringen, um damit Feedback generieren zu k?nnen.?

Drucksystem ab n?chstem Jahr

Bis Anfang n?chsten Jahres soll ein fertiges Drucksystem bestehend aus Hard- und Software f¨¹r den Beta-Test fertig sein. Danach gelte es, die richtigen Branchen in der richtigen Reihenfolge zu bedienen. Starten m?chte 9T Labs mit Kunden aus dem Bereich Forschung und Entwicklung, allen voran Universit?ten und Hochschulen. ?Davon versprechen wir uns ein gutes technisches Feedback, mit dem wir das Produkt immer besser machen werden?, sagt Cavolina.

Derzeit feilen die jungen Ingenieure am Prototyp des 3D-Druckers. Noch ist das Startup in R?umen der ETH im Technopark in Z¨¹rich-West zuhause. Doch das k?nnte sich schnell ?ndern. Denn die junge Firma w?chst rasant, laufend rekrutieren die Gr¨¹nder neue Leute. Derzeit arbeiten f¨¹r 9T labs acht Mitarbeiter, darunter auch Praktikanten. Im Laufe des Jahres sollen weitere vier dazu kommen.

Das richtige Team zusammenzustellen, empfindet Cavolina als eine der gr?ssten Herausforderungen. ?Es ist nicht einfach, gute Software- und Hardware-Ingenieure zu finden?, sagt er. Deshalb wird derzeit viel Zeit in die Personalrekrutierung investiert. Denn: ?Um das Produkt marktgerecht zu machen, brauchen wir richtig gute Leute?, sagt Cavolina.