圖為9T實驗室團隊的成員, 從左至右依次為Giovanni Cavolina,, Filippo Kusch, Selçuk Ercan和Martin Eichenhofer, 最前方靠近3的印表機的為Chester Houwink. 圖片來源: 9T實驗室
三名瑞士聯邦理工學院(ETH)的校友 開發出了一種新型3D印表機, 能夠利用碳纖維複合材料製造零部件. ETH的下屬部門9T實驗室為輕量型高強度零部件的製造和利用帶來了新的可能.
碳纖維增強塑料(CFRP, 通常簡稱為碳)是製造更輕更強產品的不二之選, 無論是飛機, 一級方程式賽車和山地單車, 還是機器人, 醫療器械和醫用植入物, 它無處不在又無所不能. 它的強度比鋼還要高, 但重量只有鋼的1/5, 這讓它在全球市場上廣受歡迎.
然而這種材料也不是完美的, 由於製造成本高昂且製造周期長, 因此比起鋁或者鋼鐵, 它的價格太過昂貴. 這種複合材料是將碳纖維和塑料組合加工而成的高強度耐用材料. 使生產成本居高不下的原因之一是每一個部件都需要一個單獨的模具.
無模碳部件的生產
ETH的下屬部門9T實驗室找到了一種新的碳部件生產方法: 即開發一種3D印表機來生產碳纖維複合部件. 這種方法捨棄了傳統製造中笨重的模具, 在電腦上使用專用軟體設計想要製造的部件, 再用3D印表機直接列印出來. 塑料和碳纖維將在印表機中結合在一起, 然後通過擠壓的方式使這些混合材料通過加熱後的噴嘴.
9T實驗室的創始人之一Giovanni Cavolin介紹道: '我們將3D列印技術的技術優勢與碳纖維複合材料的優越性能結合在了一起. 首先, 這項新技術不僅克服了碳纖維複合材料成本過高的缺點, 還使得整個生產過程大大減少了生產成本和生產周期. 另外, 這項新技術還可以用來製造衛星天線或義肢等形狀複雜的部件. 此外還有一個不是特別重要的優點, 這種技術可以節省材料, 減少資源浪費.
9T實驗室的三位創始人均為ETH校友, 分別為Martin Eichenhofer (30歲), Giovanni Cavolina (歲) 和 Chester Houwink (歲). 在四年前在Paolo Ermanni教授領導下的複合材料和自適應結構實驗室進行研究工作時, Eichenhofer首次萌生了創業的想法. 而這個想法在2018年初得以實現: Eichenhofer得到了30萬法郎的資金支援, 於今年1月份成立了一家股份公司. 歐洲空間局還邀請這件年輕的公司加入孵化中心, 該中心不僅提供額外20萬法郎的資金, 還提供了一個良好的工業網路.
正在撰寫博士論文的Eichenhofer表示: '我們生產的碳纖維部件在許多其它方面都有著潛在用途, 此外我們還進一步擴大了這種材料的應用範圍, 因此業界對它表現出了很大的興趣. ' 而Cavolina則補充道: '我們認為, 對於企業來說, 面向市場是很重要的. 因此, 我們希望儘快將產品推向市場, 這樣我們才能從市場上得到有用的反饋. '
3D列印系統將於明年準備完成
一個軟體與硬體裝備齊全的完整列印系統將於明年初準備好進行beta測試. 此後, 如何以正確的順序將服務提供給正確的部門將是他們最需要考慮的事. 9T實驗室希望首先將服務提供給從事研究和開發的客戶, 比如大學和技術學院. Cavolina 解釋道: '我們希望從這些客戶那裡得到良好的技術反饋, 從而幫助我們不斷改進產品. '
工程師們目前正在對3D印表機的原型機進行微調. 這家初創公司目前仍被位於蘇裡西-西城區科技園的辦公場所. 但這種情況很快就能得到改變, 因為這家年輕的公司正在迅速擴張, 並不斷招募新員工. 包括實習生在內的8名員工目前正在9T實驗室工作, 另外還將有4名員工在今年加入.
Cavolina認為, 把團隊凝聚在在一起是一項重大的挑戰. 他表示: '要找到優秀的軟體和硬體工程師並不容易. ' 這也是他投入大量的時間和精力來招募新員工的原因. 正如他一直所說的那樣, '我們需要真正優秀的人才來確保產品能夠滿足市場需求. '