Entretien avec Petar Stefanov, fondateur & CTO de Spectroplast AG : les avantages de l'impression 3D de silicone

La science des matériaux en fabrication additive avance à un rythme effréné, et l'impression 3D de silicone a émergé comme une technologie révolutionnaire. Ce matériau élastomère est prisé pour sa biocompatibilité, conductivité thermique et résistance à la chaleur.

Basée en Suisse, Spectroplast est à l'avant-garde de l'impression 3D de silicone. Après des recherches approfondies à l'ETH Zurich, l'entreprise a lancé son bureau de services commercial en septembre 2023.

Dans cet entretien d'expert de la semaine, nous nous asseyons avec le fondateur et CTO de Spectroplast, Petar Stefanov, pour explorer les avantages distincts de l'impression 3D de silicone, ses applications les plus prometteuses, et les réalités opérationnelles d'un bureau de services.

Pourriez-vous décrire Spectroplast et la mission de l'entreprise ?

Spectroplast a émergé d'un programme de recherche multi-annuel dirigé par des doctorants de l'ETH Zurich — l'une des principales universités technologiques mondiales. Notre mission est de commercialiser cette recherche, transformant la science des matériaux de pointe en produits tangibles.

Au cœur de Spectroplast se trouve la chimie des matériaux : nous avons développé une formulation qui permet au silicone pur d'être imprimé directement avec la technologie d'impression 3D.

Au-delà de la chimie, nous avons fait progresser toute la chaîne de fabrication — de la synthèse des matières premières et développement de processus au matériel personnalisé — assurant une livraison sans couture de pièces en silicone finies.

Quels sont les avantages d'utiliser l'impression 3D pour produire des pièces en silicone par rapport aux méthodes traditionnelles ?

Les pièces en silicone traditionnelles sont généralement produites par moulage par injection, un processus qui excelle dans la production de gros volumes standardisés mais comporte des coûts initiaux substantiels et de l'inflexibilité.

La création d'un moule nécessite une conception spécialisée, outillage et validation, avec des délais de 8 à 12 semaines et des coûts initiaux pouvant dépasser 100 000 $. Tout changement de conception force un remoulage coûteux, ajoutant à la fois dépense et temps.

Le moulage par injection souffre aussi de taux de rebut élevés — souvent 40-50 % — et de complexité de forme limitée. En revanche, le flux de travail de fabrication additive (FA) de Spectroplast élimine le besoin d'outillage coûteux, réduit les rebuts près de zéro, et coupe la consommation d'énergie.

Notre processus est idéal pour les séries de faible à moyen volume (50 000-100 000 unités) et pour les pièces exigeant des géométries complexes, où le moulage traditionnel serait prohibitif ou impossible.

Quelles sont certaines des applications possibles avec l'impression 3D de silicone ?

Les propriétés élastomères, non-toxiques, biocompatibles, résistantes à la chaleur, stables aux UV et perméables aux gaz du silicone le rendent indispensable à travers de nombreux secteurs.

Si les équipements de bureau quotidiens contiennent des composants en silicone, Spectroplast se concentre sur les solutions de santé à haute valeur — aides auditives sur mesure, dispositifs de protection auditive, écouteurs spécialisés, et au-delà.

D'autres applications médicales incluent masques, doublures de prothèses, semelles orthopédiques, et implants entièrement personnalisables tels que stents trachéaux et valves cardiaques, qui bénéficient tous de la douceur et de la personnalisation du matériau.

Vous avez mentionné que vous vous concentrez spécifiquement sur les applications santé pour le moment. Pourriez-vous expliquer la raison ?

Nous voyons le plus grand impact de l'impression 3D de silicone dans la santé, où des solutions personnalisées peuvent améliorer directement les résultats pour les patients.

Par exemple, nous sommes enthousiastes à propos de prothèses mammaires sur mesure pour patientes post-mastectomie. Les prothèses conventionnelles viennent dans une gamme limitée de tailles et formes, laissant souvent les patientes avec asymétrie et inconfort.

En tirant parti de la FA, nous pouvons fabriquer une prothèse qui correspond précisément à l'anatomie de la patiente, restaurant la symétrie et améliorant le bien-être.

Pouvez-vous mettre en avant des exemples spécifiques de comment vous avez aidé vos clients ?

Nous avons récemment collaboré avec l'Hôpital Universitaire de Zurich, qui recommande maintenant notre service aux patients dans le besoin — nous fournissant un retour clinique inestimable.

Au-delà de la santé, nous servons un portefeuille d'industries automobile, aérospatiale et autres qui demandent des pièces en silicone rapides, personnalisées, non certifiées.

Quels sont certains des défis associés à l'impression 3D de silicone spécifiquement, puisqu'elle est très différente de l'impression 3D métal ou polymère ?

L'impression de silicone pose des défis uniques en raison de sa haute viscosité. Les méthodes conventionnelles basées sur l'extrusion — comme le robocasting ou le dépôt à la demande — ne peuvent atteindre qu'une résolution limitée, et le matériau se comporte comme du miel, contraignant la conception de buses.

Spectroplast a surmonté ces limitations en adaptant la chimie du silicone pour un processus compatible stéréolithographie, spécifiquement le traitement numérique de la lumière (DLP). Cette innovation améliore la résolution d'un facteur 20, faisant passer la tolérance de l'échelle millimétrique à 50 µm, et offrant une finition de surface supérieure.

Nous avons également augmenté le débit d'au moins dix fois par rapport aux techniques standards d'impression 3D de silicone, rendant notre solution industriellement évolutive.

À quoi ressemble la gestion d'un bureau de services comme entreprise ? Quels sont les défis quotidiens ?

Diriger un bureau de services est exaltant. Depuis l'incorporation en septembre 2023, nous avons servi plus de 150 clients B2B à travers divers secteurs.

Chaque jour présente de nouveaux défis et opportunités d'apprentissage, alors que les clients repoussent les limites de ce que notre technologie peut accomplir. Cette interaction constante guide notre R&D, assurant que nous développons des solutions qui répondent aux demandes réelles plutôt qu'à courir après les tendances.

Cependant, la diversité des applications exige aussi une adaptation rapide et une allocation flexible des ressources, ce qui peut mettre à rude épreuve les opérations.

Comment décririez-vous le statut actuel de l'impression 3D ? Et comment la voyez-vous évoluer dans les prochaines années ?

Nous sommes à un point de basculement où la fabrication additive passe du prototypage de niche à une production en série viable.

Bien que la FA supporte déjà des séries de volume modéré, la production de haut volume reste en dehors de son domaine actuel. Au lieu de cela, elle occupe une niche complémentaire, livrant des pièces personnalisées rentables pour le marché en évolution.

Y a-t-il des tendances spécifiques que vous observez ?

Oui. Les volumes de commandes passent de simples prototypes et outillages vers des pièces finies, reflétant un mouvement industriel plus large vers des cycles de vie courts et des portefeuilles de conception diversifiés.

Avec moins d'unités par design, les forces de la FA — itération rapide et géométrie personnalisée — deviennent de plus en plus précieuses.

Spectroplast a récemment reçu 1,4 million CHF en financement d'amorçage. Que signifie cet investissement pour votre entreprise à l'avenir ?

Notre base clients croissante — plus de 150 clients — crée le besoin d'une capacité étendue. Le tour d'amorçage de 1,4 million CHF financera des machines supplémentaires, talents, et la prochaine génération de matériaux.

Nous visons à élever la qualité de notre service pour matcher les standards du moulage par injection, assurant que les clients reçoivent des pièces fiables, haute performance à coût compétitif.

Pour en savoir plus sur Spectroplast, visitez spectroplast.com