Entrevista com Petar Stefanov, Fundador e CTO da Spectroplast AG: As Vantagens da Impressão 3D de Silicone

A ciência dos materiais na manufatura aditiva está a avançar a ritmo acelerado, e a impressão 3D de silicone emergiu como tecnologia revolucionária. Este material elastomérico é valorizado pela sua biocompatibilidade, condutividade térmica e resistência ao calor.

Sediada na Suíça, a Spectroplast está na vanguarda da impressão 3D de silicone. Após extensa investigação na ETH Zurich, a empresa lançou o seu bureau de serviços comercial em setembro de 2023.

Na Entrevista de Especialista desta semana, sentamo-nos com o fundador e CTO da Spectroplast, Petar Stefanov, para explorar as vantagens distintas da impressão 3D de silicone, as suas aplicações mais promissoras e as realidades operacionais de um bureau de serviços.

Poderia descrever a Spectroplast e a missão da empresa?

A Spectroplast emergiu de um programa de investigação de vários anos liderado por doutorandos da ETH Zurich — uma das principais universidades tecnológicas do mundo. A nossa missão é comercializar essa investigação, transformando ciência de materiais de ponta em produtos tangíveis.

No coração da Spectroplast está a química de materiais: desenvolvemos uma formulação que permite silicone puro ser impresso diretamente com tecnologia de impressão 3D.

Além da química, avançámos toda a cadeia de fabrico — desde síntese de matéria-prima e desenvolvimento de processo a hardware personalizado — garantindo entrega perfeita de peças de silicone acabadas.

Quais são os benefícios de usar impressão 3D para produzir peças de silicone em oposição aos métodos tradicionais?

Peças de silicone tradicionais são tipicamente produzidas por moldagem por injeção, um processo que se destaca em produção de alto volume e padronizada, mas acarreta custos iniciais substanciais e inflexibilidade.

Criar um molde requer design especializado, ferramentas e validação, com prazos de 8-12 semanas e custos iniciais que podem exceder 100.000$. Qualquer alteração de design força um re-molde dispendioso, adicionando despesa e tempo.

A moldagem por injeção também sofre de altas taxas de sucata — frequentemente 40-50% — e complexidade de forma limitada. Em contraste, o fluxo de trabalho de manufatura aditiva (AM) da Spectroplast elimina a necessidade de ferramentas dispendiosas, reduz sucata para quase zero e corta consumo de energia.

O nosso processo é ideal para séries de baixo a médio volume (50.000-100.000 unidades) e para peças que exigem geometrias intrincadas, onde a moldagem tradicional seria proibitiva ou impossível.

Quais são algumas das possíveis aplicações com impressão 3D de silicone?

As propriedades elastoméricas, não-tóxicas, biocompatíveis, resistentes ao calor, estáveis a UV e permeáveis a gás do silicone tornam-no indispensável em muitos setores.

Embora equipamentos de escritório quotidianos contenham componentes de silicone, a Spectroplast foca-se em soluções de saúde de alto valor — aparelhos auditivos personalizados, dispositivos de proteção auricular, auscultadores especializados e muito mais.

Outras aplicações médicas incluem máscaras, forros de próteses, palmilhas e implantes totalmente personalizáveis como stents traqueais e válvulas cardíacas, todos beneficiando da maciez e adaptabilidade do material.

Mencionou que se estão a focar especificamente em aplicações de saúde neste momento. Poderia explicar a razão?

Vemos o maior impacto da impressão 3D de silicone na saúde, onde soluções personalizadas podem melhorar diretamente os resultados dos pacientes.

Por exemplo, estamos entusiasmados com próteses mamárias personalizadas para pacientes pós-mastectomia. Próteses convencionais vêm numa gama limitada de tamanhos e formas, deixando frequentemente pacientes com assimetria e desconforto.

Ao aproveitar a AM, podemos fabricar uma prótese que corresponda precisamente à anatomia do paciente, restaurando simetria e melhorando o bem-estar.

Pode destacar exemplos específicos de como ajudaram os vossos clientes?

Recentemente fizemos parceria com o Hospital Universitário de Zurique, que agora recomenda o nosso serviço a pacientes necessitados — fornecendo-nos feedback clínico inestimável.

Além da saúde, servimos um portefólio de indústrias automóvel, aeroespacial e outras que exigem peças de silicone personalizadas, rápidas e não certificadas.

Quais são alguns dos desafios associados à impressão 3D de silicone especificamente, já que é muito diferente de impressão 3D de metal ou polímero?

Imprimir silicone apresenta desafios únicos devido à sua alta viscosidade. Métodos convencionais baseados em extrusão — como robocasting ou drop-on-demand — só conseguem resolução limitada, e o material comporta-se como mel, limitando o design de bicos.

A Spectroplast superou estas limitações adaptando a química do silicone para um processo compatível com estereolitografia, especificamente processamento de luz digital (DLP). Esta inovação melhora a resolução por um fator de 20, reduzindo tolerância de escala milimétrica para 50 µm, e entregando acabamento de superfície superior.

Também aumentámos o throughput em pelo menos dez vezes comparado com técnicas padrão de impressão 3D de silicone, tornando a nossa solução industrialmente escalável.

Como é gerir um bureau de serviços como negócio? Quais são os desafios do dia-a-dia?

Gerir um bureau de serviços é estimulante. Desde a incorporação em setembro de 2023, servimos mais de 150 clientes B2B em diversos setores.

Cada dia apresenta novos desafios e oportunidades de aprendizagem, à medida que os clientes testam os limites do que a nossa tecnologia pode alcançar. Esta interação constante guia a nossa I&D, garantindo que desenvolvemos soluções que satisfazem necessidades reais em vez de perseguir tendências.

No entanto, a amplitude de aplicações também exige adaptação rápida e alocação flexível de recursos, o que pode tensionar operações.

Como descreveria o estado atual da impressão 3D? E como a vê evoluir nos próximos anos?

Estamos num ponto de viragem onde a manufatura aditiva está a passar de prototipagem de nicho para produção em série viável.

Embora a AM já suporte séries de volume moderado, produção de alto volume permanece fora do seu domínio atual. Em vez disso, ocupa um nicho complementar, entregando peças personalizadas económicas para o mercado em evolução.

Há tendências específicas que está a ver?

Sim. Volumes de encomendas estão a mudar de protótipos simples e ferramentas para peças finais, refletindo um movimento mais amplo da indústria para ciclos de vida de produto curtos e portefólios de design diversificados.

Com menos unidades por design, os pontos fortes da AM — iteração rápida e geometria personalizada — são cada vez mais valiosos.

A Spectroplast recebeu recentemente 1,4 milhões de CHF em financiamento seed. O que significa este investimento para a empresa?

A nossa base de clientes crescente — mais de 150 clientes — impulsiona a necessidade de capacidade expandida. A ronda seed de 1,4 milhões de CHF financiará maquinaria adicional, talento e a próxima geração de materiais.

O nosso objetivo é elevar a qualidade do nosso serviço para igualar os padrões de moldagem por injeção, garantindo que os clientes recebem peças fiáveis e de alto desempenho a custo competitivo.

Para saber mais sobre a Spectroplast, visite spectroplast.com