Interview mit Petar Stefanov, Founder & CTO von Spectroplast AG: Die Vorteile von Silikon-3D-Druck

Materialwissenschaft in der additiven Fertigung schreitet atemberaubend voran, und Silikon-3D-Druck hat sich als game-changing Technologie etabliert. Dieses elastomere Material wird für Biokompatibilität, thermische Leitfähigkeit und Hitzebeständigkeit geschätzt.

Basiert in der Schweiz, ist Spectroplast Vorreiter im Silikon-3D-Druck. Nach mehrjähriger Forschung an der ETH Zürich launchte das Unternehmen seinen kommerziellen Service Bureau im September 2023.

In diesem Wochen Experteninterview sitzen wir mit Spectoplasts Founder und CTO Petar Stefanov zusammen, um die distincten Vorteile von Silikon-3D-Druck, seine vielversprechendsten Applikationen und die operativen Realitäten eines Service Bureaus zu erkunden.

Könnten Sie Spectoplast und die Mission des Unternehmens beschreiben?

Spectoplast entstand aus einem mehrjährigen Forschungsprogramm unter Leitung von ETH Zürich PhDs – einer der weltweit führenden Technologieuniversitäten. Unsere Mission ist, diese Forschung zu kommerzialisieren, cutting-edge Materialwissenschaft in greifbare Produkte zu überführen.

Im Kern von Spectoplast steht Materialchemie: Wir engineered eine Formulierung, die reines Silikon direkt mit 3D-Druck-Technologie druckbar macht.

Jenseits Chemie haben wir die gesamte Fertigungskette vorangetrieben – von Rohmaterialsynthese und Prozessentwicklung bis Custom Hardware – sichernd nahtlose Lieferung fertiger Silikonteile.

Was sind die Vorteile von 3D-Druck zur Silikonteilefertigung gegenüber traditionellen Methoden?

Traditionelle Silikonteile werden typischerweise via Spritzguss produziert, ein Prozess, der bei Hochvolumen, standardisierter Produktion glänzt, aber substantielle Upfront-Kosten und Inflexibilität trägt.

Formenerstellung erfordert spezialisiertes Design, Werkzeug und Validierung, mit Lead Times von 8–12 Wochen und Upfront-Kosten, die 100.000 $ übersteigen können. Jede Designänderung erzwingt kostspieliges Re-Tooling, was sowohlExpense als auch Zeit addiert.

Spritzguss leidet auch unter hohen Ausschussraten – oft 40–50 % – und limitierter Formkomplexität. Im Kontrast eliminiert Spectoplasts additive Fertigungs (AM) Workflow den Bedarf an kostspieligem Tooling, reduziert Ausschuss auf near zero und schneidet Energieverbrauch.

Unser Prozess ist ideal für Low- bis Mid-Volume Runs (50.000–100.000 Einheiten) und Teile, die intricate Geometrien verlangen, wo traditionelles Formen prohibitiv oder unmöglich wäre.

Was sind mögliche Applikationen mit Silikon-3D-Druck?

Silikons elastomere, nicht-toxische, biokompatible, hitzebeständige, UV-stabile und gaspermeable Eigenschaften machen es unverzichtbar across viele Sektoren.

Während alltägliche Büroeinrichtung Silikonkomponenten enthält, fokussiert Spectoplast auf High-Value Healthcare-Lösungen – Custom Hörgeräte, Schutz-Ohrgeräte, spezialisierte Kopfhörer und mehr.

Weitere medizinische Applikationen umfassen Masken, Prothesenliner, Schuhsohlen und voll individualisierbare Implantate wie Trachealstents und Herzklappen, die alle von der Materialweichheit und Tailorability profitieren.

Sie erwähnten, Sie fokussieren spezifisch Healthcare-Applikationen. Könnten Sie den Grund erklären?

Wir sehen den größten Impact von Silikon-3D-Druck im Healthcare, wo customisierte Lösungen Patientenergebnisse direkt verbessern können.

Beispielsweise sind wir begeistert von bespoke Brustprothesen für Post-Mastektomie-Patientinnen. Konventionelle Prothesen kommen in limitierten Größen und Formen, oft lassend Patienten mit Asymmetrie und Discomfort zurück.

Durch AM können wir eine Prothese fertigen, die der Patienten-Anatomie präzise matcht, Symmetrie wiederherstellend und Wohlbefinden steigernd.

Können Sie konkrete Beispiele hervorheben, wie Sie Kunden geholfen haben?

Wir partnereten kürzlich mit dem UniversitätsSpital Zürich, das unseren Service nun Patienten in Not empfiehlt – was uns unschätzbares klinisches Feedback liefert.

Jenseits Healthcare bedienen wir ein Portfolio aus Automotive, Aerospace und anderen Industrien, die schnelle, custom, nicht-zertifizierte Silikonteile verlangen.

Was sind Herausforderungen spezifisch beim 3D-Druck von Silikon, da es sich stark von Metall- oder Polymer-3D-Druck unterscheidet?

Silikondruck stellt einzigartige Challenges aufgrund hoher Viskosität. Konventionelle Extrusionsmethoden – wie Robocasting oder Drop-on-Demand – erreichen nur limitierte Auflösung, und das Material verhält sich wie Honig, was Düsendesign constrainiert.

Spectoplast überwand diese Limitierungen durch Anpassung der Silikonchemie für einen Stereolithografie-kompatiblen Prozess, speziell Digital Light Processing (DLP). Diese Innovation verbessert Auflösung um Faktor 20, senkt Toleranz von Millimeter- auf 50 µm Skala, und liefert überlegene Oberflächenqualität.

Wir steigerten Durchsatz auch um mindestens zehnfach verglichen zu Standard-Silikon-3D-Drucktechniken, was unsere Lösung industriell skalierbar macht.

Wie ist es, ein Service Bureau als Business zu führen? Was sind die täglichen Herausforderungen?

Ein Service Bureau zu führen ist exhilarierend. Seit Incorporation September 2023 haben wir über 150 B2B-Kunden across diverse Sektoren bedient.

Jeder Tag präsentiert neue Herausforderungen und Lernmöglichkeiten, da Kunden die Grenzen dessen pushen, was unsere Technologie erreichen kann. Diese konstante Interaktion guidet unser R&D, sichernd, dass wir Lösungen entwickeln, die Real-World-Demands treffen statt Trends zu jagen.

Jedoch verlangt die Applikationsbreite auch rasche Adaption und flexible Ressourcenallokation, was Operations straffen kann.

Wie beschreiben Sie den aktuellen Status von 3D-Druck? Und wie sehen Sie die Evolution in den nächsten Jahren?

Wir sind an einem Tipping Point, wo additive Fertigung von Nischen-Prototyping zu viable Serienproduktion wandert.

Während AM bereits moderate Volumen Runs unterstützt, bleibt Hochvolumenproduktion außerhalb seiner aktuellen Domäne. Stattdessen besetzt es eine komplementäre Nische, liefernd kosteneffektive, custom Teile für den sich wandelnden Markt.

Sehen Sie spezifische Trends?

Ja. Order-Volumen shiften von einfachen Prototypen und Tooling hin zu Fertigteilen, reflektierend breiteren Industrie-Move zu kürzeren Produktlebenszyklen und diversifizierten Designportfolios.

Weniger Einheiten pro Design bedeuten, AMs Stärken – schnelle Iteration und Custom-Geometrie – werden zunehmend wertvoll.

Spectoplast erhielt kürzlich 1,4 Mio. CHF Seed Funding. Was bedeutet diese Investition für Ihr Unternehmen?

Unsere wachsende Kundenbasis – über 150 Clients – treibt Bedarf an expandierter Kapazität. Die 1,4 Mio. CHF Seed-Runde wird zusätzliche Maschinen, Talent und nächste Materialgeneration finanzieren.

Wir zielen darauf, Servicequalität auf Spritzguss-Standards zu heben, sichernd, dass Kunden zuverlässige, hochperformante Teile zu wettbewerbsfähigen Kosten erhalten.

Mehr über Spectoplast erfahren Sie unter spectroplast.com