Interview: début de l'ETH Zurich

Jul 11, 2023

"Nous avons la capacité d'apporter l'impression 3D en silicone à l'échelle industrielle au marché de masse."

par Sam Davies

25 septembre 2018

09:00

Spectroplast SA

Applications robotiques douces imprimées par Spectroplast.

Un service de silicone d'impression 3D SLA visant à répondre aux besoins de production de plusieurs marchés verticaux a été lancé à Zurich, en Suisse.

Spectroplast SAa été tiré deEPFZurich après cinq ans de recherche et développement dans les résines de silicone, et dans ce délai, entre 18 et 24 mois de travail sur le côté matériel. La société a été fondée par un quatuor avec des expériences et une expertise interdisciplinaires, allant des doctorats en science des matériaux au prestige entrepreneurial. Mais c'est un groupe qui estime avoir les moyens de réaliser une impression 3D silicone à l'échelle industrielle et, ce faisant, obliger de nombreux clients à produire des produits de haute qualité.

Ce service est alimenté par un processus de photopolymérisation TVA comparable à d'autres sur le marché et des technologies de matériaux en instance de brevet, dont les détails complexes restent en sécurité derrière la hiérarchie discrète de l'entreprise. Tout PDG et co-fondateur, Manuel Schaffner divulguerait qu'après l'ajout d'un additif à une résine de silicone, la plate-forme d'impression s'abaisse dans le réservoir de résine jusqu'à la surface du silicone, un essuie-glace divise un mince film de silicone sur ladite plate-forme pour chaque couche, une lumière éclaire les zones qui doivent être solidifiées et, avec la répétition de ce processus, une pièce en silicone utilisable est formée.

C'est une méthode alternative de fabrication avec du silicone. Traditionnellement, les produits en silicone sont fabriqués par moulage par injection, tandis que les entreprises commeConception FrippetWacker font partie des acteurs de la fabrication additive à avoir développé des technologies pour soutenir l'impression 3D du matériau souple. Fripp Designs'Picsima La méthode imprime le caoutchouc de silicone de vulcanisation à température ambiante (RTV) en prenant une huile de silicone de base, en ajoutant un agent de réticulation pour déterminer la douceur, puis en ajoutant un catalyseur à travers une ouverture de 0,2 mm qui polymérise la sous-surface en silicone. Wacker, quant à lui, utilise un processus de goutte à la demande, l'impression déposant des voxels de silicone sur une plate-forme de construction pour former une surface homogène, avant que le durcissement ne soit activé par la lumière UV.

Spectroplast SA

Modèles imprimés en 3D en silicone par Spectroplast.

La méthode de Spectroplast élimine le besoin de moules et, selon Schaffner, contourne certains des défis typiques de l'impression de silicone. Étant une technologie SLA, presque par défaut, elle augmente également considérablement la précision d'impression.

"Il y a deux principaux défis lors de l'impression de silicone", a-t-il déclaréTCT . "Le premier est que le silicone a une viscosité très élevée, ce qui signifie qu'il se comporte comme un gel et ne veut pas vraiment s'étaler, et l'étalement est assez intrinsèquement important pour le rendre accessible à l'impression 3D. Le deuxième défi est que Le silicone se solidifie généralement à des températures élevées. Et la viscosité, ainsi que la solidification à haute température ou la réticulation requise pour le silicone, sont des défis intrinsèques pour l'impression 3D. Grâce à notre technologie brevetée, ces limitations peuvent être surmontées, ce qui nous permet de fabriquer des standards industriels. silicone de haute précision accessible à l'impression 3D sans utiliser de moules."

Un autre avantage de sa plate-forme d'impression en silicone est la possibilité d'évolutivité. Actuellement, Spectroplast dispose d'une seule machine avec des capacités de construction couvrant 30 x 50 x 200 mm. Le plan n'est pas seulement d'augmenter le nombre de systèmes SLA, mais également la zone de construction, initialement à 300 x 450 x 200 mm, et à un moment donné dans le futur, peut-être même plus grande que la plus grande imprimante SLA du marché. Cela alimente l'ambition de l'entreprise d'offrir une véritable option pour la fabrication additive en volume de produits en silicone, et on s'attend à ce que d'ici la fin de l'année, Spectroplast fasse un pas de plus vers la réalisation de cette vision.

Pendant ce temps, la société a également une approche prospère des matériaux, son imprimante SLA capable de prendre en charge les matériaux en silicone de toutes les duretés Shore entre Shore A 00-30 et Shore A 80, ce qui signifie que des pièces aussi douces que des semelles de chaussures en gel peuvent être imprimées, tout comme des pièces aussi résistantes que la bande de roulement des pneus et les talons des chaussures. Travaillant côte à côte avec ses clients, Spectroplast vise à obtenir une compréhension globale de leurs besoins, puis à personnaliser un matériau en silicone en fonction de ces exigences. C'est comme ça depuis le début.

Spectroplast SA

"Nous avons commencé à parler à de nombreuses industries, et l'objectif est toujours d'élargir la gamme de matériaux accessibles à l'impression 3D", a déclaré Schaffner. "Et nous avons réalisé que le côté élastomère souple faisait défaut en ce moment, et c'est à ce moment-là que nous avons commencé là-dessus."

Ces marchés incluent la robotique douce et l'aérospatiale, où la flexibilité et la capacité d'imprimer des structures en treillis offrent de grands avantages, ou dans les secteurs des vêtements de sport, des chaussures et des soins pour bébés, où la douceur du silicone peut être utile. D'autres applications devraient voir le jour dans les appareils portables, les jouets pour enfants et le secteur du divertissement. Le marché du silicone devrait totaliser plus de 18 milliards de dollars au cours des cinq prochaines années environ. "Votre imagination est là où elle se termine", s'est exclamé Schaffner. Ici, en réalité, où cette entreprise finira par avoir son impact le plus important, il semble probable que ce soit dans les soins de santé, qui représentent plus d'un dix-huitième de ces milliards.

La société a obtenu les certifications ISO 10993-5 et ISO 10993-10 qui confirment que ses matériaux présentent une toxicité sûre et aucune irritation cutanée, respectivement. Ainsi, il ouvre la voie à l'utilisation du service par les professionnels de la santé du monde entier, le silicone étant un matériau utilisé depuis des décennies pour fabriquer des prothèses auditives, des implants, des cathéters, des joints et des tubes d'alimentation, entre autres. Ensuite, il y a l'aptitude à la personnalisation des technologies d'impression 3D à prendre en compte.

"L'ensemble du secteur de la santé est à un tournant où la personnalisation de masse, les soins de santé personnalisés et les produits pharmaceutiques commencent à peine à décoller", a noté Schaffner. "Nous pensons que nous pouvons fournir une solution dans une certaine mesure, au moins pour les implants mous et les applications médicales. Donc, vraiment, la stratégie à long terme est médicale."

Spectroplast SA

Ce n'est pas difficile à comprendre quand on considère la possibilité, par exemple, d'utiliser la technologie SLA/DLP pour fabriquer plus de 1 000 000 d'aides auditives par an commeSonovafait avecEnvisionTECmachines, ou produire des guides chirurgicaux à la demande avec une technologie similaire, commeaxiale 3D . Le point de vente unique de Spectroplast, bien sûr, est le potentiel de réaliser des exploits similaires avec un groupe de matériaux différent. Et c'est la motivation d'une entreprise qui a choisi maintenant de se lancer sur le marché, à une époque où le silicone d'impression 3D est encore naissant et où la production de personnalisation de masse sur le marché cible du prouveur de services est à la hausse.

"Nous avons la capacité d'apporter l'impression 3D en silicone à l'échelle industrielle sur le marché de masse, et d'une manière qui associe les caractéristiques de la nature à notre processus révolutionnaire de fabrication additive", explique Schaffner. "Aujourd'hui, la fabrication additive est principalement connue comme une technologie permettant de matérialiser des objets rigides en métaux, céramiques et plastiques, mais lorsque vous regardez quels matériaux la nature utilise réellement, nous avons réalisé que la nature incarne essentiellement tout le cosmos des matériaux souples qui transformer, morph et auto-guérison Voici des matériaux conformes qui s'adaptent, interagissent et se conforment à l'environnement, et ces matériaux souples présentent un certain nombre de caractéristiques uniques qui ne peuvent pas être, ou n'ont pas été jusqu'à présent, accessibles à l'impression 3D.

"Nous pensons que l'impression 3D a le potentiel de déplacer l'attention du prototypage rapide vers la personnalisation de masse des pièces fonctionnelles sortant directement de l'imprimante, et avec la première technologie d'impression 3D en silicone SLA au monde, nous pouvons élargir la gamme de matériaux d'impression 3D de rigides et rigides des matériaux aux matériaux élastomères extensibles, tels que le silicone. »

par Sam Davies

25 septembre 2018

09:00

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