O Qiangguo Zhizao visitou recentemente a Cprint 3D em Foshan para produzir dois documentários, um sobre a superação das barreiras do jato de cera (《破蜡突围》) e outro sobre a fabricação com areia (《聚沙成器》), registrando quase uma década de desenvolvimento em impressão 3D de cera e areia.
De um padrão de cera de alta qualidade a um molde ou macho de areia construído camada a camada, os dois programas tratam de uma questão fundamental da manufatura avançada: como tornar equipamentos críticos, materiais dedicados, controles de software e processos de produção dominados de forma independente e confiáveis no chão de fábrica?
Superar o gargalo do padrão de cera na fundição de precisão
Na fundição por cera perdida, o padrão de cera estabelece a geometria da cavidade usada nas etapas seguintes. Sua precisão e estabilidade influenciam peças como pás de turbina, componentes robóticos e dispositivos médicos avançados. Por muitos anos, fabricantes chineses dependeram de impressoras de jato de cera de alto nível, ceras dedicadas e componentes essenciais importados, ficando expostos a preços altos, prazos longos e interrupções de fornecimento.
Yang Wenyan começou a pesquisar a impressão 3D por jato de cera em 2016. Depois de duas primeiras etapas de desenvolvimento interrompidas, a equipe estabilizou o programa de P&D em 2021 e colocou em aplicação sua primeira geração nacional em 2022. O uso real revelou entupimento de bicos, instabilidade do material e dificuldades de operação contínua; o desafio deixou de ser apenas construir uma máquina e passou a ser garantir confiabilidade industrial.
Da cera dedicada à segunda geração: completar todo o sistema
Segundo a prévia do programa, a equipe de P&D continuou os testes de formulação e máquina durante o Festival da Primavera de 2023, gerando cerca de 50 toneladas de cera descartada. A investigação repetida finalmente resolveu o entupimento dos bicos causado pela precipitação de polímeros e permitiu dominar a formulação central da cera dedicada ao jateamento.
No segundo semestre de 2023, um fornecedor estrangeiro suspendeu temporariamente o fornecimento de cabeçotes essenciais. Mesmo com a retomada, a qualidade dos componentes e o suporte pós-venda continuaram sendo riscos. A Cprint 3D desenvolveu então uma plataforma de segunda geração com alimentação de múltiplos cabeçotes, várias ceras e múltiplos canais, além de equipamentos de inspeção, software de fatiamento e controle próprios. Os materiais do programa citam controle térmico de ±1 °C e erro de ejeção da cera dentro de 2 micrômetros. O avanço deixou de ser apenas uma máquina e passou a integrar equipamento, material, software, inspeção e processo.
Da cera à areia: reduzir o ciclo de ferramental na fundição
A fundição em areia convencional depende de modelos e caixas de macho. Projetar e produzir o ferramental pode levar semanas ou meses, e uma alteração de projeto pode exigir sua reconstrução. A impressão 3D em areia fabrica moldes e machos diretamente de dados digitais preparados, reduz a dependência do ferramental tradicional e oferece mais flexibilidade para novos produtos, canais internos complexos e pequenos lotes.
No entanto, o preço das máquinas, a areia especializada e os custos contínuos limitaram a adoção. Yang e sua equipe começaram a trabalhar com impressão 3D em areia em 2015 com um objetivo prático: torná-la acessível e utilizável por mais fundições de pequeno e médio porte.
Compatibilidade com areia comum e recuperação reduzem a barreira de adoção
Em vez de depender totalmente de areia especial de alta fluidez, a equipe adotou uma abordagem flexível. Um sistema de controle de precisão com alimentação por correia transporta de forma estável areia comum de menor fluidez e equilibra dosagem, espalhamento e estabilidade de impressão, reduzindo a dependência de consumíveis caros.
A equipe também enfrentou o problema da areia usada após a fundição. Inspirada na calcinação mineral, desenvolveu um forno rotativo elétrico compacto que combina tratamento em alta temperatura e limpeza mecânica para devolver à areia condições de uso na impressão. A compatibilidade com areia comum e a reutilização da areia recuperada reduzem em conjunto o consumo diário e os custos operacionais.
Uma impressora 3D em areia produz moldes e machos; montagem, vazamento do metal e inspeção de qualidade continuam necessários. Seu valor não está em substituir toda a fundição, mas em transformar uma etapa inicial intensiva em ferramental em um processo de fabricação orientado por dados digitais.
Da cera à areia, o avanço vai além de uma máquina
A impressão por jato de cera produz padrões digitais para a fundição por cera perdida, enquanto a impressão em areia digitaliza moldes e machos. Os processos são diferentes, mas compartilham as mesmas questões industriais: o equipamento opera com estabilidade? Há fornecimento contínuo de materiais? Software e controle podem evoluir de forma independente? O custo total funciona na produção real? Quase uma década de trabalho da Cprint 3D mostra que a substituição nacional não é copiar uma máquina, mas completar gradualmente um sistema integrado de materiais, software, inspeção, controle e reaproveitamento de recursos.
Os dois documentários do Qiangguo Zhizao estreiam em 10 de outubro de 2026 no Old Stories Channel da China New Film, com transmissão simultânea pela CCTV Mobile TV e reprises em 11 de outubro.