Программа Qiangguo Zhizao недавно посетила Cprint 3D в Фошане для съёмки двух документальных выпусков — о преодолении барьеров в струйной печати воском (《破蜡突围》) и о формообразовании из песка (《聚沙成器》). Они охватывают почти десятилетие разработок в области восковой и песчаной 3D-печати.
От точной выплавляемой модели до послойно изготовленной песчаной формы или стержня — оба сюжета отвечают на фундаментальный вопрос современного производства: как самостоятельно освоить ключевое оборудование, специальные материалы, программное управление и технологические процессы и обеспечить их надёжность в цехе?
Преодоление узкого места точного литья на этапе восковой модели
При литье по выплавляемым моделям восковая модель задаёт геометрию будущей полости. Её точность и стабильность влияют на качество лопаток турбин, компонентов робототехники и сложных медицинских изделий. Долгое время китайские производители зависели от импортных высокотехнологичных установок струйной печати воском, специальных восков и ключевых компонентов, сталкиваясь с высокой ценой, длительными сроками поставки и риском перебоев.
Ян Вэньян начал изучать струйную 3D-печать воском в 2016 году. После остановки двух ранних итераций команда стабилизировала программу исследований в 2021 году и в 2022 году вывела в применение первое поколение китайской установки. Реальная эксплуатация выявила засорение сопел, нестабильность материала и сложности непрерывной работы — задача сместилась от создания машины к обеспечению промышленной надёжности.
От специального воска до второго поколения оборудования: создание полной системы
Согласно анонсу программы, во время Праздника весны 2023 года команда продолжала испытания рецептур и оборудования, получив около 50 тонн отбракованного воска. Многократный поиск причин позволил устранить засорение сопел, вызванное выпадением полимера, и освоить основную рецептуру специального воска для струйной печати.
Во второй половине 2023 года зарубежный поставщик временно прекратил поставки ключевых печатающих головок. Даже после возобновления качество компонентов и сервис оставались риском. Поэтому Cprint 3D разработала платформу второго поколения с собственной многоголовочной, многовосковой и многоканальной системой подачи, а также собственными средствами контроля, программой нарезки и системой управления. Материалы программы указывают регулирование температуры в пределах ±1 °C и погрешность выброса воска до 2 микрон. Речь шла уже не об одной машине, а о согласованной работе оборудования, материала, ПО, контроля и процесса.
От воска к песку: сокращение цикла литейной оснастки
Традиционное литьё в песчаные формы требует моделей и стержневых ящиков. Проектирование и изготовление оснастки занимают недели или месяцы, а изменение конструкции может потребовать её переделки. Песчаная 3D-печать создаёт формы и стержни непосредственно по подготовленным цифровым данным, снижает зависимость от традиционной оснастки и даёт больше гибкости при разработке изделий, сложных внутренних каналов и малых серий.
Однако цена оборудования, специального песка и эксплуатации ограничивала внедрение. Ян и его команда начали работу над песчаной 3D-печатью в 2015 году с практической целью: сделать технологию доступной и удобной для большего числа малых и средних литейных предприятий.
Обычный песок и регенерация снижают барьер внедрения
Вместо полной зависимости от высокотекучего специального песка команда выбрала гибкий подход к сырью. Система точного управления с ленточной подачей стабильно транспортирует обычный песок с меньшей текучестью и согласует дозирование, распределение и устойчивость печати, уменьшая потребность в дорогих специализированных материалах.
Команда также занялась отработанным песком после литья. Используя принципы обжига минералов, она разработала компактную электрическую вращающуюся печь, сочетающую высокотемпературную обработку и механическую очистку, чтобы вернуть песку пригодность для печати. Совместное применение обычного и регенерированного песка снижает ежедневный расход материалов и эксплуатационные затраты.
Песчаный 3D-принтер производит формы и стержни; сборка формы, заливка металла и контроль качества остаются обязательными. Ценность технологии не в замене всего литейного процесса, а в переводе одного из самых трудоёмких этапов подготовки оснастки на прямое цифровое производство.
От воска до песка: прорыв — это больше, чем одна машина
Струйная печать воском создаёт цифровые модели для точного литья, а песчаная печать цифровизирует изготовление форм и стержней. Процессы различаются, но промышленные вопросы одинаковы: стабильно ли работает оборудование, доступны ли материалы, можно ли самостоятельно развивать ПО и управление, приемлема ли полная стоимость в реальном производстве? Почти десятилетняя работа Cprint 3D показывает, что импортозамещение — это не копирование машины, а постепенное создание единой системы материалов, программного обеспечения, контроля, управления и повторного использования ресурсов.
Два выпуска Qiangguo Zhizao впервые выйдут 10 октября 2026 года на канале Old Stories компании China New Film, одновременно на CCTV Mobile TV; повторы запланированы на 11 октября.