Qiangguo Zhizao war kürzlich bei Cprint 3D in Foshan zu Gast. Zwei Dokumentarbeiträge über den Durchbruch beim Wachsstrahldruck (《破蜡突围》) und die Formgebung aus Sand (《聚沙成器》) zeichnen fast zehn Jahre Entwicklungsarbeit im Wachsstrahl- und Sand-3D-Druck nach.
Vom präzisen Wachsmodell bis zur schichtweise aufgebauten Sandform oder zum Sandkern geht es in beiden Beiträgen um eine Grundfrage moderner Fertigung: Wie werden Schlüsselanlagen, Spezialwerkstoffe, Softwaresteuerung und Produktionsprozesse eigenständig beherrschbar und in der Fertigung zuverlässig nutzbar?
Das Nadelöhr des Präzisionsgusses beim Wachsmodell überwinden
Beim Feinguss bildet das Wachsmodell die geometrische Grundlage des späteren Formhohlraums. Genauigkeit und Stabilität beeinflussen Präzisionsgussteile etwa für Turbinenschaufeln, Robotikkomponenten und anspruchsvolle Medizintechnik. Chinesische Hersteller waren lange von importierten High-End-Wachsstrahldruckern, Spezialwachsen und Kernkomponenten abhängig – mit hohen Preisen, langen Lieferzeiten und dem Risiko von Lieferstopps.
Yang Wenyan begann 2016 mit der Entwicklung des Wachsstrahl-3D-Drucks. Nachdem zwei frühe Entwicklungszyklen ins Stocken geraten waren, stabilisierte das Team 2021 sein F&E-Programm und brachte 2022 die erste Generation einer heimischen Wachsstrahlanlage in die Anwendung. Dort zeigten sich Düsenverstopfung, Materialschwankungen und Probleme im Dauerbetrieb. Aus dem Bau einer Maschine wurde die Aufgabe, industrielle Zuverlässigkeit zu erreichen.
Vom Spezialwachs zur zweiten Generation: ein vollständiges System entsteht
Nach Angaben der Programmvorschau setzte das Entwicklungsteam seine Rezeptur- und Maschinentests während des chinesischen Frühlingsfests 2023 fort. Dabei fielen rund 50 Tonnen Ausschusswachs an. Durch wiederholte Ursachenanalyse wurde schließlich die durch Polymerausfällung verursachte Düsenverstopfung behoben und die Kernrezeptur für das spezielle Druckwachs beherrscht.
In der zweiten Jahreshälfte 2023 stoppte ein ausländischer Lieferant zeitweise die Lieferung wichtiger Druckköpfe. Auch nach Wiederaufnahme blieben Qualität und Kundendienst ein Produktionsrisiko. Cprint 3D entwickelte deshalb eine zweite Plattformgeneration mit eigener Mehrkopf-, Mehrwachs- und Mehrkanalzuführung sowie eigener Prüftechnik, Slicing-Software und Steuerung. Die Programmunterlagen nennen eine Temperaturregelung von ±1 °C und eine Abweichung des Wachsaustrags von höchstens 2 Mikrometern. Entscheidend ist damit nicht eine einzelne Maschine, sondern das Zusammenspiel von Anlage, Material, Software, Prüfung und Prozess.
Vom Wachs zum Sand: Werkzeuglaufzeiten im Guss verkürzen
Konventioneller Sandguss benötigt Modelle und Kernkästen. Konstruktion und Fertigung der Werkzeuge dauern oft Wochen oder Monate; Änderungen können einen Neubau erforderlich machen. Der Sand-3D-Druck erzeugt Formen und Kerne direkt aus vorbereiteten digitalen Daten. Das reduziert die Abhängigkeit vom klassischen Modellbau und schafft mehr Flexibilität für Produktentwicklung, komplexe Innenkanäle und kleine Serien.
Hohe Anlagenpreise, Spezialsand und laufende Betriebskosten haben die breite Einführung jedoch gebremst. Yang und sein Team begannen 2015 mit der Entwicklung des Sand-3D-Drucks und stellten eine praktische Frage in den Mittelpunkt: Wie kann die Technologie für mehr kleine und mittlere Gießereien bezahlbar und gut nutzbar werden?
Standardsand und Altsandaufbereitung senken die Einstiegshürde
Statt vollständig auf besonders fließfähigen Spezialsand zu setzen, verfolgte das Team einen sandflexiblen Ansatz. Eine Präzisionssteuerung mit bandgestützter Sandzuführung transportiert auch schlechter fließenden Standardsand stabil und stimmt Dosierung, Auftrag und Druckprozess aufeinander ab. So sinkt die Abhängigkeit von teuren Spezialmedien.
Zudem nahm das Team den gebrauchten Gießereisand in den Blick. Nach dem Vorbild mineralischer Kalzinierungsverfahren entwickelte es einen kompakten elektrisch beheizten Drehrohrofen, der Hochtemperaturbehandlung und mechanische Reinigung kombiniert. Der aufbereitete Sand kann erneut zum Drucken genutzt werden. Standardsandverträglichkeit und Altsandrecycling senken gemeinsam Materialverbrauch und Betriebskosten.
Ein Sand-3D-Drucker fertigt Formen und Kerne; Formmontage, Metallguss und Qualitätsprüfung bleiben nachgelagerte Gießereischritte. Die Technik ersetzt nicht den gesamten Gießprozess, sondern digitalisiert einen besonders zeit- und werkzeugintensiven Abschnitt der Prozesskette.
Von Wachs bis Sand: Der Durchbruch ist mehr als eine Maschine
Wachsstrahldruck fertigt digitale Modelle für den Feinguss, Sanddruck digitalisiert Formen und Kerne. Die Verfahren unterscheiden sich, doch die industriellen Fragen ähneln sich: Läuft die Anlage stabil? Sind Werkstoffe dauerhaft verfügbar? Lassen sich Software und Steuerung eigenständig weiterentwickeln? Ist der Gesamtaufwand in realer Produktion tragfähig? Fast zehn Jahre Entwicklungsarbeit bei Cprint 3D zeigen, dass heimische Substitution kein Maschinenkopieren ist, sondern der schrittweise Aufbau eines Gesamtsystems aus Material, Software, Prüfung, Steuerung und Kreislaufführung.
Die beiden Qiangguo-Zhizao-Beiträge werden am 10. Oktober 2026 auf dem Old Stories Channel von China New Film erstmals ausgestrahlt, parallel auf CCTV Mobile TV gezeigt und am 11. Oktober wiederholt.