Qiangguo Zhizao s’est récemment rendu chez Cprint 3D à Foshan pour deux reportages documentaires, l’un consacré à la percée du jet de cire (《破蜡突围》), l’autre à la mise en forme par le sable (《聚沙成器》). Ils retracent près de dix ans de développement dans l’impression 3D cire et sable.
Du modèle en cire de haute qualité au moule ou au noyau en sable construit couche par couche, les deux sujets posent la même question fondamentale : comment rendre les équipements critiques, les matériaux dédiés, les commandes logicielles et les procédés à la fois maîtrisables localement et fiables en production ?
Lever le verrou du modèle en cire dans la fonderie de précision
En fonderie à cire perdue, le modèle en cire définit la géométrie de la future cavité. Sa précision et sa stabilité influencent des pièces telles que les aubes de turbine, les composants robotiques et les dispositifs médicaux avancés. Pendant des années, les fabricants chinois ont dépendu d’imprimantes à jet de cire haut de gamme, de cires dédiées et de composants clés importés, avec des prix élevés, des délais longs et un risque de rupture d’approvisionnement.
Yang Wenyan a commencé à explorer l’impression 3D par jet de cire en 2016. Après l’arrêt de deux premières itérations, l’équipe a stabilisé son programme de R&D en 2021 et mis en service une première génération d’équipement national en 2022. L’utilisation réelle a révélé des problèmes de bouchage des buses, de stabilité du matériau et de fonctionnement continu : il ne s’agissait plus seulement de construire une machine, mais d’atteindre une fiabilité industrielle.
De la cire dédiée à la deuxième génération : compléter tout le système
Selon la bande-annonce du programme, l’équipe de R&D a poursuivi les essais de formulation et les tests machine pendant la fête du Printemps 2023, générant environ 50 tonnes de cire mise au rebut. Les investigations répétées ont finalement permis d’éliminer le bouchage des buses dû à la précipitation des polymères et de maîtriser la formulation centrale de la cire de projection dédiée.
Au second semestre 2023, un fournisseur étranger a suspendu la livraison de têtes d’impression essentielles. Même après la reprise, la qualité des composants et le service après-vente restaient des risques. Cprint 3D a donc développé une plate-forme de deuxième génération avec alimentation multi-têtes, multi-cires et multicanaux, ainsi que ses propres équipements de contrôle, logiciel de tranchage et système de commande. Les informations du programme indiquent une régulation thermique de ±1 °C et une erreur de projection de cire limitée à 2 microns. La percée ne concernait plus une machine isolée, mais la coordination de l’équipement, du matériau, du logiciel, du contrôle et du procédé.
De la cire au sable : raccourcir le cycle d’outillage en fonderie
La fonderie sable conventionnelle dépend de modèles et de boîtes à noyaux. Leur conception et leur fabrication peuvent prendre des semaines ou des mois, et une modification peut imposer de tout recommencer. L’impression 3D sable fabrique directement moules et noyaux à partir de données numériques préparées, réduit la dépendance aux outillages traditionnels et offre davantage de souplesse pour les nouveaux produits, les circuits internes complexes et les petites séries.
Le prix des machines, les sables spécialisés et les coûts d’exploitation ont toutefois limité sa diffusion. Yang et son équipe ont commencé à travailler sur l’impression 3D sable en 2015 avec un objectif concret : rendre la technologie abordable et réellement exploitable par davantage de petites et moyennes fonderies.
Sable courant et régénération réduisent la barrière à l’adoption
Plutôt que de dépendre entièrement d’un sable spécial très fluide, l’équipe a suivi une approche flexible vis-à-vis du sable. Un système de contrôle précis fondé sur une alimentation par bande transporte de manière stable des sables courants moins fluides et équilibre dosage, étalement et stabilité d’impression, réduisant ainsi le recours à des consommables coûteux.
L’équipe s’est aussi attaquée au sable usagé après coulée. En s’inspirant de la calcination des minéraux, elle a développé un four rotatif électrique compact combinant traitement à haute température et nettoyage mécanique afin de rendre le sable réutilisable en impression. La compatibilité avec le sable courant et le réemploi du sable régénéré réduisent ensemble la consommation quotidienne et les coûts d’exploitation.
Une imprimante 3D sable fabrique des moules et des noyaux ; l’assemblage, la coulée et le contrôle qualité restent nécessaires. Sa valeur n’est pas de remplacer toute la fonderie, mais de transformer l’une des étapes amont les plus dépendantes de l’outillage en un processus de fabrication piloté par les données numériques.
De la cire au sable, la percée dépasse une seule machine
Le jet de cire produit des modèles numériques pour la cire perdue, tandis que l’impression sable numérise moules et noyaux. Les procédés diffèrent, mais les questions industrielles sont proches : l’équipement fonctionne-t-il de façon stable ? Les matériaux sont-ils disponibles durablement ? Le logiciel et la commande peuvent-ils évoluer de manière autonome ? Le coût global est-il acceptable en production réelle ? Près de dix ans de travail chez Cprint 3D montrent que la substitution nationale ne consiste pas à copier une machine, mais à compléter progressivement un système intégré de matériaux, logiciels, contrôle, pilotage et réemploi des ressources.
Les deux reportages de Qiangguo Zhizao seront diffusés pour la première fois le 10 octobre 2026 sur Old Stories Channel de China New Film, simultanément sur CCTV Mobile TV, puis rediffusés le 11 octobre.