Qiangguo Zhizao baru-baru ini mengunjungi Cprint 3D di Foshan untuk dua liputan dokumenter—tentang terobosan wax-jet (《破蜡突围》) dan inovasi pasir (《聚沙成器》)—yang merekam hampir satu dekade pengembangan pencetakan 3D wax-jet dan pasir.
Dari pola lilin berkualitas tinggi hingga cetakan atau inti pasir yang dibentuk lapis demi lapis, kedua kisah ini berfokus pada pertanyaan mendasar manufaktur maju: bagaimana peralatan inti, material khusus, kontrol perangkat lunak, dan proses produksi dapat dikuasai secara mandiri serta bekerja andal di lini produksi?
Menerobos hambatan pengecoran presisi pada tahap pola lilin
Dalam investment casting, pola lilin membentuk dasar geometri rongga yang digunakan pada proses berikutnya. Akurasi dan kestabilannya memengaruhi komponen presisi seperti bilah turbin, komponen robot, dan perangkat medis canggih. Selama bertahun-tahun, produsen Tiongkok bergantung pada printer wax-jet kelas atas, lilin khusus, dan komponen inti impor, sehingga menghadapi harga tinggi, waktu pengiriman panjang, dan risiko gangguan pasokan.
Yang Wenyan mulai mendalami pencetakan 3D wax-jet pada 2016. Setelah dua tahap pengembangan awal terhenti, tim membangun kembali program R&D yang stabil pada 2021 dan meluncurkan printer wax-jet domestik generasi pertama pada 2022. Ketika mesin mulai digunakan, penyumbatan nozzle, kestabilan material, dan operasi berkelanjutan menjadi tantangan baru; fokus pun bergeser dari sekadar membuat mesin menjadi memastikan keandalan produksi.
Melengkapi sistem dari lilin khusus hingga peralatan generasi kedua
Menurut pratayang program, selama Festival Musim Semi 2023 tim R&D terus menguji formulasi dan menjalankan mesin, menghasilkan sekitar 50 ton lilin gagal uji. Penelusuran berulang akhirnya mengatasi penyumbatan nozzle akibat pengendapan polimer sekaligus memberi tim kendali atas formulasi inti lilin jetting khusus.
Pada paruh kedua 2023, pemasok luar negeri sempat menghentikan pasokan printhead utama. Setelah pasokan kembali, mutu komponen dan layanan purnajual tetap menjadi risiko. Cprint 3D lalu mengembangkan platform generasi kedua dengan struktur suplai multi-head, multi-lilin, dan multi-saluran, berikut perangkat inspeksi, perangkat lunak slicing, dan sistem kontrol buatan sendiri. Materi program menyebut kontrol suhu ±1°C dan galat semprotan lilin dalam 2 mikron. Hasilnya bukan hanya sebuah mesin, melainkan koordinasi peralatan, material, perangkat lunak, inspeksi, dan proses.
Dari lilin ke pasir: memangkas siklus perkakas pengecoran
Pengecoran pasir konvensional bergantung pada pola dan kotak inti. Perancangan serta pembuatan perkakas dapat memakan waktu berminggu-minggu hingga berbulan-bulan, dan perubahan desain bisa mengharuskan pekerjaan diulang. Pencetakan 3D pasir membuat cetakan dan inti langsung dari data digital yang telah disiapkan, mengurangi ketergantungan pada perkakas tradisional dan memberi jalur lebih fleksibel untuk pengembangan produk, saluran internal kompleks, serta produksi volume rendah.
Namun harga mesin, pasir khusus, dan biaya operasi membatasi adopsi. Yang dan timnya mulai mengembangkan pencetakan 3D pasir pada 2015 dengan tujuan praktis: membuat teknologi ini terjangkau dan mudah digunakan oleh lebih banyak pengecoran kecil dan menengah.
Kompatibilitas pasir biasa dan reklamasi menurunkan hambatan adopsi
Alih-alih sepenuhnya bergantung pada pasir khusus yang sangat mudah mengalir, tim mengambil pendekatan fleksibel terhadap jenis pasir. Sistem kontrol presisi berbasis pengumpanan sabuk dapat mengangkut pasir biasa yang alirannya lebih rendah secara stabil, menyeimbangkan penakaran, penyebaran, dan kestabilan cetak sambil mengurangi ketergantungan pada media mahal.
Tim juga menangani pasir bekas setelah pengecoran. Dengan mengadaptasi proses kalsinasi mineral, mereka mengembangkan kiln putar listrik berukuran ringkas yang menggabungkan pemanasan suhu tinggi dan pembersihan mekanis agar pasir bekas dapat kembali dipakai untuk pencetakan. Kompatibilitas pasir biasa dan penggunaan kembali pasir reklamasi menekan konsumsi material serta biaya operasi harian.
Printer 3D pasir membuat cetakan dan inti; perakitan cetakan, penuangan logam, dan inspeksi mutu tetap diperlukan. Nilainya bukan menggantikan seluruh proses pengecoran, melainkan mengubah tahap awal yang paling bergantung pada perkakas menjadi proses manufaktur berbasis data digital.
Dari lilin ke pasir, terobosannya lebih dari satu mesin
Pencetakan wax-jet mendukung produksi pola digital untuk investment casting, sedangkan pencetakan pasir mendigitalkan pembuatan cetakan dan inti. Prosesnya berbeda, tetapi pertanyaan industrinya sama: apakah mesin dapat berjalan andal, material tersedia terus-menerus, perangkat lunak dan kontrol dapat dikembangkan mandiri, serta total biaya dapat diterima produksi nyata? Upaya Cprint 3D selama hampir satu dekade menunjukkan bahwa substitusi domestik berarti melengkapi sistem terpadu yang mencakup material, perangkat lunak, inspeksi, kontrol, dan pemanfaatan ulang sumber daya.
Kedua liputan Qiangguo Zhizao akan tayang perdana di China New Film Old Stories Channel pada 10 Oktober 2026, disiarkan serentak melalui CCTV Mobile TV, dan ditayangkan ulang pada 11 Oktober.