硅砂作為造型材料，為鑄造的發展做出了巨大貢獻，但在對鑄件質量要求日益提高、綠色生產嚴格要求的今天，硅砂的缺點也日益突出。硅砂在使用過程中易破碎，所產生的粉塵和固體廢棄物對人體健康和自然環境都造成了極大的危害。所以使用綠色環保的造型材料代替硅砂勢在必行。燒結陶粒作為一種 Si-Al系人造砂，其熱膨脹率低、再生回收率高，是一種理想的鑄造硅砂代替材料。

近年來3D打印技術發展迅速，已經在鑄造中成功實現規?；瘧?，簡化鑄造流程，縮短開發周期，提高鑄件質量，將成為鑄造行業實現轉型升級的主要途徑之一。

在某鑄造廠，其使用燒結陶粒砂砂型（芯）生產的柴油機缸蓋鑄件的表面質量和內部質量良好，無粘砂、脈紋等鑄造缺陷，合格率為 100%。使用硅砂砂型（芯）生產的鑄件內部存在脈紋缺陷，合格率為75%。

燒結陶粒砂的主要組成為莫來石和剛玉相，耐火度1800℃，在 20~1000 ℃的熱膨脹率為 0.11%，硅砂為 1.6%， 即燒結陶粒砂砂型（芯）在澆注過程中不易產生脈紋缺陷；燒結陶粒砂的角形系數≤1.1，粒形圓整，在研磨過程中不易破碎，其再生回收率較硅砂高。

（1） 采用3D 打印機同參數打印的砂芯，燒結陶粒砂芯抗壓強度較硅砂砂芯高出18%，緊實度也高于硅砂，透氣性比硅砂高出25%；

（2） 燒結陶粒砂砂芯澆注的柴油機缸蓋鑄件無粘砂和脈狀紋缺陷，合格率高于硅砂鑄件；

（3） 對于較大的機床鑄件，燒結陶粒砂鑄件相比硅砂鑄件存在較少的機械粘砂缺陷，清理較為容易。