大型铸件砂型铸造生产时一般要先制作木模即木质芯盒或木质铸件主型，然后根据芯盒打制砂芯，再组芯形成铸件型腔，或根据主型舂制砂型，最后合箱浇注。目前，3D砂芯打印技术利用的是增材制造原理。与利用模具转印的方法相比，不必考虑如何使模样容易取出，因此不容易受到形状方面的制约，可大幅缩短研发和制造过程。

1. 砂芯制造效率问题

总的来看，铸件尺寸越大，需要制造的砂芯数量就越多。以德国Voxeljet公司为例，其开发的 Voxeljet 4000是目前世界上较大的砂模制造设备，最大成形尺寸4m×2m×1m，共26560个喷头，打印层厚0.3mm，打印速度75s/层。这样计算下来，打制1块高度为1780mm的砂芯需要5.15天，打制全部30块砂芯需要5.15月。而工厂木模制作大约15天，砂芯制造大概3天时间，总共只需18天时间就可以完成全部砂芯制造任务，显然目前采用传统木模芯盒制造砂芯的效率是高于3D打印的。

2. 砂芯搬运问题

目前采用传统木模芯盒制造砂芯的过程中，因此芯骨和芯吊在砂芯脱模、翻转、吊起涂刷涂料、下芯过程中起着至关重要的作用。而3D打印技术在砂芯打制过程中采用层层铺砂的方法成形，芯骨芯吊难以放入，这样大型砂芯的搬运难度很大，需开发专用的起吊装置来操作。

3.砂芯排气、退让性、固定问题

由于砂芯是由原砂（如硅砂、铬铁矿砂等）、固化剂、树脂混制而成，在浇注过程中砂芯或砂型在金属液高温作用下会产生大量的气体，该气体若不及时排出，砂型外会进入钢液，并在铸件中形成气孔等缺陷，因此砂芯要具有排气通道。同时，被钢液包围的砂芯还需具备一定的退让性，以避免铸件凝固收缩受阻而产生热裂纹和冷裂纹。另外，有些砂芯在浇注过程中会受到浮力，因此还需将砂芯固定牢固。基于上述问题，在用芯盒进行砂芯打制的过程中，会在芯盒填砂过程中采取）放入周身钻孔的钢制排气管，排气管外会缠空心尼龙绳或草绳，或者是放入空心尼龙绳或草绳，并将其引到型外的方法。

而采用3D打印技术打制的砂芯难以在打制砂芯的过程中放入排气管、尼龙绳等材料。曾考虑在砂芯内部结构设计中设计出所需的排气空腔管路，但依然很难满足铸造生产要求。

4.外冷铁设置、固定问题

在工厂大型铸钢件的生产过程中，外冷铁对铸件浇注后形成顺序凝固起着非常重要的作用。在用芯盒制造砂芯时会先将外冷铁按工艺要求位置进行摆放，然后在芯盒里填砂，待砂芯硬化起模后，外冷铁会牢牢地“嵌入”砂芯，这样可满足铸造生产使用要求。

而在3D打印砂芯过程中，外冷铁很难放入。

综上所述，3D砂芯打印技术还存在砂芯制造效率、砂芯搬运、砂芯排气、砂芯固定，以及外冷铁设置和固定等短时间内难以解决的问题。如果上述问题能够得到解决，则有利于3D打印技术在大型铸件砂芯制造上的规模化应用，大型铸件的砂型铸造生产方式也会进一步向机械化、信息化、自动化方向发展。