国内外发展现状及发展趋势
1.1 国内发展现状及发展趋势
我国铸件产量从2000年起已连续多年位居世界第一，但是在技术水平及铸件质量等方面与发达国家相比还存在较大差距。在能源危机和环境污染日趋严重的大背景下，如何通过铸造生产流程的创新设计，实现铸件的高效、敏捷制造，已成为人们共同面临的研究课题。
西安交通大学自1993年起就在国内率先开展光固化快速成形系统的研究，并将其应用于快速铸造，利用光固化技术成形树脂模样后翻制陶瓷型壳，实现了具有复杂空心结构发动机叶片的快速陶瓷型铸造。北京航空航天大学和大连理工大学研究了覆膜砂的SLS成形技术。华中科技大学快速制造中心将激光烧结工艺与铸造工艺相结合，形成了以选择性激光烧结（SLS）为基础的快速铸造工艺。北京隆源自动成型系统有限公司以快速铸造为应用对象，开展了选择性激光烧结工艺的研究，成功应用于复杂航空航天铸件的生产和发动机、液压件、泵阀、医疗器械等铸造零件的试制及小批量制造。目前，铸型打印占增材制造技术总应用量的6.5%，具备巨大发展空间。
机械科学研究总院将数控加工技术应用于铸型成形，开发出可用于多种砂型制造的快速砂型铣削技术及装备，可加工铸型最大尺寸达5 000 mm × 3 000 mm×1 000 mm，在中国一汽、广西玉柴等企业得到推广应用。
1.2 国外发展现状及发展趋势
伴随着信息技术的突飞猛进，各国纷纷制订了旨在提升国家竞争力、培养竞争优势的制造行业计划。美国政府于1994年底在《21世纪制造企业战略》报告中指出，应通过敏捷制造强化国家制造行业实力，实现最低资源消耗下的高效产品制造。基于数字化加工的快速铸造是铸造行业实现敏捷制造的重要途径。早在20世纪90年代，美国、日本以及西欧等国家就开始研究并利用快速原型技术进行快速精密铸造。美国、欧洲等高度重视增材制造与铸造工艺的结合，已在航空航天、船舶、机床、汽车等相关领域获得应用。全欧400多家精铸厂家中，有93 %以上使用增材制造技术实现快速铸造。
在发展快速成形技术方面，美国一直处于领先地位，著名高校如MIT、Texas大学，以及一批研究机构在政府和工业界的资助下开展快速成形技术的研究。美国Sandia国家重点实验室于1996年前后成功将SLS技术应用于熔模铸造；德国EOS公司和美国DTM公司分别于1998和1999年就将聚苯乙烯(Polystyrene，PS)的SLS成形技术与熔模铸造工艺加以结合。
德国EOS公司早在1996年就在宝马公司安装了EOSINT S 700 砂质激光烧结系统，将快速成形技术与铸造技术结合；Voxijet公司的大型砂型打印机，ProMaker公司的大尺寸面曝光光敏树脂设备，效率可达到传统快速成形方法的百倍；总部在美国的ExOne公司使用其开发的喷胶法砂型打印技术来建立砂型，其耗材成本较低且成形效率高，24小时即可完成一套4缸发动机所需全套砂芯和砂型的快速成形，获得的砂型可直接组箱浇注。
随着快速铸造技术的不断开发，与快速铸造工艺相适应的铸型材料不断出现，铸型表面质量和精度也得到迅速提高。早前的快速铸造技术是快速原型制造去适应铸造工艺，而随着两者的不断融合，适合快速铸造流程的铸件结构设计也被提上了日程。
1.3 国内外的差距
我国快速铸造技术研究水平总体处于国际第一阵营，但在如下几个方面还存在差距：
（1）在装备技术与成形工艺方面，铸型的成形效率、强度、精度和表面质量，成形设备的可靠性、稳定性和易用性等方面还存在差距；
（2）模样及铸型材料对铸件的性能指标有重要影响，然而目前国内在适用于快速铸造的铸型材料方面缺乏关注和研究；
（3）在应用层面，快速铸造的普及程度远不及美欧日，与快速铸造匹配的铸造工艺与装备的研究相对缺乏；
（4）对快速铸造成形的效用评估以及相适应的铸件结构优化缺乏重视。
1.4 问题分析与解决思路
目前我国铸造企业产品生产周期长、新品开发成本高，普遍缺乏先进的生产手段，难以实现有效技术创新。而高等院校、科研单位虽然掌握了先进的技术原理，但缺乏铸件生产的现场经验。应当抓住当前快速成形技术的良好势头，推进快速铸造技术研发，通过高等院校、科研单位与企业通力合作，实现快速铸造在铸造行业中的更广泛应用，提升我国铸造行业水平和实力。
发展目标
“十三五”期间，快速铸造技术的发展目标是系统研发适用于不同类型快速铸造工艺的铸型材料，提高快速铸型的强度和精度，发展适用于多材料和高效率的铸型快速制造装备，降低快速铸造成本，提高快速铸造技术效率及工艺可靠性，形成涵盖材料、工艺与装备的成套技术，将其应用于多个领域典型铸件的高质量快速生产，提升我国铸造行业水平和技术实力。
发展重点
3.1 技术路线
（1）以复杂小型铸件的快速试制为应用对象，发展和完善模样的快速原型3D打印技术和铸型翻制技术，建立配套的原型及铸型的材料体系，推动快速原型3D打印工程化生产装备的研制；
（2）以复杂小型铸件的快速试制为应用对象，发展和完善砂型及陶瓷型的铸型3D打印技术，建立适用于铸型3D打印的铸型材料及粘结剂体系，推动快速铸型3D打印工程化生产装备的研制；
（3）以复杂中型铸件试制或小批量生产为应用对象，发展快速砂型的高效率数控铣削成形技术，完善适用于快速铸型铣削成形的铸型材料体系，推动快速铸型铣削成形工程化生产装备的研制；
（4）以复杂大、中型铸件小批量生产为应用对象，发展快速砂型的高效率低成本3D打印成形技术，完善适用于快速砂型3D打印的铸型材料及粘结剂体系，推动快速铸型高效率低成本3D打印工程化生产装备的研制；
（5）发展和研制适用于复杂铸型快速铸造的合金浇注及铸造装备，组织典型复杂铸件的快速铸造技术攻关，促进快速铸造技术的应用推广；
（6）针对典型复杂铸件，基于快速铸造技术对其结构进行优化，进一步挖掘快速铸造技术在制造效率、产品性能上的潜力。
3.2 技术研究
3.2.1 关键技术研究
（1）适用于快速铸造技术的制模及造型材料体系开发；
（2）快速原型高精度模样的高效3D打印技术；
（3）快速砂型的高效数控铣削成形技术；
（4）快速砂型的高质量3D打印快速制造技术；
（5）高可靠性快速铸造工程化生产装备的开发和研制。
3.2.2 共性技术研究
（1）面向快速铸造的铸件结构优化设计技术及3D打印路径设计；
（2）面向快速铸造的铸型结构优化设计及组合技术；
（3）适用于复杂铸型快速铸造的合金浇注及铸造装备研制。
重点项目
4.1 重点技术
（1）面向快速铸造的铸件结构优化设计技术；
（2）快速原型高精度模样的高效3D打印技术；
（3）面向快速陶瓷型制造的陶瓷浆料挤出成形技术和激光直接烧结成形技术；
（3）面向快速砂型制造的微滴树脂喷射灵活控制技术。
4.2 重点项目
（1）快速铸造专用模料及造型材料研制；
（2）快速铸造专用设备及其成形工艺研究；
（3）典型复杂航空器舱体结构件的结构优化设计及快速铸造成形；
（4）高推重比发动机叶片结构优化设计及快速铸造成形；
（5）典型大型船用发动机铸件的结构优化设计及快速铸造成形。
4.3 重点产品
（1）快速铸造专用模料及造型材料体系；
（2）面向快速铸造的铸件结构优化设计及3D打印路径设计软件系统；
（3）快速原型高精度模样的高效3D打印工程化生产装备；
（4）快速砂型的高质量3D打印快速制造工程化生产装备。
政策建议
加强已有科技平台（如国家实验室、国家重点实验室、国家工程技术中心、国家工程实验室等）之间的资源及信息共享，促进学科交叉融合，鼓励协同创新，提高科技资源的合理配置和高效利用。加强基础理论研究、关键技术研发与转化应用之间的衔接，提倡和鼓励自主创新，统筹全国快速制造技术研究与面向行业、地方产业应用的协调发展，促进系统性、原创性、重大产出和高效转化。