在CAST前处理模块里，各项参数这样设置：先确定重力矢量的方向，根据铸型和铸件的装配关系，把某一个轴的竖直方向当作砂型重力铸造的方向；把铸件及其浇注系统、上模和下模设为单独的3个体模块，上模和下模的应力类型设为刚性，铸件及其浇注系统的应力类型设为线弹性；铸件及其浇注系统的材料是：铝合金EN - AC 42100Al - 7Si - 0.4Mg，应力1K/s，初始填充率是0，单次浇注总重2.96kg；铸型材料是：呋喃树脂砂CBFMS - M；接触界面遵循网格唯一性原则，材质相同的上模和下模之间热交换类型选EQUIV，材质不同的砂型和铸件之间热交换类型选COINC，其中砂型和铸件的界面热交换系数选500W/(m²·℃)；砂型的初始温度设为室温25℃；热交换设置：选上、下砂型合模后的所有外表面当散热表面，和外界环境进行热交换，冷却方式选空冷；入口设置：合金的浇注温度选725℃，浇注时间选4s，冷却方式也选空冷。

晶相的体积分数随着壁厚变小而增大，从30mm时的19.60%增加到5mm时的28.35%，增加了44.6%。陈瑞和黄龙辉在研究冷却速度对Al - 7Si - Mg合金凝固过程的影响时也得出了相同的研究结果：随着冷却速率增加，合金凝固组织中共晶相的体积分数增加。这是因为壁厚变小，合金冷却速度加快，共晶反应温度降低，过冷度增大，凝固过程偏离平衡凝固，固 - 液界面前沿溶质富集更严重，导致共晶相的体积分数增加。

不同冷却速度下合金中气孔缺陷的形成原理是：当高温铝液流过3D打印阶梯砂模型腔时，呋喃树脂和固化剂遇高温分解，释放出很多气体，像H₂、N₂、O₂、CO等，一部分气体透过砂型或者排气通道跑出去，没法及时排出的气体留在砂型里，砂型内气体压力增大，气体（主要是H₂）就钻进铝液里；铝合金液凝固结晶时，氢在铝合金液里的溶解度大幅降低，在凝固界面前沿，因为溶质再分配，富集大量氢原子，如果大于氢的饱和浓度，就会形成气孔。

不管二次枝晶臂间距（SDAS）是大还是小，本章用3D打印砂型铸造做的A356铝合金抗拉强度都能和工业化很成熟的传统砂型铸造相比。在伸长率方面，当SDAS较大时，用3D打印砂型铸造工艺和传统砂型铸造工艺做的A356铝合金样品的伸长率差不多；但在SDAS较小时，3D打印砂型铸造样品的伸长率比传统砂型铸造样品低，表现出不一样的特点。这可能和3D打印呋喃树脂砂型发气量较大有关，壁厚较小时，合金里还是有细小的气孔缺陷，导致伸长率较低。不过，从实用角度看，对于像汽车缸盖、缸体这类对伸长率没高要求的铸件来说，3D打印砂型铸造能满足其工业应用要求。