利用选择性激光烧结技术实现砂型快速成型可以解决传统砂型铸造存在的周期长、模具成本高等问题,为应用在工业中的单件小批量复杂薄壁零件的制造提供了切实有效的解决途径。由于选择性激光烧结技术的成型方式和工艺的特殊性,对于砂型制备过程覆膜工艺所制备材料的性能有着新的要求。我国对选择性激光烧结覆膜砂材料的制备工艺和烧结成型工艺的研究较晚,仍存在着烧结样件强度不足和精度较差的问题。本文选取角型系数较低的宝珠砂作为原材料,以热塑性酚醛树脂做为粘结剂,采用热法进行覆膜,对进行影响热法覆膜的工艺因素展开分析,确定热法覆膜的加入树脂时的温度和加入固化剂的温度,确定加入树脂和加入固化剂的混碾时间。并通过差示扫描量热仪曲线分析、热重曲线分析和不同粘结剂配比的常温抗拉强度的测量等方式来比较材料的性能,利用单层烧结的方式确定粘结剂配比范围。分析烧结过程中的传热作用和流动特性,建立砂粒间的粘结模型,对SLS覆膜砂的烧结机理进行探索,并基于烧结机理和数值模拟理论,建立烧结过程热源模型和流体几何模型,通过计算获得传热和流动过程所需物性参数。采用有限元方法,以软件comsol为平台,建立覆膜砂材料有限元热源模型和几何模型,考量材料实际的物性参数和仿真过程的边界条件,对覆膜砂烧结过程进行多场耦合仿真分析,获得温度场数据和多粒子模型烧结颈的变化规律,讨论加工参数和粘结剂配比对仿真结果的影响,为覆膜砂材料的制备和烧结工艺参数优化提供理论支撑。采用正交试验法,选取较优的粘结剂配比进行烧结工艺参数的优化。以拉伸强度和精度为考量指标,对烧结件影响较大的四因素(预热温度、激光功率、扫描速度和铺粉层厚)对考量指标的影响趋势进行分析,获得SLS最佳工艺参数,并利用该参数进行零件砂模的打印,铸造所得零件精度和质量良好。