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目前制约PCM工艺向实际生产转化的最大问题是：铸型的树脂含量是传统的树脂砂中树脂含量的3～5倍，铸件的合格率低。本文的研究重点就是在满足铸型强度的条件下，如何降低PCM工艺中的树脂含量使之符合铸造的要求。
通过对传统的树脂自硬砂的混砂过程和原有的PCM工艺喷射过程的深入分析和对比，创造性地将树脂的滚动裹覆和催化剂的渗透裹覆相结合，提出了基于砂粒复合裹覆的PCM新工艺——低发气量的PCM工艺，完全满足传统的树脂砂铸造工艺对树脂含量的要求。针对PCM工艺进行材料选择的实验方案，确定了适合于PCM新工艺的原砂为擦洗砂，确定了适合于PCM新工艺的树脂自硬砂是酸固化的呋喃树脂。
为了使低发气量的PCM工艺中树脂和催化剂的比例满足传统的树脂自硬砂的要求，提出了采用离散式喷射的喷头进行有选择性的喷射。成功地将离散式高速喷头用于PCM工艺，设计了压电式离散喷射喷头，已能初步应用于PCM工艺中。
以面向对象方法为主体、辅以数据流进行了PCM控制软件的系统设计。结合PCM工艺的特点对工艺规划的主要问题进行了优化。实现了循环缓冲区扫描方式，大大提高了铸型精度和造型效率。
对第二代PCM工艺的造型设备进行了改进，使之能满足PCM新工艺的要求。并重点分析了原有设备存在的缺点和不足。提出将模块化和简洁化的设计理念应用于开发大型快速成形设备，完成了下一代PLCM-I设备的总体设计和关键部件的选型工作。
对PCM新工艺进行了实验研究。对浇注工艺、后处理工艺进行了系统研究，应用PCM新工艺首次成功地浇注得到了具有一定复杂程度、表面质量和精度的合格铸件。