壳芯机也是热芯盒射芯机，它是已酚醛树脂作为粘结剂的一种热硬性砂芯的制芯设备，由于它是可以做出中空的壳体芯，砂芯被称为壳芯，制芯设备也就被称为壳芯机。使用壳芯机制芯时，芯砂的加入是可以射入或吹入，加热结壳到一定程度后，多余的芯砂被翻转倒出回用。
制芯过程如下：
1）将壳芯砂吹入加热了的芯盒中，保持一定的时间，使靠近芯盒壁处的壳芯砂中的树脂熔化，将砂粒粘结，沿芯盒内腔行程具有一定厚度的薄壳。
2）将多余的壳芯砂倒出。
3）留在芯盒内的薄壳再加热一定时间硬化，打开芯盒，将砂芯顶出，就得到薄壳砂芯。
与热芯盒法制芯相比，使用壳芯制芯具有以下特点：芯砂热强度高、流动性好，可制作薄或细长的砂芯如缸体缸盖的水套芯、中空长圆棒芯；由于是中空的薄壳砂芯，透气性好，发气量小，铸件气孔性的废品率很低；砂芯重量轻，节省原材料；砂芯的尺寸精度高、变形小、表面粗糙度值低，铸件内部精度高、内表面光洁、加工余量少；混制好的砂芯呈覆膜态状也称覆膜砂，可长时间存放和运输，砂芯可商品化，减少车间混砂作业面积。
壳芯机的基本原理：
1. 加热芯盒芯盒用电加热，芯盒的电加热的温度根据芯砂粘结剂、壳厚、结壳时间及硬化时间确定，一般为260-280℃。电加热的特点是加热均匀、热效率高、容易自动控制温度、劳动条件好。
2. 吹砂由于壳芯砂的流动性非常好，近似于烘干过的新原砂，吹砂斗内只需通过低压压缩空气进行吹砂，并在一定时间内保持压力，即可获得轮廓清晰、完整、光洁的砂芯。
3. 结壳吹砂终止后，吹砂斗停留一段时间进行结壳。结壳时间一般为15-50s。壳厚度按需要确定，一般为3-10mm。
4. 倒出余砂达到规定的结壳厚度后，将未曾结壳的中心部分的砂倒出。对于形状较复杂的砂芯，采用顶吹，使砂斗翻转180°，并作左右各45°摇摆，保证未结壳的芯砂倒的比较干净，以节约芯砂。
5. 硬化将已结壳而处于塑性状态的薄壳继续加热一段时间，使塑性薄壳完全硬化。
6. 顶芯、取芯硬化结束，高强度的薄壳砂芯已经制成，可以冲芯盒中顶出砂芯，用人工或专用工具取出待用。