В данной работе были проанализированы различные методы решения обратной задачи теплопроводности для восстановления свойств песчаной смеси, применяемой в технологии изготовления литейных форм способом 3D-печати. Исходные данные для решения обратной задачи получены в натурных и вычислительных экспериментах. В натурных экспериментах наблюдали за кристаллизацией стали в цилиндрической литейной форме, выполненной из исследуемой песчаной смеси, и регистрировали показания установленных в форме термопар. В вычислительных экспериментах решали прямую задачу теплопроводности, симулировали аналогичный натурному эксперименту теплофизический процесс на конечно-разностной сетке и фиксировали изменение температуры в точках размещения термопар. Решением обратной задачи методом Левенберга-Марквардта совместили экспериментальные и расчетные температурные кривые.