1．樹(shù)脂固化砂工藝

樹(shù)脂砂的特點(diǎn)較多，如型芯砂高強(qiáng)度、高固化效率、高潰散性，鑄件高精度、高表面質(zhì)量，為大批量流水線生產(chǎn)各種復(fù)雜的中、小型鑄件的型芯提供了一種理想的方法，從而很快在汽車、拖拉機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。又由于其高強(qiáng)度、高精度、高潰散性，低的造型制芯勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于滿足多品種、小批量生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜的中、大型鑄件的型芯，也起了十分重要的作用。目前，樹(shù)脂砂工藝繁多，可按其不同的硬化方式，分為如下三大類：加熱硬化法、吹氣硬化法和自硬法。

1. 加熱硬化法

此法系指型芯本體經(jīng)過(guò)外部加熱源進(jìn)行加熱，使型芯砂在一定溫度和時(shí)間下固化成型的一種工藝。目前在鑄造生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的有：殼型法和熱芯盒法兩種。殼型法是一種開(kāi)發(fā)最早、發(fā)展最快、應(yīng)用甚廣的高效造型、制芯工藝。由于覆膜砂的流動(dòng)性、充型性和存放性均好，強(qiáng)度大、潰散性好，被汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要求高的型芯。熱芯盒比殼型開(kāi)發(fā)晚15年，由于它的型、芯砂制備簡(jiǎn)單，成型溫度低，硬化速度快，在生產(chǎn)中也得到了應(yīng)用，鑒于其型砂流動(dòng)性差、存放性不好，吸濕性很大，含氮量較高，限制了它的應(yīng)用，目前國(guó)外已開(kāi)發(fā)了新型熱芯盒樹(shù)脂，效果較好，國(guó)內(nèi)也在試用。由于這兩種工藝操作方法基本相似，下面僅介紹殼型法。

（1）殼型用原材料及其特性   殼型用原材料主要是覆膜砂，它是由硅砂、熱塑性酚醛樹(shù)脂、烏洛托品硬化劑、硬脂酸鈣潤(rùn)滑劑及其他附加物等材料，在專門的混制設(shè)備上熱法混制而成，鑄造廠家可根據(jù)鑄件的種類和不同結(jié)構(gòu)的要求來(lái)選用，目前市場(chǎng)上可提供的覆膜砂系列產(chǎn)品的性能見(jiàn)表1。

表1  覆膜砂系列產(chǎn)品的性能

（2）殼型、芯的制造工藝及其設(shè)備殼型、芯的制作方法一般有兩種：翻斗法和吹砂法。翻斗法適用于殼型制作，而吹砂法多用于殼芯生產(chǎn)。吹砂法殼芯機(jī)又可分為底吹式和項(xiàng)吹式兩大類。底吹式殼芯機(jī)制芯時(shí)，芯砂由底部吹入芯盒，吹芯壓力為0.4～05MPa，吹砂時(shí)間為15～35s。由于芯砂由底部吹入芯盒，充填情況不如頂吹式理想，故一般適用于外形簡(jiǎn)單的殼芯。頂吹式殼芯機(jī)制芯時(shí)，芯砂由芯盒頂部吹入，充填情況較好，但整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的殼芯制造，其吹芯壓力為0.l～0.3MPa，吹砂時(shí)間為3～8s。

殼芯制造過(guò)程如下：把芯盒加熱至210～250℃，吹入覆膜砂，這時(shí)覆膜砂上樹(shù)脂受熱融化、結(jié)殼后，翻轉(zhuǎn)180o，使芯盒自動(dòng)左右搖擺數(shù)次，排放出未固化的砂子，翻斗復(fù)位，殼型、芯繼續(xù)硬化2～3min，便可頂出制好的殼型、芯。

（3）發(fā)展前景   在熱法制芯中殼型、芯工藝是一種很有發(fā)展前途的高效制芯工藝，但是目前覆膜砂中樹(shù)脂加入量高，生產(chǎn)成本高，鑄件氣孔及變形嚴(yán)重。同時(shí)它存在硬化溫度高，硬化時(shí)間長(zhǎng)，硬化時(shí)氣味大等缺點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外正在開(kāi)發(fā)各種新型的低氣味、高強(qiáng)度、速固化、流變性能好的改性酚醛樹(shù)脂和低氮、無(wú)氮的硬化劑，并開(kāi)發(fā)了新型覆膜混砂設(shè)備和；日砂再生設(shè)備。

2．吹氣硬化法

此法系指型、芯本體不需加熱，僅在氣體催化劑作用下迅速固化成型的一種制芯工藝。這種工藝現(xiàn)有三乙胺法、SO2法和低毒、無(wú)毒氣硬法等幾種。目前在生產(chǎn)中僅三乙胺法得到廣泛的應(yīng)用。它的最大特點(diǎn)是硬化速度快，硬透性好，生產(chǎn)效率高；其次是芯盒不需加熱，勞動(dòng)條件好，芯盒生產(chǎn)成本低，現(xiàn)已在批量生產(chǎn)各種復(fù)雜的砂芯的汽車、拖拉機(jī)行業(yè)廣為應(yīng)用。

（l）三乙胺法用原材料   三乙胺法用原材料主要由硅砂、樹(shù)脂和催化劑等組成。此法對(duì)硅砂要求甚嚴(yán)，特別是含水量＜0.2％，含泥量＜0.3％（均指質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。所用的樹(shù)脂由二個(gè)組分組成；組分Ⅰ為苯醚型特制酚醛樹(shù)脂，組分Ⅱ?yàn)榫郛惽杷狨ィ≒API）。為了降低樹(shù)脂對(duì)硅砂及環(huán)境濕度的敏感性和適用于低溫澆注鋁合金鑄件的需要，近年來(lái)，又開(kāi)發(fā)了抗?jié)裥詷?shù)脂和鋁合金專用樹(shù)脂。催化劑為液態(tài)的三乙胺或二甲基乙胺，為了能使砂芯均勻硬化，液態(tài)三乙胺需要先霧化或汽化，再與惰性氣體混合（常用的氮?dú)猓等胄竞校股靶居不苑乐谷野窔怏w濃度過(guò)大而引起爆炸。

（2）三乙胺法制芯工藝及其設(shè)備   三乙胺法制芯均在專用的冷芯盒射芯機(jī)上完成，所用射芯機(jī)的結(jié)構(gòu)與普通射芯機(jī)相似，但增加了吹氣機(jī)構(gòu)和前后工序配套設(shè)備。前工序配套設(shè)備有：混砂機(jī)、砂加熱器、氣體發(fā)生器、壓縮空氣干燥除濕系統(tǒng)、三乙胺氣體霧化裝置等。后工序配套設(shè)備包括廢氣凈化系統(tǒng)。

制芯的主要工序?yàn)椋汗枭凹訜嶂?5～35℃，將組分Ⅰ酚醛樹(shù)脂加入砂中，混制1～2min，再加入組分Ⅱ（PAPI），繼續(xù)混制1～2min。通常兩組分加入量各為0.75％，即為砂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～2％。然后在0.30～0.35MPa射砂壓力下，把砂子射入芯盒，再將與載體混合、體積分?jǐn)?shù)為2％的三乙胺氣體，在0.2MPa壓力下吹入芯盒，使型、芯砂迅速硬化，硬化時(shí)間一般為幾秒或幾十秒鐘。型、芯硬化后，緊接著通過(guò)原來(lái)吹氣系統(tǒng)，再吹入潔凈干燥的空氣，以便清洗型、芯砂中的殘胺，并可進(jìn)一步提高它的強(qiáng)度。從芯盒中排出的空氣中含有殘余的有毒胺氣，必須送到洗滌室內(nèi)，用酸中和，將胺除去，也可采用燃燒法去胺。最后，打開(kāi)芯盒，取出已硬化的砂芯，便可進(jìn)行下一輪程序。

為了提高鑄件的表面質(zhì)量，減少粘砂缺陷，砂芯表面應(yīng)刷一層涂料。可采用水基涂料，但必須待樹(shù)脂完全硬化后上涂料，防止明顯降低砂芯強(qiáng)度，刷涂后應(yīng)及時(shí)烘干。

（3）發(fā)展前景   氣硬冷芯盒制芯工藝是目前國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)開(kāi)發(fā)、最有發(fā)展前途的一種高效制芯工藝，特別是低毒、無(wú)毒氣硬工藝，在當(dāng)前全球關(guān)注環(huán)境保護(hù)、推行清潔生產(chǎn)的情況下，更具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。現(xiàn)正在開(kāi)發(fā)的酚醛樹(shù)脂／酯法，聚丙烯酸鈉／CO2法和堿性酚醛樹(shù)脂／CO2法等無(wú)毒制芯工藝，盡管還存在強(qiáng)度低，樹(shù)脂加入量高，吹氣硬化時(shí)間較長(zhǎng)，抗?jié)裥暂^差等一些問(wèn)題，但可以預(yù)計(jì)，在不久的將來(lái)，會(huì)開(kāi)發(fā)出更為理想、無(wú)毒無(wú)公害的高效制芯工藝，成功地應(yīng)用于生產(chǎn)，有力推動(dòng)我國(guó)鑄造事業(yè)向前發(fā)展。

3．樹(shù)脂砂自硬法

此法系指型、芯砂在室溫下，通過(guò)加入一定量的固化劑，使之在芯盒或砂箱內(nèi)，并在一定時(shí)間內(nèi)自行硬化成型的一種造型、制芯工藝。目前在鑄造生產(chǎn)中得到應(yīng)用的有酸固化呋喃樹(shù)脂砂、酯固化堿性酚醛樹(shù)脂砂和酚尿烷樹(shù)脂砂等。這種工藝的最大特點(diǎn)是：樹(shù)脂砂可在常溫下自行硬化成型，型、芯砂有一定的可使用時(shí)間，其硬化速度與強(qiáng)度受室溫、環(huán)境濕度的影響很大，生產(chǎn)效率不高，故比較適用于單件、小批量、多品種的中、大型鑄件的型、芯生產(chǎn)，在我國(guó)機(jī)床、通用、重型、造船、機(jī)車等行業(yè)得到了應(yīng)用。

在上述幾種樹(shù)脂自硬砂工藝中，以酸固化呋喃樹(shù)脂砂在我國(guó)應(yīng)用最多，因?yàn)樗玫脑o材料及設(shè)備能成套供應(yīng)，技術(shù)較成熟，積累的經(jīng)驗(yàn)也最豐富，目前國(guó)內(nèi)300多家采用樹(shù)脂砂工藝的工廠，絕大多數(shù)是采用這種工藝，與粘土砂比較，可提高鑄件的尺寸精度2～3級(jí)，改善表面粗糙度1～2級(jí)，廢品率明顯減少。

（l）呋喃樹(shù)脂砂用原材料   呋喃樹(shù)脂砂用的主要原材料有硅砂、呋喃樹(shù)脂和固化劑。呋喃樹(shù)脂砂對(duì)硅砂的質(zhì)量要求較嚴(yán)，應(yīng)從角形系數(shù)、含泥量、含水量、微粉含量、耗酸值與灼減量等項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)加以控制。粘結(jié)劑呋喃樹(shù)脂是以呋喃環(huán)為主、低聚合度的縮聚樹(shù)脂，按其化學(xué)組成可分為酚醛改性呋喃樹(shù)脂、脲醛改性呋喃樹(shù)脂和酚醛脲醛改性呋喃樹(shù)脂等，而以脲醛改性呋喃樹(shù)脂在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣。用酚醛部分取代脲醛，不僅能保持一定強(qiáng)度，而且還能降低樹(shù)脂中含氮量，是一種性能較好的呋喃樹(shù)脂。按國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn) GB／T7526－94的規(guī)定，呋喃樹(shù)脂可按其含氮量分為無(wú)氮［ψ（N2）≤0.3％］、低氮［ψ（N2）＞0.3％～2.0％］、中氮[（ψ（N2）＞2.0％～5.0％）]和高氮[ψ（N2）＞5.0％～13.5％］樹(shù)脂，也可按游離甲醛含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分為二級(jí)；一級(jí)含≤0.4％，二級(jí)含≤0.8％。要求質(zhì)量較高的鑄件可選用低氮樹(shù)脂，而有色金屬鑄件可采用含氮較高的樹(shù)脂。目前呋喃樹(shù)脂砂常用的固化劑為有機(jī)磺酸，它又可分為對(duì)甲苯磺酸和二甲苯磺酸二種，后者常用于氣溫較低的冬季。

（2）樹(shù)脂自硬砂的專用設(shè)備   樹(shù)脂自硬砂的成套設(shè)備主要包括混砂系統(tǒng)和舊砂再生系統(tǒng)兩大系列，混砂系統(tǒng)以混砂機(jī)為主，并配以振實(shí)臺(tái)、翻轉(zhuǎn)起模機(jī)、輸送輥道和電控等裝置，組成樹(shù)脂砂造型、制芯生產(chǎn)線。舊砂再生系統(tǒng)大多具有砂塊破碎、篩分、磁選、舊砂再生、微粉分離和砂溫調(diào)節(jié)等功能。為了滿足環(huán)境保護(hù)的要求及微粉分離的需要，樹(shù)脂砂生產(chǎn)線還必須配有良好通風(fēng)除塵裝置。

（3）樹(shù)脂自硬砂的造型、制芯工藝   呋喃樹(shù)脂在強(qiáng)酸固化劑作用下，樹(shù)脂分子間相繼產(chǎn)生加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，使原來(lái)低相對(duì)分子質(zhì)量的線型結(jié)構(gòu)相互交聯(lián)，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)分子質(zhì)量很大的體型結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂膜，將砂粒粘結(jié)起來(lái)，達(dá)到型、芯的常溫固化。樹(shù)脂加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一般為0.8％～1.2％，磺酸類固化劑加入量為樹(shù)脂的30％～60％，型、芯砂的可使用時(shí)間從幾分鐘至數(shù)十分鐘，起模時(shí)間由十幾分鐘至數(shù)小時(shí)。

樹(shù)脂自硬砂的造型、制芯工藝基本上與粘土砂類似，由于樹(shù)脂自硬砂具有許多特點(diǎn)，在造型制芯時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：

應(yīng)根據(jù)合金種類和鑄件的大小，合理選用樹(shù)脂的類型及吃砂量的大小，盡量降低砂鐵比和造型材料的生產(chǎn)成本；應(yīng)根據(jù)室溫的高低，合理選用固化劑，夏季室溫高時(shí)，選用酸強(qiáng)度較低的固化劑，冬季室溫較低時(shí)，應(yīng)采用二甲苯磷酸為主，加入適量無(wú)機(jī)酸的醇溶性固化劑；樹(shù)脂砂的流動(dòng)性很好，但具有明顯的時(shí)間性，必須在型砂可使用時(shí)間內(nèi)完成造型制芯工作；樹(shù)脂自硬砂起模困難，不可太晚；樹(shù)脂砂在澆注時(shí)發(fā)氣速度較快，必須采取措施將氣體排出，防止氣孔的產(chǎn)生；樹(shù)脂砂耐熱性較低，必須上涂料，以保證鑄件的表面質(zhì)量；根據(jù)有機(jī)粘結(jié)劑特點(diǎn)，應(yīng)按“快、穩(wěn)、封閉、底注、保證壓頭和處理臟鐵液”等原則來(lái)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。實(shí)踐證明，只有遵循上述原則來(lái)造型制芯，才可能獲得質(zhì)量高、成本低的樹(shù)脂砂鑄件。

（4）發(fā)展前景  我國(guó)80％以上鑄造廠家屬于單件、小批量生產(chǎn)，80年代以前大多數(shù)采用落后的粘土砂工藝，鑄件質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境污染嚴(yán)重。由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和鑄件出口貿(mào)易的需要，不少?gòu)S家采用樹(shù)脂砂代替粘土砂，取得了明顯的效果，充分證明該工藝對(duì)單件、小批量生產(chǎn)的鑄鐵車間具有較大的發(fā)展前景，低游離甲醛和低糠醇呋喃樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)，又有力地促進(jìn)了該工藝的發(fā)展。特別是80年代后，酯硬化堿性酚醛樹(shù)脂自硬砂的問(wèn)世，較好地解決了呋喃樹(shù)脂砂的成本、環(huán)保和熱裂等問(wèn)題，為今后生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄鋼件創(chuàng)出了一條新路。但是，堿性酚醛樹(shù)脂尚存的強(qiáng)度低、粘度大和再生困難等問(wèn)題，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，將會(huì)得到圓滿的解決。在即將到來(lái)的21世紀(jì)，化學(xué)固化砂的各種新型造型、制芯技術(shù)將會(huì)在我國(guó)鑄造廠家開(kāi)花結(jié)果，為改變我國(guó)鑄造事業(yè)落后現(xiàn)狀作出較大的貢獻(xiàn)。


2．水玻璃固化砂工藝

樹(shù)脂固化砂的應(yīng)用實(shí)踐表明，呋喃樹(shù)脂的價(jià)格較高，環(huán)境污染較大，在未來(lái)21世紀(jì)人們對(duì)于自身生存條件和環(huán)境的要求日趨嚴(yán)格的條件下，由于車間勞動(dòng)保護(hù)和生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生方面的投資很大，從而使樹(shù)脂砂的應(yīng)用受到一定限制，許多國(guó)家又對(duì)水玻璃固化砂極為重視。最近十多年來(lái)，人們對(duì)于水玻璃的基本組成和“老化”現(xiàn)象實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)深化和新型硬化工藝的開(kāi)發(fā)等兩方面均取得了突破性進(jìn)展，在型芯砂保持足夠的工藝強(qiáng)度的條件下，水玻璃加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）可降至2.5％～3.5％，從而使水玻璃砂長(zhǎng)期存在的潰散性差、舊砂不能回用的問(wèn)題，得到了較好的解決。水玻璃砂的硬化方法可分為：CO2氣硬法和自硬法兩種，熱硬法已很少采用。

1．CO2氣硬法

此法是水玻璃粘結(jié)劑領(lǐng)域里應(yīng)用最早的一種快速成型工藝，由于操作方便、使用靈活、無(wú)毒無(wú)味、在國(guó)內(nèi)外大多數(shù)的鑄鋼件生產(chǎn)中，得到了廣泛的應(yīng)用。

（l）硬化原理和特點(diǎn)   水玻璃的出現(xiàn)已有三百多年歷史，由于它的成分十分復(fù)雜、多變，它的基本組成一直沒(méi)有搞清楚，對(duì)水玻璃的研究主要停留在宏觀的層次上。近年來(lái)，多種先進(jìn)測(cè)試手段的開(kāi)發(fā)，可深入到分子范疇進(jìn)行分析和研究，并發(fā)現(xiàn)，新制備的水玻璃是一種真溶液；但是在存放過(guò)程中，水玻璃中硅酸要進(jìn)行縮聚，將從真溶液逐步縮聚成大分子的硅酸溶液，最后成為硅酸膠粒。因此，水玻璃實(shí)際上是一種由不同聚合度的聚硅酸組成的非均相混合物，易受其模數(shù)、濃度、溫度、電解質(zhì)含量和存放時(shí)間長(zhǎng)短的影響。

水玻璃砂吹入CO2氣體硬化時(shí)，水玻璃的表層因吸收CO2而其模數(shù)升高和脫水，在酸化和脫水兩重作用下，迅速硬化而形成初強(qiáng)度。已固化的表層水玻璃阻礙了CO2往深層滲透，內(nèi)層水玻璃只能靠脫水而繼續(xù)增加強(qiáng)度。此法缺點(diǎn)是：型芯砂強(qiáng)度低，含水量大，易吸潮，潰散性差，目前大多用于中、小型鑄鋼件生產(chǎn)。

（2）水玻璃的改性   水玻璃在存放過(guò)程中分子產(chǎn)生編聚，形成膠粒，可使其粘結(jié)強(qiáng)度下降20％～30％，這一現(xiàn)象稱為水玻璃老化。為了消除老化，必須對(duì)水玻璃進(jìn)行改性，目前改性的方法有物理改性和化學(xué)改性兩種。物理改性是用磁場(chǎng)、超聲波、高頻或加熱等辦法，往水玻璃中供給能量，使已聚合的膠粒解聚，聚硅酸分子重新均勻化。這種改性對(duì)高模數(shù)水玻璃有效，但是存在重新老化的問(wèn)題。化學(xué)改性是往水玻璃中加入少量化合物，這些化合物均含有羧基、酰胺基、羰基、羥基、醚基、氨基等極性基團(tuán)，通過(guò)氫鍵或靜電將其吸附在硅酸分子或膠粒表面，改變其表面位能和溶劑化能力，提高聚硅酸穩(wěn)定性，從而阻止老化進(jìn)行。例如往水玻璃中加入聚丙烯酰胺、改性淀粉、聚磷酸鹽等，均取得了較好的效果。

（3）發(fā)展前景   采用水玻璃改性來(lái)提高其粘結(jié)能力，往往增加了生產(chǎn)成本和工藝復(fù)雜化。近年來(lái)，日本又開(kāi)發(fā)了VRH法，此法是先把砂粒間空隙中的空氣抽去，再吹入CO2氣體，使鑄型迅速硬化成型。此工藝可使水玻璃加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）降至 3.0％以下，而CO2用量?jī)H為原來(lái)的1／10。最近又有作者提出往水玻璃砂中加入一種無(wú)機(jī)物，經(jīng)高溫作用后，在常溫時(shí)粘結(jié)橋上會(huì)形成大量孔洞，使型芯砂在不受外力作用下，自行潰散的新工藝。

2．酯硬化法

（1）硬化原理和特點(diǎn)   此法是采用液體的有機(jī)酯作水玻璃的硬化劑。有機(jī)酯在強(qiáng)堿性水玻璃溶液的作用下，水解為醇與酸。醇有很強(qiáng)的親水性，它可奪去水玻璃的水分，構(gòu)成它的溶劑化水。酸與水玻璃反應(yīng)，析出醋酸鈉，它也有一定的親水性，能奪取水玻璃的水分，構(gòu)成它的結(jié)晶水。在酸化和脫水雙重作用下，使水玻璃砂硬化。這種硬化工藝可使型芯砂具有很高的強(qiáng)度，不僅水玻璃加入量可降至3.0％以下，而且硬透性和抗?jié)裥跃茫m用于各種大型鑄鋼件的生產(chǎn)。缺點(diǎn)是型芯砂硬化速度慢、脆性大和流動(dòng)性較差。

（2）主要原材料及型砂的工藝控制   酯硬化的水玻璃砂用原材料有硅砂、水玻璃和液體有機(jī)酯，這些材料的質(zhì)量和合理選用將直接影響工藝成敗、鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)成本。對(duì)酯硬化水玻璃砂來(lái)說(shuō)，盡管對(duì)硅砂的要求不像樹(shù)脂砂那樣嚴(yán)格，為了降低水玻璃加入量，硅砂應(yīng)滿足如下要求：泥的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤1.0％，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.5％，細(xì)粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜l.0％和角形系數(shù)＜l.3。水玻璃應(yīng)達(dá)到國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBJ31003－88的要求。嚴(yán)格控制水玻璃的模數(shù)是成功應(yīng)用此工藝的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)季節(jié)和室溫加以調(diào)整：夏季，M＝2.2～2.4，其余季節(jié)，M＝2.4～2.6，有條件時(shí)，最好對(duì)水玻璃進(jìn)行改性，消除老化現(xiàn)象。目前用于鑄造生產(chǎn)的有機(jī)酯有：丙三醇醋酸酯、乙二醇醋酸酯、二甘醇醋酸酯和丙二醇碳酸酯等，加入量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）占水玻璃的8%～12％。有機(jī)酯是決定酯硬化水玻璃砂的工藝性能和生產(chǎn)成本的關(guān)鍵材料，必須嚴(yán)加選擇，即應(yīng)根據(jù)型、芯的大小和水玻璃的模數(shù)，合理選用不同型號(hào)（快酯、慢酯或混合酯）的有機(jī)酯。

對(duì)于酯硬化水玻璃砂的工藝性能來(lái)說(shuō)，主要控制如下性能：起模強(qiáng)度、終強(qiáng)度、可使用時(shí)間和殘留強(qiáng)度等，詳見(jiàn)表2。

表2   型、芯砂推薦的技術(shù)指標(biāo)

大型鑄件的混砂可采用連續(xù)式混砂機(jī)，造型、制芯均為手工操作。

（3）發(fā)展前景   加入某些附加物，形成復(fù)合水玻璃，起著助粘結(jié)劑作用，能進(jìn)一步提高水玻璃的粘結(jié)性能，如加入磷酸鹽、硼酸鹽或鋁酸鹽等附加物。另外，應(yīng)用較廣泛的有機(jī)酯硬化劑，因其價(jià)格高而影響了該工藝的推廣應(yīng)用，有人又提出了一種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)物配制成的硬化劑，其主要成分為磷酸、磷酸鹽和尿素，這種新型硬化劑不僅生產(chǎn)成本低，而且，型芯砂具有較好的潰散