近年來(lái)，CO2-有機(jī)酯復(fù)合硬化水玻璃砂工藝有擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢(shì)。其工藝過(guò)程是：在混砂時(shí)加入一定數(shù)量的有機(jī)酯（一般為正常需要量之半或水玻璃重量的4~6%）；造型完成后，吹CO2硬化到脫模強(qiáng)度（一般要求抗壓強(qiáng)度0.5MPa左右）；脫模后，有機(jī)酯繼續(xù)硬化，型砂強(qiáng)度以較快速度升高；吹完CO2再放置3~6h后，砂型即可進(jìn)行合箱和澆注。 其硬化機(jī)理是： 水玻璃砂吹CO2時(shí)，在氣體壓力差及濃度差的作用下，CO2氣體將力圖向型砂各方向流動(dòng)，CO2氣體與水玻璃接觸后，立即與之反應(yīng)生成凝膠。由于擴(kuò)散作用，反應(yīng)總是從外向里，外層先形成一層凝膠薄膜，阻礙CO2氣體和水玻璃繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。因此在短時(shí)間內(nèi)，無(wú)論采用何種方法控制CO2氣體，使其和全部水玻璃反應(yīng)是不可能的。據(jù)分析，當(dāng)型砂達(dá)到most佳吹氣強(qiáng)度時(shí)，和CO2氣體反應(yīng)的水玻璃約為65%，這就是說(shuō)水玻璃沒(méi)有充分發(fā)揮粘結(jié)作用，至少有35%以上的水玻璃沒(méi)有反應(yīng)。而有機(jī)酯硬化劑能與粘結(jié)劑形成均勻的混合物，能充分發(fā)揮粘結(jié)劑的粘結(jié)作用，型芯砂的所有部分都以相同的速度建立強(qiáng)度。 提高水玻璃加人量，砂型終強(qiáng)度將增加，但是其殘留強(qiáng)度也會(huì)增加，導(dǎo)致清砂困難。而水玻璃加入量過(guò)少時(shí)，其終強(qiáng)度過(guò)小，達(dá)不到使用要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般把水玻璃加入量控制在4%左右。 單獨(dú)用有機(jī)酯硬化時(shí)，一般有機(jī)酯的加人量為水玻璃量的8~15%。而采用復(fù)合硬化時(shí)，吹CO2時(shí)估計(jì)已有一半左右的水玻璃硬化，還有一半左右的水玻璃還沒(méi)有硬化。所以有機(jī)酯的加人量占水玻璃加人量的4~6%是比較合適的。 采用復(fù)合硬化法，可以充分發(fā)揮CO2硬化和有機(jī)酯硬化的雙重優(yōu)點(diǎn)，并能使水玻璃的粘結(jié)作用充分發(fā)揮出來(lái)，達(dá)到硬化速度快，起模早，強(qiáng)度高，潰散性好，成本低的綜合效果。 但是CO2-有機(jī)酯復(fù)合硬化工藝需要比單純的有機(jī)酯硬化法多加0.5~1%水玻璃，這將給水玻璃舊砂的再生增大難度。
