酯硬化水玻璃砂的质量控制水玻璃加入量高（6%—8%）、型砂的残留强度高、溃散性差、铸件出砂清理及旧砂再生回用困难、型芯存放性差、硬不透、铸件外观质量差和型芯表面易粉化等。CO2硬化水玻璃砂工艺存在着上述不足，限制了铸件质量的进一步提高，急需解决。1．脂硬化水玻璃砂工艺优点1)水玻璃加入量低，一般在2.5%~3.5%，型砂强度高。2)型砂工艺性能优良，冬季硬透性好，硬化速度可通过粘结剂和固化剂种类进行调整。3)型芯砂溃散性好，铸件出砂清理容易；旧砂易于干法再生，回用率≥80%。4)铸件质量和尺寸精度可与树脂砂工艺生产的铸件相媲美。5)型芯砂热塑性好，发气量较低，可防止铸件产生裂纹和气孔等缺陷。6)原砂的适用范围广，可以用硅砂、铬铁矿砂及镁橄榄石砂等。7)在各种自硬砂工艺风吹草动生产成本低，劳动环境最好。2．脂硬化水玻璃砂的硬化机理有机酯水解后析出酸和醇，酸促使聚硅酸钠转变成硅溶胶，有利于水玻璃砂迅速固化；醇对水有很强的亲和力，能起到容积化的作用使水玻璃脱水，脱水后的水玻璃具有强而韧的特征，是型砂获得强度的主要原因。由此可以看出有机脂水玻璃砂是典型的物理硬化，而非化学硬化。它是以未反应的水玻璃脱水的物理硬化为主，使型砂获得所需要的强度，而以生成硅溶胶的化学硬化为辅，物理硬化与化学硬化是相辅相成的过程。3．脂硬化水玻璃砂用原材料及要求1）原砂高质量的原砂有利于以较小的水玻璃和脂的加入量获得较高强度和溃散性好的型芯砂。硅砂的含水量、含泥量、SiO2含量及角形系数等如表1。原砂中含水量过高，会延缓硬化速度，降低强度；原砂中的含泥量、微粉过高，会增加水玻璃有机脂的加入量；对于经烘干或回用的原砂必须冷却后方能使用，原砂温度不超过42℃，否则会减少型芯砂的可使用时间。表1原砂技术要求2）有机酯用于铸造生产的有机脂有醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、二醋酸乙二醇脂、二醋酸二甘醇脂及三醋酸甘油酯等。沈阳汇亚通生产的醋酸甘油酯固化剂，其主要性能指标见表2。这些专用有机酯与新型水玻璃发生作用，具有强失水、低碱性、反应均一的特性，硬透性比有SiO2（%）水分（%）含泥量（%）粒度分组代号角形系数微粉含量（%）≥98≤0.5≤0.330≤1.30≤0.5机脂要好，特别在低温、高温及高湿情况下的硬化性能优于普通有机脂。表2有机酯固化剂性能指标牌号密度/（g/cm3）粘度/（MPas）游离酸/（%）脂含量/（%）使用温度/℃ZCG-1301.1~1.2﹤100≤270特慢速≥30ZCG-1311.1~1.2﹤100≤280慢速≥25ZCG-1321.1~1.2﹤100≤285中速15~25ZCG-1331.1~1.2﹤100≤290快速10~15ZCG-1341.1~1.2﹤100≤294快速5~10ZCG-1351.1~1.2﹤100≤298特快速≤03）新型水玻璃新型水玻璃是在普通水玻璃的基础上通过一系列化学和物理改性与电离子嫁接而成，具有强度高、粘度低的特性，比普通水玻璃砂的强度提高30%左右。水玻璃的粘度决定着粘结剂在砂粒表面流动的难易程度，在模数、密度及温度相同的条件下，水玻璃的粘度越低，它的润湿角越大，表面张力越小，使得水玻璃的加入量越少。另外，水玻璃的粘度低，配比时定量准确，容易组织流水线生产。新型水玻璃可根据铸件大小、气温、湿度及砂子种类与固化剂匹配，任意地调节型芯砂的硬化速度和可使用时间，因此型砂的硬化性能优于普通水玻璃自硬沙，尤其是气温较低的冬季，型砂硬透性及硬化速度优于普通水玻璃。新型水玻璃的加入量增加，硬化速度快，终强度提高。但型砂中的Na离子含量增加，溃散性变差，严重恶化了旧砂的再生回用性能。因此在使用中不能片面的追求型芯砂强度，而应在强度满足生产工艺的前提下，尽可能减少新型水玻璃的加入量。4）涂料使用涂料是提高铸件表面质量的有效措施之一，但是对于脂硬化水玻璃砂型（砂芯），如采用水基涂料会产生一些困难，因为它对水分十分敏感，涂料中的水分渗入型芯中，会降低它的表面强度。新型水玻璃砂的型芯一般不需要烧烤，因此最好选用醇基快干涂料。4．脂硬化水玻璃砂的工艺性能及其因素新型水玻璃自硬砂的工艺性能受原砂质量、固化剂、水玻璃种类和加入量、环境湿（温）度、混砂供以及设备等多种因素的影响。因此，应根据现有原砂的种类、状态、型芯砂的...
