砂芯主要用来形成铸件的内腔、孔洞和外形的凹坑等部分。在浇注时，由于它的大部分表面被液态金属所包围，经受着强烈的热作用、机械作用，排气条件也差，清砂困难，因此，对芯砂的性能要求比一般型砂要高得多，即它应具有较高的强度和耐火度、较小的吸湿性、较高的透气性、较低的发气量和较好的溃散性等。

根据砂芯几何形状的特征和在浇注时的工作条件，以及产品质量的要求，将砂芯分为五级。芯砂所需的湿强度大都取决于砂芯本身的结构特点和制芯工艺。结构复杂、断面薄小的I级、Ⅱ级砂芯一般要求在芯盒中硬化成形，此时芯砂的湿强度要求较低，以保证芯砂有较好的流动性和充型能力。结构简单、断面厚大的Ⅲ～V级砂芯可以脱模后再硬化，此时芯砂的湿强度要求较高，以保证砂芯脱模后不变形。

芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围见下表。

表  芯盒内硬化制芯工艺的种类及其特点和适用范围

选用制芯工艺时，一般常以下述几点作为依据：

1、铸件的特点和对砂芯的要求

有机粘结剂在高温下容易分解，具有较好的溃散性，故复杂的I级、Ⅱ级砂芯常用有机粘结剂制芯工艺制作。而无机粘结剂的耐热性好，但它的溃散性比有机粘结剂差，故Ⅱ级、Ⅲ级一般复杂的砂芯常用无机粘结剂制芯工艺制作。又由于酚醛树脂和呋喃树脂的硬化过程都产生不可逆的缩聚反应，具有较高的耐热性，故铸钢件生产时常被采用。呋喃树脂的高温退让性较差，易导致薄壁、箱型铸钢件产生热裂缺陷，因此这类铸件的砂芯一般都采用CO₂吹气硬化水玻璃砂工艺或酯硬化水玻璃砂工艺制作。而脲烷树脂的耐热性较低，故有色金属铸件的砂芯常用脲烷树脂自硬砂工艺制作。

植物油粘结剂的硬化过程也产生不可逆的氧化和聚合反应，强度高，溃散性好，故铸钢件和铸铁件的复杂I级、Ⅱ级砂芯也可用植物油砂工艺生产。

Ⅳ级、V级砂芯选用粘土砂、水泥砂和普通水玻璃砂等工艺生产就可满足强度的要求。

2、生产批量大小

在大批量生产的条件下，例如汽车、柴油机等行业，由于需要提高制芯效率，而且还要求砂芯具有较高的尺寸精度，如I级、Ⅱ级缸体和缸盖的水套砂芯，有时甚至Ⅲ级砂芯，都采用覆膜砂壳芯法、热芯盒树脂砂法、气硬冷芯盒树脂砂法和温芯盒法等来生产。覆膜砂壳芯工艺具有砂芯强度高、可不用涂料、铸件表面质量好等优点，特别适用于较薄较细的砂芯。气硬冷芯盒树脂砂工艺在生产效率、砂芯质量、模具成本及其使用寿命等方面综合表现优异。

在小批量生产的条件下，如机床、泵阀等行业，有的砂芯尺寸较大，采用树脂自硬砂生产I级、Ⅱ级和Ⅲ级砂芯也是合理的。对于较大的铸钢件砂芯的小批量生产，还可采用酯硬化水玻璃砂。合脂砂、渣油砂工艺一般常用作Ⅲ级、Ⅳ级中型、小型砂芯的小批量生产。

（摘自冯胜山等主编《砂型铸造生产技术500问》。）