(1)殼芯法殼芯砂一般用覆膜砂。殼芯工藝能制作出強度高的薄殼砂芯，它還具有存放期長、芯砂流動性好、用砂量少、制出的砂芯重量小、易搬運、利于澆注時排氣、生產(chǎn)率高，且芯盒的維護、保養(yǎng)工作量小等優(yōu)點，被廣泛使用。由于殼芯機倒砂靠重力作用，故全部為垂直分盒，吹砂方向與分盒、頂芯方向垂直。因無射嘴的不利影響，其修芯工作量和砂芯損壞明顯減少。如第一汽車制造廠生產(chǎn)cA6102氣缸體的曲軸箱圓棒芯即用殼芯工藝制芯。其制芯設備為KxF一874制芯機。砂芯工藝參數(shù)為：芯盒溫度為270～300℃，吹砂壓力為0.2～0.3MPa，吹砂時間為3～5s，芯盒距射嘴距離為200—300mm，結(jié)殼時間為60～70s，搖擺倒砂時間為8—10s，加砂時問為6～9s，烘烤時間為80～90s，砂芯結(jié)殼厚度≥12mm。

　　殼芯制芯法的缺點是：因砂芯為空心，中間留有空氣，不利于導熱，使氣缸體鑄件在砂型內(nèi)中心部溫度太高，易導致鑄件力學性能的降低，并增加縮松和開裂傾向;其次，澆注時易跑火，內(nèi)部灌進鐵液。從改善砂i芷：的導熱和利于缸體中心部分的冷卻考慮，缸筒、曲軸箱芯最好能做成實芯。

　　(2)熱芯盒法具有工藝過程簡單、硬化周期短、成本低、生產(chǎn)率高等特點，而被很多廠家所采用。如缸體中的一些小芯，通常采用熱芯。熱芯工藝法的缺點是：由于芯盒需加熱到200—300~!：，而加熱的冷熱易造成芯盒產(chǎn)生變形、脹盒，使射砂時易產(chǎn)生噴砂，影響砂芯尺寸精度和射制質(zhì)量、操作環(huán)境，降低芯盒使用壽命和浪費能源。目前在薄壁高強度氣缸體的生產(chǎn)中，熱芯盒的使用已趨于減少。

　　(3)冷芯盒工藝近年來，冷芯盒工藝發(fā)展很快，其制芯法被國內(nèi)外許多廠家所重視，氣缸體砂芯的應用越來越廣泛。

    汽車廠家極其重視冷芯盒制芯工藝的主要原因是：

　　1)由于冷芯盒工藝省略了加熱固化時問，且固化速度快，比熱芯盒法制芯固化時間縮短一半以上，較殼芯生產(chǎn)率提高2—4倍，適合于大批量生產(chǎn)，因而大大提高了制芯生產(chǎn)率。

　　2)由于芯盒不受熱、無變形，故冷芯盒的型腔尺寸精度非常高，鑄件尺寸易得到保證，能夠滿足薄壁高精度氣缸體鑄件的需要。同時芯盒壽命也得到延長。

　　3)制芯過程不用加熱，可節(jié)約能源。冷芯盒法與殼芯法相比，其裝機功率和能耗均可節(jié)省80%。

　　4)冷芯盒制芯法適應性十分寬廣，既適合于單件小批生產(chǎn)，又能滿足大批量生產(chǎn)，從試制階段就可獲得比較精確的尺寸，從而縮短了調(diào)試、修改芯盒和模樣的過程。

　　目前冷芯盒工藝以Ashland法最為普遍。德國的本茨、美國的福特、法國的雪鐵龍以及我國的第一汽車制造廠均采用Ashland冷芯盒法生產(chǎn)氣缸體砂芯(水套芯和曲軸箱圓棒芯)。Ashland冷芯盒制芯原理是使線性酚醛樹脂與聚異氰酸酯按2：3到l：l配合，然后按1.5%～2.0%的加入量配成芯砂混合料，吹人三乙胺或二甲胺后分解出氨，使粘結(jié)劑轉(zhuǎn)變成具有很高粘結(jié)強度的聚氨酯樹脂。材料和工藝控制是本法成功的關鍵。福特公司采用本工藝，對原砂的要求為：平均粒度為0.23～0.2’7mm，盡可能圓形，含泥量(質(zhì)量分數(shù))小于O.3%，含水分(質(zhì)量分數(shù))小于等于O.1%。砂子進混砂機前預熱至(21±1.2)cI=，砂子定量誤差為±0.5%，樹脂定量誤差為±O.5%，吹氣管路加熱保持(65.5±2.2)℃，射芯和清洗用的壓縮空氣必須脫濕干燥。砂子的需酸值(A’DN)高，則芯砂存放時間短，通常要求砂子需酸值(ADN)為20±3，芯砂存放時間一般為40。80rain。為降低鑄件表面粗糙度，減少粘砂、氣孑L等鑄造缺陷，Ashland法冷芯盒

　　砂芯表面一般都上涂料，大多數(shù)醇基涂料易導致鑄件產(chǎn)生氣孔，最好用水基涂料，涂后經(jīng)爐溫為15&C、時間為30rain的烘干。對于復雜的薄壁水套砂芯，出盒后不能立即上涂料，否則易引起鑄件起皮。砂芯上涂料后，其強度大大下降，重新烘干可恢復部分強度。

　　由于Ashland冷芯盒砂芯對空氣溫度敏感，存放性差，美國Waupacpa.鑄造廠在1980年改為采用呋喃一s0：法。該法的工藝原理為：呋喃樹脂、硅烷和有機氧化物與干凈硅砂配制的混合料，通過SO：后產(chǎn)生硫酸，樹脂在硫酸催化下固化。這種制芯工藝的主要優(yōu)點是：砂芯強度高，高溫澆注鐵液能保持尺寸穩(wěn)定性;可不上涂料，落砂性好，減少清理勞動量;混好的芯砂存放時間長，在砂斗內(nèi)放3—4h仍可制芯;砂芯存放性好，即使是潮濕天氣，砂芯存放幾個月仍可生產(chǎn)出好的鑄件。主要缺點是芯盒上粘掛樹脂嚴重，以及SO：氣體對設備有腐蝕作用。

　　為了克服呋喃.s0：法的缺點，Waupacpa鑄造廠又開發(fā)了環(huán)氧一SO：冷芯盒法。該工藝的粘結(jié)劑由組分A(環(huán)氧樹脂+氧化劑)與組分B(環(huán)氧樹脂+活性劑)組成，A：B=65：35。粘結(jié)劑加入量為芯砂質(zhì)量分數(shù)的0。6%～1.4%。

　　其砂芯的優(yōu)點是：存放時間長，生產(chǎn)率高，砂芯質(zhì)量好。但成本較高。

　　鑒于原.Ashland冷芯盒工藝的不足，開發(fā)出游離基冷芯盒工藝法。其工藝原理是：制芯過程中向砂芯吹入SO。，但SO：的作用與呋喃一s0：法不同。它作為活性劑的作用激發(fā)樹脂的游離基而固化。芯砂添加劑由三部分組成：改性脲烷樹脂1.5%(占砂質(zhì)量分數(shù))，硅烷3%(占樹脂質(zhì)量分數(shù))，過氧化物2%(占樹脂質(zhì)量分數(shù))。其生產(chǎn)的砂芯強度高，存放期長，發(fā)氣量低，尺寸精度高，熱穩(wěn)定性好，落砂性好，勞動條件也比較理想。

　　由于三乙胺(或二甲胺)的毒性及SO：的腐蝕性，促使人們繼續(xù)開發(fā)新的冷芯盒工藝。20世紀80年代英國波登公司首先提出酚醛一甲基酯固化工藝(B—SET PRO(：ESS)。工藝原理是耐酸酚醛樹脂+揮發(fā)性酸(甲基酸)發(fā)生固化。酯不是催化劑，而是參與反應。樹脂的加入量占砂質(zhì)量分數(shù)的0.8%～2.0%，甲基酯消耗量占樹脂質(zhì)量分數(shù)的30%，。該工藝無環(huán)境污染問題，不需洗滌裝置，成本較低，砂芯存放性好。

　　20世紀80年代初，美國BCIRA開發(fā)出聚丙烯酸酯樹脂一cO：法(IMidox。Process)。該工藝的芯砂添加劑為A、B兩種組分：A組分為丙烯酸酯樹脂，加入量(質(zhì)量分數(shù))為3.O%一3.6%;B組分為氫氧化鈣，加入量(質(zhì)量分數(shù))為1.0%～1.4%。用C02.吹人砂芯進行固化，具有發(fā)氣量小、成本低、對環(huán)境污染小、落砂性好、砂芯保存性好等優(yōu)點。

　　冷芯盒克服了熱芯盒的不足，具有不用加熱、保證砂芯尺寸、砂芯修理量小等優(yōu)點，其在氣缸體制芯工藝上具有廣闊的發(fā)展前景。