近年来，CO2-有机酯复合硬化水玻璃砂工艺有扩大应用的趋势。其工艺过程是：在混砂时加入一定数量的有机酯(一般为正常需要量之半或水玻璃重量的4～6%);造型完成后，吹CO2硬化到脱模强度(一般要求抗压强度0.5MPa左右);脱模后，有机酯继续硬化，型砂强度以较快速度升高;吹完CO2再放置3～6h后，砂型即可进行合箱和浇注。
其硬化机理是：
水玻璃砂吹CO2时，泡花碱在气体压力差及浓度差的作用下，CO2气体将力图向型砂各方向流动，CO2气体与水玻璃接触后，立即与之反应生成凝胶。由于扩散作用，反应总是从外向里，外层先形成一层凝胶薄膜，阻碍CO2气体和水玻璃继续进行反应。因此在短时间内，无论采用何种方法控制CO2气体，使其和全部水玻璃反应是不可能的。据分析，当型砂达到最佳吹气强度时，和CO2气体反应的水玻璃约为65%，这就是说水玻璃没有充分发挥粘结作用，至少有35%以上的水玻璃没有反应。而有机酯硬化剂能与粘结剂形成均匀的混合物，能充分发挥粘结剂的粘结作用，型芯砂的所有部分都以相同的速度建立强度。
提高水玻璃加人量，砂型终强度将增加，但是其残留强度也会增加，导致清砂困难。而水玻璃加入量过少时，其终强度过小，达不到使用要求。在实际生产中,一般把水玻璃加入量控制在4%左右。
单独用有机酯硬化时，一般有机酯的加人量为水玻璃量的8～15%。而采用复合硬化时，吹CO2时估计已有一半左右的水玻璃硬化，还有一半左右的水玻璃还没有硬化。所以有机酯的加人量占水玻璃加人量的4～6%是比较合适的。
采用复合硬化法，可以充分发挥CO2硬化和有机酯硬化的双重优点，并能使水玻璃的粘结作用充分发挥出来，达到硬化速度快，起模早，强度高，溃散性好，成本低的综合效果。
但是CO2-有机酯复合硬化工艺需要比单纯的有机酯硬化法多加0.5～1%水玻璃，这将给水玻璃旧砂的再生增大难度。
