После заливки происходит интенсивная передача тепла металла в форму.
Возникающий градиент температуры на поверхности формы вызывает неравномерное расширение отдельных слоев смеси.
Кварцевый песок является основным компонентом формовочной смеси и при повышении температуры расширяется, причем наиболее опасное расширение происходит до температуры 573 С, при которой изменяется аллотропическая модификация песка.
Неравномерное расширение слоев смеси под поверхностью формы вызывает в ней напряжение, которое является опасным и может привести к повреждению формы. В зоне, где наблюдается наибольшее расширение песка, т. е. на поверхности формы, расширяющийся формовочный материал тормозиться соседними, слабоподвергшими действию тепла, слоями. В зоне возникает напряжение сжатия, которое при соответствующей конфигурации отливки переходит в напряжение, перпендикулярное к поверхности формы. Если это напряжение превысит жесткость напряженного слоя, то при определенных условиях (низкая прочность формовочного материала, влажность и газы) формовочный материал может вспучиваться и отслоиться. Этот механизм повреждения формы в литературе описывается как образование ужимины. Протекает этот процесс сложно, так как формовочная смесь представляет собой неоднородный материал, в котором при нагревании вначале происходит микрорасширение, вызывающее взаимное смещение зерен и частичное заполнение свободных пространств между ними, а лишь потом макрорасширение.
Образованию ужимин способствуют слишком обширные горизонтальные стенки отливки при неправильно выбранном положении формы при заливке, а также неудачный выбор формовочной смеси, имеющей большое тепловое расширение или низкую сырую прочность, и образование в подповерхностном слое формы зоны конденсации влаги.
Местному образованию ужимин может способствовать слабое уплотнение формы и иногда протекание большого количества металла по отдельным участкам поверхности формы из-за неправильного подвода питателей.
Неравномерное тепловое расширение на поверхностях формы и стержня может вызвать и мелкие поверхностные трещины, которые проходят только через поверхностный слой. Если металл достаточно перегрет, то он проникает в трещинки и заполняет их. Так возникают наросты в виде более или менее выступающих ребристых или жилоподобных образований на поверхности отливки. Причиной этих дефектов являются прежде всего неудовлетворительные свойства формовочной смеси, в частности ее низкая прочность и пластичность, и одновременно большая усадка при сушке.