鋳型砂(鋳造砂とも呼ばれる)は、湿らせて圧縮したり、油を塗ったり、加熱したりすると、よく固まり、形状を維持する性質を持つ砂です。砂型鋳造の工程において、鋳型キャビティを準備するために使用されます。
グリーンサンドは、砂、ベントナイト粘土、粉炭、水の集合体です。主な用途は、金属鋳造用の型を作ることです。集合体の大部分は砂で、通常はシリカ、または時にはオリビンです。[ 1 ]粘土の割合に関するレシピは多数ありますが、いずれも成形性、表面仕上げ、高温溶融金属の脱ガス能力の間で異なるバランスを取っています。一般的に海炭と呼ばれる石炭は、5%未満の割合で存在し、溶融金属の表面で部分的に燃焼し、有機蒸気の放出につながります。
砂型鋳造は、使用する材料がシンプルであることから、最も古くから行われている鋳造方法の一つです。そのシンプルさゆえに、現在でも金属鋳造において最も安価な方法の一つとなっています。シェルモールドを用いる鋳造方法など、他の鋳造方法は表面仕上げの品質が高いという利点がありますが、コストも高くなります。
生砂(他の鋳造砂と同様)は通常、鋳造作業員が「フラスコ」と呼ぶ容器に保管されます。フラスコとは、底も蓋もない箱のことです。この箱は上下2つに分かれており、使用時には重ねて使用します。上半分はコープフラスコ、下半分はドラグフラスコと呼ばれます。

グリーンサンドはすべてが緑色というわけではありません。しかし、湿った状態で使用されるという意味で「グリーン」とみなされます(生木に似ています)。鋳造金属連盟のウェブサイトによると、別の鋳造方法として、溶融金属を注ぐ前に成形した砂を加熱乾燥させる方法があります。この乾燥砂鋳造法では、より剛性の高い鋳型が得られ、より重い鋳造に適しています。
金属鋳造と鋳型砂の使用がいつ始まったのかを明確に示す歴史上の記録はないが、古代の遺物や文献は紀元前3200年頃の時代を示唆している。[ 2 ]
鋳型砂は当初、青銅の鋳造にのみ使用され、これは古代中国人が先駆者となった。[ 3 ]
緑砂鋳造は、15世紀という早い時期から、低地諸国のムーズ川流域で真鍮製品の製造に用いられていた可能性がある。 [ 4 ] [ 5 ]
イタリア人のヴァンノッチョ・ビリングッチョとドイツ人のゲオルギウス・アグリコラは、どちらも16世紀に砂型鋳造の工程に関する本を出版した。[ 6 ]
アブラハム・ダービー1世は、1707年に、コークス精錬による鋳鉄製品を砂型から製造するプロセスでイギリスの特許を取得した。 [ 7 ]
現代では、米国は年間840万トンの鉄鋳物、140万トンの鋼鋳物、170万トンのアルミニウム鋳物、32万1千トンの銅鋳物を生産している。現代の金属産業の多くは、計測機器の改善による砂の品質の大幅な向上、冶金学の進歩、金属特性の理解の向上によって革新されてきた。[ 8 ]