2026年7月6日，总部位于瑞典的工业技术集团和气雾化金属粉末生产商山特维克(Sandvik)推出了一款名为Osprey GRCop-42的铜铬铌合金粉末，用于航天推进部件的增材制造。这款材料适用于高温应用，在这些应用中，材料的可追溯性和可重复的性能是认证的关键。GRCop-42粉末最初由NASA开发，是一种用于承受严苛热负荷和机械负荷的部件的铜合金。山特维克公司计划将其应用于燃料喷射器表面和燃烧室衬里等部件，特别是再生冷却式火箭发动机硬件。这种材料兼具高导热性和高温强度保持性。山特维克表示，GRCop-42 在 500°C 以上仍能保持强度，因此适用于需要在运行过程中承受高热通量的部件。山特维克增材制造粉末解决方案业务部门销售总监卢克·哈里斯表示：“GRCop-42 是为先进的航天推进应用而开发的，旨在承受再生冷却火箭发动机部件中存在的恶劣环境。”
△Osprey铜粉，图片来自 Sandvik
合金难以持续稳定制造
GRCop-42合金在冶金生产方面面临诸多挑战。为了满足使用所需的导热性能，GRCop-42需要严格控制铬和铌的含量，并保持极低的杂质水平。山特维克还指出，保持正确的铬铌比例至关重要。铜和铌熔点的差异进一步增加了复杂性，因此必须采用一致的熔炼工艺和过程控制。山特维克对真空惰性气体雾化工艺进行了改进，用于生产这种粉末。这种基于真空惰性气体雾化（VIGA）的工艺在惰性气体保护下雾化熔融合金，旨在防止材料氧化。山特维克表示，气雾化工艺生产的粉末具有冶金洁净度高、球形颗粒、流动性好、堆积密度高等优点，适用于增材制造。
山特维克此次发射的重点在于产品认证。航天硬件制造商必须证明材料和生产结果的可重复性，而粉末批次间的差异会增加风险、延误审核并使生产计划复杂化。Osprey GRCop-42 采用山特维克 (Sandvik) 经 AS9100
认证的质量体系生产。公司声称，从原材料和熔炼工艺到雾化参数和批次测试，生产的每个阶段都有详细的记录。这种从原材料到成品出货的全程可追溯性旨在满足审核要求，并降低客户认证过程中的不确定性。
山特维克表示，GRCop-42粉末已开始支持客户的认证和生产活动。目前，它已整合到公司更广泛的Osprey金属粉末产品组合中，并提供适用于早期认证工作和持续生产的多种规格。生产在位于瑞典桑德维肯的山特维克VIGA工厂进行。
资格认证仍然是一项系统层面的任务
山特维克对可追溯性的重视解决了GRCop-42广泛应用的一个实际难题：确保粉末具有可控的化学成分和可重复的批次特性。NASA最初开发这种合金用于高热流密度火箭硬件，而后来的工业研究则侧重于建立材料的可重复增材制造工艺。尼康SLM Solutions公司对GRCop-42材料参数的研究表明，粉末供应只是整个流程的一部分。公司筛选了粉末批次，并在多个系统中开发了参数，以确保在更大的成型体积（包括多激光重叠区域）下材料性能的稳定性。山特维克公司提供的粉末供应方案可以减少一个验证变量，但用户仍然需要在所选机器、参数集、零件几何形状和后处理工艺上验证材料的性能。
来源：南极熊
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