"Enveloppe à fragmentation de projectiles, têtes explosives
et munitions similaires" La présente invention concerne une enveloppe à fragmentation pour des projectiles, têtes explosives et munitions similaires, dont les fragments préformés et séparés lors de
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l'éclatement, faits d'une matière dure ou durcissable, sont incorporés dans une carcasse portante, faite d'un matériau durcissable par frittage et enrobant totalement lesdits fragments, carcasse qui,par suite de l'allumage d'une charge explosive présente dans ladite enveloppe à fragmentation, éclate en de nombreux éclats individuels par libération desdits fragments préformés. L'invention a également trait à un procédé
de fabrication d'enveloppes à fragmentation du genre défini cidessus. Suivant un procédé connu, révélé par le brevet autrichien 2236 256, les fragments préformés sont incorporés dans
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chésif avec formation d'un corps poreux à gros. pores. D'autre part, on connaît par la demande de brevet allemand DT-OS
1 943472 une tête explosive à fragmentation prédéterminée dont les fragments préformés sont agglomérés par frittage avec formation d'un corps portant, qui forme soit la totalité, soit
au moins une partie de l'enveloppe de la tête explosive.
Les interstices entre les fragments sont, le cas échéant, remplis d'un matériau plus léger, tel que l'aluminium ou une matière plastique appropriée.
Enfin, un autre procédé connu prévoit l'incorporation des fragments préformés dans une carcasse de béton ou d'un autre matériau durcissable ou autodurcissant.
D'autres part, un procédé connu, décrit dans le brevet autrichien 26 846, prévoit le remplissage de l'espace entre deux éléments concentriques d'un projectile à éclatement de fragments sphériques projetés lors de l'explosion de la charge.
Un corps à fragmentation d'un type spécial, décrit dans la demande de brevet allemand DT-OS 2 129 196, est caractérisé par le fait que des fragments, disposés entre deux 4 corps cylindriques de préférence en une seule'couche*, sont enrobés par déformation à haute pression, et cela de manière que le corps cylindrique intérieur est refoulé par déformation radiale dans les interstices entre'les fragments et que cesdeux corps sont soudés ensemble avec formation d'une enveloppe à fragmentation ayant le forme géométrique d'un corps de
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On connaît également, par la demande de brevet allemand DT-OS 20 01 754, un obus à éclatement rempli d'une masse à fragmentation prédéterminée entre deux douilles, ainsi que d'une charge explosive présente à l'intérieur de la douille intérieure, qui, faite d'une pièce, est une partie intégrante du corps de l'obus et transmet, lors de la projection de l'obus, au moins partiellement les contraintes de cisaillement axiales, tandis que la douille extérieure absorbe non seulement les contraintes axiales, mais également les contraintes radiales dues à la force centrifuge-engendrée par la rotation du projectile et agissant sur la masse à fragmentation.
Enfin, la demande de brevet allemand P 23 22 728.3
a trait à une enveloppe à fragmentation pour projectiles, têtes explosives, etc., dont les fragments préformés en métal dur sont incorporés dans une carcasse portante faite d'un matériau durcissable et contenant une poudre métallique capable d'être agglomérée par frittage, dans laquelle sont noyés les fragments préformés, disposés en plusieurs couches successives, la masse ainsi composée de poudre métallique et de fragments étant agglomérée par frittage sous pression sous forme d'une enveloppe à fragmentation en forme de projectile, de tube ou de coquille, et cela de telle manière que cette enveloppe à fragmentation, qui contient lesdits fragments préformés généralement disposes en une seule couche,; est recouverte au moins du coté intérieur, c'est-à-dire du coté de ... la charge explosive, d'une couche formée par frittage, fine- <EMI ID=4.1>
gendrée par l'allumage de la charge explosive.
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mentionné présentent l'inconvénient soit qu'une partie exces-
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efficacité est sensiblement affaiblie par la formation d'amas plus ou moins importants lors de leur désagrégation. D'autres enveloppes à fragmentation connues présentent l'inconvénient qu'unepartie importante de l'énergie de la charge explosive sert non à l'accélération des fragments, mais à la fragmentation de l'enveloppe. Dans de nombreux cas s'y ajoute l'incon-
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plôsive est absorbée par la fragmentation de l'enveloppe et/ou de la carcasse en des particules trop petites pour être effi-
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Bien que la solution préconisée par la susdite de-
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que des fissures se forment dans les zones de passage entre <EMI ID=11.1> le corps de métal fritte subit, lors du frittage et du refroidissement consécutif, un retrait plus important que d'autres éléments plus homogènes, tels que par exemple la douille métallique extérieure, qui constitue le corps ou le manteau de l'obus et est faite d'un matériau sensiblement plus homogène que la masse frittée, de sorte que la fragmentation régulière et l'efficacité maximum de l'enveloppe lors de l'explosion de la-charge explosive ne sont plus assurées.
Aussi, la présente invention vise-t-elle la création d'une enveloppe à fragmentation qui, en tant qu'enveloppe de projectile ou de tête explosive, jouit d'une excellente
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d'énergie, en un nombre aussi grand que possible d'éclats à peu près de même grandeur prédéterminée et, d'autre part, qu'elle ne risque pas de se détacher du corps de l'obus lors de l'agglomération par frittage du manteau de métal pulvérulent ou sont incorporés les fragments préformés, suivie de refroidissement, ni de se détériorer lors de ces traitements par la formation de fissures ou de fentes présentes dans sa propre nasse ou conduisant vers le corps de l'obus, fissures ou fentes qui sont capables d'entraver la fragmentation uniforme de la masse et d'affaiblir sensiblement l'efficacité destructive de la munition.
L'invention prévoit à cet effet qu'un corps d'obus présente au niveau d'une partie médiane en forme de douille située entre une base et une tête, un creux cylindrique
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longueur du projectile et contenant une couche de fragments préformés, généralement sous forme de billes de métal dur, et un matériau durcissable par frittage, cette masse étant agglomérée par compression et frittage de manière à former une enveloppe à fragmentation contenant les fragments y enrobés et encastrée axialement et radialement dans ledit creux.
La fabrication d'enveloppes à fragmentation selon l'invention étude projectiles munis d'une telle enveloppe s'effectue,suivant une autre caractéristique de l'invention, en ce qu'un corps initial massif de forme cylindrique est d'abord décolleté dans sa partie médiane de manière à présenter le creux périphérique destiné à loger l'enveloppe à fragmentation et subit, après la mise en place et le frittage de la masse destinée à former l'enveloppe à fragmentation, un usinage de finition au tour, les creux axiaux intérieurs destinés à loger la charge explosive et, le cas échéant, une
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charge traçante,étant finalement forés et alésés dans ledit corps. Comme les fragments préformés, de préférence sphériques, forment dans ledit creux périphérique une couche serrée dans le sens axial, le retrait longitudinal de l'enveloppe à fragmen-, tation, dû au frittage et au refroidissement consécutif, ne diffère pratiquement pas de celui du corps de l'obus, et la différence des deuxretraits est en tout cas trop petite pour provoquer la formation de fissures ou de fentes. Par contre, le retrait radial dû au refroidissement renforce le serrage de l'enveloppe à fragmentation frittée autour dudit corps de l'obus,par suite du fait que cette enveloppe se rétrécit plus fortement que ledit corps lors du refroidissement après le frittage.
Comme l'application de la couche de fragments préformés et l'enveloppe à fritter sur le corps de l'obus s'effectue de préférence avant l'alésage des creux intérieurs, la pression radiale requise à cette application, qui peut s'élever à plusieurs milliers de kgs/cm2, n'est pas en mesure de
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tion plus uniforme de la température déjà au stade de chauffage de la masse à fritter, de sorte que les contraintes et/ou dilatations engendrées par l'application de l'enveloppe autour dudit corps sont réduites au minimum.Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un exemple d'exécution, donné sans intention restrictive aucune et illustrée par..' les dessins annexés, où la figure 1 représente une coupe axiale d'un corps d'obus, muni d'une enveloppe à fragmentation selon l'invention, cette coupe étant pratiquée suivant un plan passant par la,ligne 1-1 de la figure 2;
la figure 2 représente une coupe transversale du corps d'obus en question, muni de son enveloppe à fragmentation, cette coupe étant pratiquée suivant un plan passant par la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 représente une vue latérale d'un corps massif d'obus, obtenu par découpage d'une barre métallique massive, corps dont la partie médiane est décolletée de maniére à présenter les dimensions requises; la figure 4 représente une coupe axiale du corps d'obus décolleté selon la figure 3, muni d'une enveloppe fragmentation frittée, contenant une couche de fragments préformés appliquée audit corps; la figure 5 représente une coupe axiale du corps selon les figures 3 et 4 après son usinage de finition extérieur et son usinage intérieur;
et la figure 6 représente une coupe longitudinale dudit corps d'obus après son usinage définitif selon les figures 3-5 et son remplissage d'une charge explosive, l'obus, qui n'est pas encore muni d'un système d'allumage, étant fermé à l'arrière au moyen d'une plaque de fond.
On voit,en se reportant aux figures des dessins annexés,que le corps d'obus en question a une partie médiane
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et une tête 3 et présentant un creux radial périphérique
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drique. Cette partie médiane en forme de douille 1 du corps d'obus se rétrécit vers l'arrière.
Ledit creux périphérique 4 contient une couche de fragments préformés, à savoir de préférence des fragments de métal dur ou d'acier trempé ou se prêtant à la trempe et, en particulier, de fragments sphériques en métal lourd de dimen-
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carcasse'6, ,,' formée ,,' par frittage d'une couche de poudre métal-. lique, telle que de la poudre de métal léger et même de la
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nière à constituer un stade du processus de durcissement des
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Le frittage s'effectue de manière connue en soi, par exemple par le procédé décrit dans la demande de brevet allemand P 25 39 684.3. Les fragments ].'et la carcasse frittée
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en forme de douille du corps d'obus, à laquelle elle s'applique étroitement et solidement grâce au fait que le retrait qu'elle subit lors du refroidissement après le frittage est un peu plus fort que celui de cette partie médiane. On obtient ainsi une enveloppe à fragmentation appliquée solidement au corps d'obus sans le moindre danger de glissement axial ni
de séparation radiale.
Le,creux intérieur du corps d'obus, qui s'étend à peu près sur toute la longueur de l'enveloppe à fragmentation
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La partie de l'enveloppe à fragmentation qui entoure la partie inférieure du corps d'obus, c'est-à-dire la partie
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sous pression en des rainures périphériques de l'enveloppe à
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La fabrication d'un projectile à enveloppe à fragmentation du genre décrit ci-dessus s'effectue généralement par un procédé dont les différents stades d'usinage mécanique sont illustrés par les figures 3-6. On fait d'abord sur un tour automatique une pièce dégrossie (figure 3) à partir d'une pièce cylindrique massive. Cette pièce dégrossie, composée d'une
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après un premier usinage de cette dernière, également munie d'un alésage axial 9, destiné à la fixation de la pièce sur un tour en vue de son usinage définitif. Cet alésage pourra être remplacé par une saillie axiale ou autre permettant le serrage de la pièce sur le tour. Les dimensions radiales et axiales des parties 3' (tête) et 2' (base) sont excessives, comme le montre la figure 3, et seront ramenées aux dimensions définitives par un usage ultérieur.
Comme le montre la figure 4, la pièce dégrossie
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épaulement 4 de la tête 3 ' . Cette couche de fragments 5 est:
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de manière connue, non décrite ici an détail, à partir d'une couche de poudre métallique, appliquée sous pression élevée
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Après le frittage, suivi, le cas échéant, d'un recuit approprié, commence l'usinage de finition du projectile par
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frittée 6 leurs dimensions définitives conformément au calibre du projectile. L'enveloppe est en même temps munie de rainures
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de guidage 8 (figure 6) y enroulée, et la base 2 est, le cas échéant, munie d'un alésage axial 12, destiné à recevoir une fusée, ou d'un creux 13 pour la fixation d'une plaque de fond 11 (figure 6).
"Fragmentation shell of projectiles, explosive heads
and similar ammunition "The present invention relates to a fragmentation envelope for projectiles, warheads and similar ammunition, the fragments of which are preformed and separated during
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the burst, made of a hard or hardenable material, are incorporated in a load-bearing carcass, made of a material hardenable by sintering and totally encapsulating said fragments, which carcass, as a result of the ignition of an explosive charge present in said fragmentation envelope, bursts into numerous individual fragments by releasing said preformed fragments. The invention also relates to a method
for manufacturing fragmentation envelopes of the type defined above. According to a known process, disclosed by Austrian patent 2236 256, the preformed fragments are incorporated into
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chesive with formation of a porous to large body. pores. On the other hand, it is known from the German patent application DT-OS
1 943472 an explosive head with predetermined fragmentation, the preformed fragments of which are agglomerated by sintering with the formation of a supporting body, which forms either the whole or
at least part of the shell of the explosive head.
The interstices between the fragments are, if necessary, filled with a lighter material, such as aluminum or a suitable plastic material.
Finally, another known process provides for the incorporation of the preformed fragments into a carcass of concrete or of another hardenable or self-hardening material.
On the other hand, a known method, described in Austrian patent 26 846, provides for the filling of the space between two concentric elements of a projectile bursting with spherical fragments projected during the explosion of the charge.
A fragmentation body of a special type, described in German patent application DT-OS 2 129 196, is characterized in that the fragments, arranged between two cylindrical bodies preferably in a single layer *, are coated. by deformation at high pressure, and this so that the inner cylindrical body is forced by radial deformation into the interstices between the fragments and that these two bodies are welded together forming a fragmentation envelope having the geometric shape of a body of
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Also known from German patent application DT-OS 20 01 754, a bursting shell filled with a predetermined fragmentation mass between two casings, as well as an explosive charge present inside the inner casing, which, made in one piece, is an integral part of the shell body and transmits, during the projection of the shell, at least partially the axial shear stresses, while the outer sleeve not only absorbs the axial stresses , but also the radial stresses due to the centrifugal force generated by the rotation of the projectile and acting on the fragmentation mass.
Finally, German patent application P 23 22 728.3
relates to a fragmentation envelope for projectiles, explosive heads, etc., the preformed hard metal fragments of which are incorporated into a load-bearing frame made of a hardenable material and containing a metal powder capable of being agglomerated by sintering, in which are embedded the preformed fragments, arranged in several successive layers, the mass thus composed of metal powder and fragments being agglomerated by sintering under pressure in the form of a fragmentation envelope in the form of a projectile, tube or shell, and that of such that this fragmentation envelope, which contains said preformed fragments generally arranged in a single layer; is covered at least on the inner side, that is to say on the side of ... the explosive charge, with a layer formed by sintering, thin- <EMI ID = 4.1>
generated by the ignition of the explosive charge.
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mentioned have the disadvantage that an excessive part
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efficiency is appreciably weakened by the formation of more or less important clusters during their disintegration. Other known fragmentation envelopes have the drawback that a large part of the energy of the explosive charge is used not for the acceleration of the fragments, but for the fragmentation of the envelope. In many cases there is also the incon-
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plosive is absorbed by fragmentation of the casing and / or carcass into particles too small to be effective.
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Although the solution recommended by the aforementioned de-
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that cracks form in the passage areas between <EMI ID = 11.1> the sintered metal body undergoes, during sintering and subsequent cooling, a greater shrinkage than other more homogeneous elements, such as for example the sleeve outer metal, which constitutes the body or shell of the shell and is made of a material substantially more homogeneous than the sintered mass, so that the regular fragmentation and maximum efficiency of the shell upon explosion of the explosive charge are no longer insured.
Also, the present invention aims to create a fragmentation envelope which, as a projectile or explosive head envelope, enjoys excellent
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of energy, in as large a number as possible of fragments of approximately the same predetermined size and, on the other hand, that there is no risk of detaching from the body of the shell during agglomeration by sintering of the powdered metal mantle where the preformed fragments are incorporated, followed by cooling, nor from deteriorating during these treatments by the formation of cracks or slits present in its own trap or leading towards the body of the shell, cracks or slits which are capable of hampering the uniform fragmentation of the mass and significantly weakening the destructive effectiveness of the ammunition.
The invention provides for this purpose that a shell body has, at a central part in the form of a socket located between a base and a head, a cylindrical hollow
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length of the projectile and containing a layer of preformed fragments, generally in the form of hard metal balls, and a material hardenable by sintering, this mass being agglomerated by compression and sintering so as to form a fragmentation envelope containing the fragments coated and embedded therein axially and radially in said hollow.
The manufacture of fragmentation envelopes according to the invention study projectiles provided with such an envelope is carried out, according to another characteristic of the invention, in that a massive initial body of cylindrical shape is first neckline in its middle part so as to present the peripheral hollow intended to house the fragmentation casing and undergoes, after the establishment and sintering of the mass intended to form the fragmentation casing, a finishing machining on a lathe, the axial hollows interiors intended to house the explosive charge and, where applicable, a
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tracing charge, being ultimately drilled and reamed into said body. As the preformed, preferably spherical, fragments form in said peripheral hollow a tight layer in the axial direction, the longitudinal shrinkage of the fragmentation casing, due to the sintering and subsequent cooling, practically does not differ from that of the shell. body of the shell, and the difference between the two withdrawals is in any case too small to cause the formation of cracks or slits. On the other hand, the radial shrinkage due to cooling reinforces the tightening of the sintered fragmentation envelope around said shell body, due to the fact that this envelope shrinks more strongly than said body during cooling after sintering.
As the application of the layer of preformed fragments and the casing to be sintered to the shell body is preferably carried out before the boring of the interior hollows, the radial pressure required for this application, which can be as high as several thousand kgs / cm2, is not able to
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tion of the temperature already at the stage of heating the mass to be sintered, so that the stresses and / or expansions generated by the application of the envelope around said body are reduced to a minimum. The characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the following detailed description of an exemplary embodiment, given without any restrictive intention and illustrated by the appended drawings, in which FIG. 1 shows an axial section of a shell body, provided with a fragmentation envelope according to the invention, this section being taken along a plane passing through line 1-1 of FIG. 2;
FIG. 2 represents a cross section of the shell body in question, provided with its fragmentation envelope, this section being taken along a plane passing through line II-II of FIG. 1; FIG. 3 represents a side view of a massive shell body, obtained by cutting out a massive metal bar, the body of which the middle part is necked so as to present the required dimensions; FIG. 4 represents an axial section of the low-cut shell body according to FIG. 3, provided with a sintered fragmentation envelope, containing a layer of preformed fragments applied to said body; FIG. 5 represents an axial section of the body according to FIGS. 3 and 4 after its exterior finishing machining and its interior machining;
and FIG. 6 represents a longitudinal section of said shell body after its final machining according to Figures 3-5 and its filling with an explosive charge, the shell, which is not yet provided with an ignition system , being closed at the back by means of a bottom plate.
It can be seen, by referring to the figures of the accompanying drawings, that the shell body in question has a middle part
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and a head 3 and having a peripheral radial hollow
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drric. This sleeve-shaped middle part 1 of the shell body tapers towards the rear.
Said peripheral hollow 4 contains a layer of preformed fragments, namely preferably fragments of hard metal or hardened steel or suitable for quenching and, in particular, spherical fragments of heavy metal of large size.
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carcass' 6, ,, 'formed ,,' by sintering a layer of metal powder. lique, such as light metal powder and even
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to constitute a stage in the process of hardening
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The sintering is carried out in a manner known per se, for example by the process described in German patent application P 25 39 684.3. The fragments]. 'And the sintered carcass
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in the form of a sleeve of the shell body, to which it applies tightly and firmly thanks to the fact that the shrinkage which it undergoes during the cooling after the sintering is a little stronger than that of this middle part. A fragmentation envelope is thus obtained which is firmly applied to the shell body without the slightest danger of axial sliding or
radial separation.
The interior hollow of the shell body, which extends roughly the entire length of the fragmentation envelope
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The part of the fragmentation envelope that surrounds the lower part of the shell body, that is to say the part
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under pressure in peripheral grooves of the casing to
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The manufacture of a shell projectile with fragmentation of the type described above is generally carried out by a process in which the various stages of mechanical machining are illustrated in Figures 3-6. A rough part (figure 3) is first made on an automatic lathe from a solid cylindrical part. This rough-cut piece, composed of a
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after a first machining of the latter, also provided with an axial bore 9, intended for fixing the part on a lathe with a view to its final machining. This bore may be replaced by an axial projection or the like allowing the part to be clamped on the lathe. The radial and axial dimensions of parts 3 '(head) and 2' (base) are excessive, as shown in figure 3, and will be reduced to final dimensions by subsequent use.
As shown in Figure 4, the roughened part
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shoulder 4 of the head 3 '. This layer of fragments 5 is:
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in a known manner, not described here in detail, from a layer of metal powder, applied under high pressure
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After sintering, followed, if necessary, by an appropriate annealing, begins the finishing machining of the projectile by
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sintered 6 their final dimensions in accordance with the caliber of the projectile. The envelope is at the same time provided with grooves
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guide 8 (figure 6) rolled up therein, and the base 2 is, where appropriate, provided with an axial bore 12, intended to receive a spindle, or with a recess 13 for fixing a base plate 11 (figure 6).