DE102010004106A1

DE102010004106A1 - Barrel for firearm i.e. short weapon, has running pipe, cartridge chamber, locking unit and cartridge rise part that are manufactured by utilizing metal injection molding powder metallurgical process and electrochemical process

Info

Publication number: DE102010004106A1
Application number: DE201010004106
Authority: DE
Inventors: Martin Radtke
Original assignee: Radtke Martin Dr-Ing 58638
Current assignee: Radtke Martin Dr-Ing 58638
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2011-07-14

Abstract

The barrel (1) has a running pipe, a cartridge chamber (2), a locking unit and a cartridge rise part (4) that are manufactured by utilizing metal injection molding powder metallurgical process and electrochemical process. A barrel inner surface and a region of a transition cone (5) are generated in the electrochemical process. A rifling is formed in polygonal in shape. An opening chamfer is provided in the electrochemical process. The cartridge chamber represents a part of a closure (3). A cartridge comprises a cartridge case and a bullet cartridge over the cartridge rise part.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lauf einer Schusswaffe, insbesondere einer Kurzwaffe, bestehend aus Patronenlager, Aufstieg, Laufrohr und Verriegelungshaken, der durch zwei spezielle Fertigungsverfahren hergestellt wird.The invention relates to a barrel of a firearm, in particular a short weapon, consisting of cartridge chamber, ascent, barrel and locking hook, which is produced by two special manufacturing processes.

Läufe von Kurzwaffen werden üblicherweise sehr aufwändig zerspanend hergestellt. Hierzu werden die Rohlinge zunächst gebohrt, gefräst, geschliffen und die Laufinnenflächen gehämmert oder gedrückt. Durch das Drücken oder Hämmern werden die für eine Kugelwaffe typischen Felder und Züge eingebracht, die das Projektil in Rotation bringen. Das Einbringen der Felder und Züge geschieht im Lauf durch plastische Verformung des Grundmaterials unter zum Teil erheblichen Kräften. Für Läufe mit polygonartigen Projektilführungen gilt dies ebenso.Runs of handguns are usually made very expensive machining. For this purpose, the blanks are first drilled, milled, ground and hammered or pressed the inner race surfaces. Pressing or hammering introduces the fields and trajectories typical of a bullet, which spin the projectile. The introduction of the fields and trains happens in the course of plastic deformation of the base material under sometimes considerable forces. This also applies to runs with polygonal projectile guides.

In jüngerer Zeit gibt es Bestrebungen diese zerspanenden und formenden Arbeitsgänge zu eliminieren, um die kostenintensive Herstellung zu vereinfachen. Neben den wesentlich geringeren Herstellungskosten sollen insbesondere die einzelnen Prozessschritte bis zur Fertigstellung verringert und damit die Qualitätsanforderungen verbessert werden.More recently, efforts have been made to eliminate these machining and forming operations to simplify the costly manufacturing process. In addition to the significantly lower production costs, in particular the individual process steps are to be reduced to completion and thus the quality requirements are improved.

Eine technisch bekannte Möglichkeit besteht darin, dass der komplette Lauf mit all seinen zusätzlichen Anbaufunktionen im Metal-Injektion-Molding-Verfahren hergestellt wird. Hierzu wird der Lauf komplett zunächst auf einer Spritzgießmaschine mittels einer im hohen Maße metallhaltigen Binderkomponente verspritzt. Das so erzeugte Grünteil wird anschließend von der Binderkomponente getrennt und in einem thermischen Verfahren gesintert. Ziel ist es, einen Lauf zu fertigen, der ohne jegliche oder mit sehr geringer Nacharbeit gebrauchsfertig ist.A technically known possibility is that the complete barrel with all its additional attachment features in the metal injection molding process is made. For this purpose, the barrel is completely sprayed first on an injection molding machine by means of a highly metal-containing binder component. The green part thus produced is then separated from the binder component and sintered in a thermal process. The aim is to produce a barrel that is ready for use without any or with very little reworking.

Die Oberflächenstruktur, insbesondere die Beschaffenheit der Laufinnenflächen, stellt allerdings keine zufrieden stellenden Ergebnisse dar. Auch die hohen Anforderungen bzgl. der Laufgeradheit werden durch dieses Verfahren allein nicht erfüllt. Auf eine Nacharbeit der Felder und Züge kann demnach durch die hohen Anforderungen der Treffergenauigkeit der Projektile nicht verzichtet werden.However, the surface structure, in particular the nature of the running inner surfaces, does not represent satisfactory results. Even the high requirements with regard to running straightness are not met by this method alone. The reworking of the fields and trains can not be dispensed with because of the high demands of the accuracy of the projectiles.

Ein traditionelles Nacharbeiten mittels Drücken oder Hämmern führt dazu, dass der Lauf durch die hohen Bearbeitungskräfte entweder zerstört oder keine befriedigenden Ergebnisse für Maßhaltigkeit oder Oberflächenstruktur zu erzielt wird. Um dies zu umgehen, muss eine unumgängliche Nacharbeit ohne größere Krafteinwirkung durchgeführt werden.A traditional reworking by means of pressing or hammering leads to the fact that the barrel is either destroyed by the high machining forces or no satisfactory results for dimensional accuracy or surface structure are achieved. To avoid this, an inevitable rework must be carried out without great force.

Hier bietet sich ein auf dem Prinzip der Elektrochemie arbeitendes Verfahren an. Das so genannte PEM-Verfahren ist eine konsequente Weiterentwicklung des ECM Verfahrens (Electro-Chemical-Machining), das es ermöglicht Metalleatome gezielt und gesteuert von der Oberfläche zu lösen. Beim PEM-Verfahren wird ohne größere Krafteinwirkung gezielt elektrochemisch Material abgetragen ohne die Kothode zu verschleißen.Here is a method that works on the principle of electrochemistry. The so-called PEM process is a logical further development of the ECM process (Electro-Chemical-Machining), which enables metal atoms to be targeted and controlled from the surface. In the PEM process, material is removed by electrochemical means without major force being applied without wearing out the method.

Zur Herstellung der erforderlichen Oberflächenstruktur und Oberflächengüte der Laufinnenfläche, bestehend aus Feldern und Züge bzw. eines Polygons wird der Lauf in Drallrichtung zur Z-Achse der Maschine ausgerichtet und mit einem entsprechenden Elektrolyt – üblicherweise eine wässrige Natriumnitratlösung – geflutet. Die formgebende Kathode, die als Negativ die Felder und Züge ausbildet, fährt dabei entsprechend dem Laufdrall durch den Lauf. Dabei können in Abhängigkeit der Position die Steigung variiert werden. Dieser Freiheitsgrad ist nicht mit allen Fertigungsverfahren möglich. Durch Veränderung der Maschinenparameter ermöglicht das PEM-Verfahren, ohne geänderter Kathode in gewissen Grenzen die erzeugte Werkstückkontur zu variieren. Es ist also möglich die Kathode mündungsseitig in den Lauf (1) einzuführen und die Geometrie im Bereich des Übergangskonus (5) gezielt zu erweitern.To produce the required surface structure and surface quality of the inner surface, consisting of fields and trains or a polygon, the barrel is aligned in the twisting direction to the Z-axis of the machine and flooded with a corresponding electrolyte - usually an aqueous sodium nitrate solution. The forming cathode, which forms as a negative the fields and trains, moves thereby according to the running spin through the barrel. In this case, the slope can be varied depending on the position. This degree of freedom is not possible with all manufacturing processes. By changing the machine parameters, the PEM method allows the workpiece contour to be varied within certain limits without changing the cathode. So it is possible the cathode mouth side in the barrel ( 1 ) and the geometry in the region of the transition cone ( 5 ) to expand specifically.

Zusätzlich ist es möglich den Patronenaufstieg (4), das Patronenlager (2) und den Übergangskonus (5) ebenfalls mit dieser Technologie herzustellen.In addition, it is possible the cartridge rise ( 4 ), the chamber ( 2 ) and the transition cone ( 5 ) also with this technology.

Andere Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben worden. Die beispielhafte Geometrie eines Laufes einer Kurzwaffe ist in der Zeichnung (1) dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben.Other developments and refinements of the invention have been specified in the subclaims. The exemplary geometry of a barrel of a short weapon is shown in the drawing ( 1 ) and will be described in detail below.

1 stellt die dreidimensionale Abbildung eines Laufes im Teilschnitt dar. Der in der Regel einteilig hergestellte Lauf (1) nimmt die Patrone im Patronenlager (2) auf, welches Teil des Verschlusses (3) darstellt. Zugeführt wird die Patrone, bestehend aus Patronenhülse und Geschoss über den Patronenaufstieg (4). Der Übergangskonus (5) ermöglicht einerseits die Patrone bei nicht Gebrauch ohne Krafteinwirkung aus dem Patronenlager heraus zu ziehen, andererseits bei Schussabgabe dem Geschoss unmittelbar nach einer Freiflugphase die gewünschte Achsrotation, durch Felder (6) und Züge (7) auf der Laufinnenseite, zu geben. Am Laufende erzielt eine Mündungsfase (7) eine Verbesserung der Schussleistung. 1 represents the three-dimensional illustration of a barrel in partial section. The usually one-piece manufactured run ( 1 ) takes the cartridge in the chamber ( 2 ) on which part of the closure ( 3 ). The cartridge is fed in, consisting of cartridge case and projectile over the cartridge rise ( 4 ). The transition cone ( 5 ) on the one hand enables the cartridge to be pulled out of the cartridge chamber when not in use without the use of force, and on the other hand when firing the projectile immediately after a free-flight phase, the desired axis rotation, through fields ( 6 ) and trains ( 7 ) on the inside of the race. At the moment a muzzle ( 7 ) an improvement in the shooting performance.

Claims

Run a firearm, preferably a short weapon, consisting of barrel, chamber, lock and cartridge rise, characterized in that the system by means of powder metallurgical process metal injection molding (MIM) and then at least partially by means of the electrochemical process (PEM) is produced.

Run a ball weapon according to claim 1, characterized in that the inner race surfaces is produced in the PEM process.

Run a ball weapon according to claim 1 or 2, characterized in that the swirl in the barrel is not constant, but variable.

Run a ballistic weapon according to claim 1 to 3, characterized in that the swirl is formed by fields and trains or by a polygon (polygon run).

Run a ball weapon according to claim 1 or 2, characterized in that the cartridge rise is also smoothed in the PEM process.

Run a ball weapon according to claim 1 or 2, characterized in that the region of the transition cone in the PEM process is produced.

Run a ball weapon according to claim 1 or 2, characterized in that the mouth bevel is mounted in the PEM process.