NO174642B - Fremgangsmaate for fremstilling av opploesningsprosjektiler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en framgangsmåte for framstilling av oppløsningsprosjektiler til bruk i manøverammunisjon, av det slag som går fram av den innledende del av patentkrav 1.

Bakgrunn.

Et fyllstoff av liknende slag er kjent fra DE-PS 21 60 187 (US-PS 3.951.035). Det har hevdet seg godt, nemlig av følgende årsaker: Det oppfyller på pålitelig måte den primære sikkerhetsbetingelsen (et papir av kvalitet 200 g/m<2> som av ei ramme blir holdt utspilt 40 m foran våpenløpets munning vil ikke lenger bli perforert av noen av stålpulverpartiklene); det er videre rimelig å framstille og tilfredsstiller de strenge kravene ved et ansvarsbevisst miljøvern. Det siste spiller en vesentlig rolle ut fra det faktum at det ikke er mulig å samle opp igjen det stålpulveret som er spredd omkring ved skyteøvelsene, og manøverterreng blir nesten regelmessig utnyttet for landbruks-og/eller skogbruksformål. Denne utnyttelsen blir på ingen måte påvirket i negativ retning, fordi stålpulveret ikke bare er uskadelig, men er til og med nyttig så vel for beitende fe som for vilt.

Nå ble det allerede i 1974 berettet om tilfeller, hvor fyllmaterialet i oppløsnings-prosjektiler hadde forårsaket øyeskader med fare for siderose. Det ble i sin tid krevd at fyllstoffet i oppløsningsprosjektiler skulle erstattes med et mest mulig uvirksomt stoff.

For å oppfylle disse kravene, har det ikke skortet på anstrengelser. Det ble riktignok ikke oppnådd noe positivt resultat, da det aktuelle kravet ikke kan betraktes isolert, men bare i sammenheng med de allerede nevnte betingelsene. Det forelå derfor grunn til også å søke etter andre løsninger.

Formål.

Formålet med oppfinnelsen er å anvise en framgangsmåte for framstilling av slike oppløsningsprosjektiler, hvor fareområdets utstrekning kan reduseres vesentlig, samtidig som fyllstoffets forenelighet med fordøyelsen hos dyr er opprettholdt.

Oppfinnelsen.

Disse formål oppnås med en framgangsmåte som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere trekk framgår av det uselvstendige krav 2.

Ved manøverammunisjon med oppløsningsprosjektiler blir det herved på overraskende måte oppnådd en ganske vesentlig reduksjon av sikkerhetsavstanden foran våpenløpets munning ved bruk av jernpulver framskaffet i henhold til den foreliggende framgangsmåten (sammenliknet med det kjente fyllstoffet), nemlig fra 40 til 10 meter.

Denne betydelige forbedringen er desto mer forbausende fordi tilstedeværelse av korn med en størrelse under 0.15 mm hittil har vært ansett som skadelig for pulveret. Det henvises i denne forbindelsen til DE-PS 12 82 866, hvor den nevnte grensen medfører en for høy fasthet i et presslegeme framstilt av dette pulveret, hvilket skulle kunne påvirke presslegemets oppløsningstilbøyelighet i så negativ retning at det til og med kunne bli ubrukelig. I det tidligere nevnte De-PS 21 60 187 (US- PS 3.951.035) er det sågar angitt en nedre grense for kornstørrelsen på 0.2 mm, fortrinnsvis 0.4 mm. Ifølge oppfinnelsen blir det således ikke bare overvunnet en fordom, idet det også oppnås en særlig økonomisk fordel; ved den kjente framgangsmåten kan nemlig den frasiktete småkornandel bare benyttes igjen i smelteaggregatet. Ifølge oppfin- nelsen utgjør denne komandelen i området under 0.25 mm den ønskete og foretrukne kornstørrelsen.

Ved tilsvarende kjente oppløsningsprosjektiler fyller rotasjonssymmetriske presslegemer av jernpulver et plasthyl- ster, hvis ytterform på grunn av patronens til-og innførbar- het i størst mulig utstrekning skal svare til formen av et skarpt prosjektil. Dette medfører at det i et oppløsningspro- sjektil foruten det sirkelsylindriske presslegemet også må finnes et ytterligere presslegeme som er avpasset etter spissbueformen i det forreste området av prosjektilet. Det blir dessuten benyttet løst jernpulver.

For framstilling av oppløsningsprosjektiler i henhold til framgangsmåten ifølge oppfinnelsen går en fram på følgende måte: Et jernpulver som er dannet ved atomisering av en motsvarende stålsmelte, etterfølgende reduserende sfæroidisering mellom 900 og 1050°C, underkastes en slag/støt- og skurebehandling i en vanlig knusemaskin (hammermølle) i over en time. Tidligere kjente slag/støt- og skurebehandlinger av jempulveret i knusemaskin varer fra ca 15 til 30 minutter. Gjennom den langvarige slag/støt- og skurebehandlingen av jempulveret skjer en komprimering og polering av de enkelte pulver-kornoverflatene, slik at kornene selv etter påvirkning med høye pressetrykk av f.eks. 820 MPa i presslegemet ikke haker seg fast i hverandre med sine berøringsflater (ingen fortanning eller sammenhaking av overflateruheter) eller hefter til hverandre, slik at oppløsningsprosjektilets presslegeme eller presslegemer taper sin formbestandighet delvis allerede i våpenløpet på grunn av de riflebetingete sentrifugalkrefter. Etter at presslegemet eller -legemene har forlatt løpet og plasthylsteret er sprengt, foreligger jempulveret som enkeltkom, som på grunn av den store luftmotstanden blir uvirksomme allerede etter en strekning på mindre enn 10 m fra løpets munning, hvor jempulverkomene faller ned på bakken.

Etter slag/støt- og skurebehandlingen siktes pulveret slik at en oppnår en kornstørrelsesfraksjon med partikkeldiameter på inntil 0.30 mm, fortrinnsvis maksimalt 0.25 mm.

Av dette frasiktete jempulveret av kornspektret blir det framstilt, flere f.eks. fem, for- søks- eller prøvepresslegemer, som underkastes en særlig trommeltest, for å konstatere hvorvidt jempulveret framskaffet ifølge oppfinnelsen oppfyller de betingelser som gjelder for bruk som fyllstoff og/eller presslegeme for oppløsnings-prosjektiler. Trommeltestingen av prøvelegemene som har en diameter på 20 mm, en densitet lik 6.5 - 7.0 g/cm3 og en vekt lik 32.5 + 0.1 g, skjer ifølge Stahl-Eisen-Priifblatt 87-69, 1. utgave desember 1969 med modifisert testinnretning (dreietrommelens vegg er utformet som sikte med 1 mm maskevidde). Ved denne testen kreves det at alle bruddstykker av prøvelegemet henholdsvis prøvelegemene etter 200 til 600 omdreininger, fortrinnsvis omtrent 400 omdreininger, er fullstendig oppløst og har forlatt trommelen.

Prøvelegemer som allerede er oppløst etter f.eks. 50 omdreininger, har ikke noen tilstrekkelig montasjefasthet, og det foreligger fare for at de gnis av henholdsvis oppløses allerede ved håndteringen. Dersom prøvelegemene etter f.eks. 800 trommelomdreininger ennå ikke er oppløst, har de for høy fasthet, og det foreligger risiko for at oppløsningsprosjektilet ved skyting ikke har løst seg opp innenfor en avstand av 10 m fra løpets munning, idet en kan risikere perforering av den nevnte oppspente papirskiva (200 g/m<2>). Et slikt jernpulver må da kontrolleres ved prøveskyting i et praktisk forsøk på å finne en brukbar anvendelighet for det. Når prøvebetingelsene oppfylles, kan jempulveret brukes som fyllstoff og/eller sammenpresses for framstilling av presslegemer for opptak i oppløsningsprosjektiler.

Det har derved vist seg gunstig å benytte et pressetrykk på 480 til 820 MPa, fortrinnsvis 680 MPa. På grunn av den glatte overflaten av de enkelte pulverpartiklene er det nødvendige presstrykket, sammenliknet med det grovere stålpulveret som er kjent fra det nevnte DE-PS 21 60 187, merkbart lavere, slik at det herved på fordelaktig måte oppnås et lavere energiforbruk, samtidig som presseverktøyene utsettes for mindre slitasje. Den resulterende densitet av presslegemet er avhengig av dets høyde og utforming og ligger mellom 6.5 og 7.0 g/cm<3>. Erfaringsmessig blir det i en vanlig knusemaskin (hammermølle) oppnådd et gunstig resultat ved en driftsvarighet på minst 60 minutter, fortrinnsvis 120 minutter.

For å skåne den pressa som skal benyttes, kan jempulveret på i og for seg kjent måte tilsettes sinkstearat som smøremiddel, idet mengden ligger i området 0.3-0.55 %, fortrinnsvis 0.5 %.

Dersom det er nødvendig, kan jempulveret som skal presses sammen, med eller uten sinkstearat, før sammenpressingen tilsettes et skillemiddel. For dette formålet egner seg særlig flammesot. Dette hindrer at de sammenpressete pulverkomene hefter til hverandre, idet mindre tilsetninger er tilstrekkelige.

I det etterfølgende er det angitt et eksempel på en sikteanalyse av et jernpulver etter slag/støt- og skurebehandlingen i knusemaskinen (hammermølla):

Dette jempulveret har en pulver- eller fylldensitet lik 4.36 g/cm<3>. Sikteanalysen kan endres på passende måte, f.eks. ved modifisering av stålsmelteatomiserings-parameteren, slag/støt- og skurebehandlingen eller ved mellomliggende frasikting av bestemte kornandeler, for å oppnå formålstjenelige egenskaper.

På grunn av sin spesielle beskaffenhet (høy komprimering og glatt overflate av de enkelte pulverpartiklene, ensartet korn- eller partikkelform, tilsiktet innstilt komstørrelsesfordeling, høy pulver- eller fylldensitet, god sammenpressbarhet og høy kjemisk renhetsgrad) er stålpulveret ikke bare egnet til framstilling av presslegemer for oppløsningsprosjektiler av kaliber 20 mm, og likeledes for større kalibre, fortrinnsvis 35 mm eller 40 mm, men også som fyllstoff (innristet).

Claims (2)

1. Framgangsmåte for framstilling av oppløsningsprosjektiler til bruk i manøverammunisjon, hvor fyllstoffet i form av karbonfattig stål framstilles ved atomisering av en motsvarende stålsmelte etterfulgt av en reduserende sfæroidisering mellom omtrent 900 og 1050°C og en tilsluttet slag/støt- og skurebehandling med etterfølgende frasikting av uønskete pulverfraksjoner og sammenpresning av den valgte pulverfraksjon, eventuelt etter tilsetning av et smøremiddel, til den ønskete prosjektilform, karakterisert ved at slag/støt- og skurebehandlingen fortsettes i minst 60 minutter, helst 120 minutter, eller tilstrekkelig lenge til at et prøvepresslegeme frambrakt av forsøksvis siktet jernpulver, ved en trommeltest ifølge Stahl-Eisen-Priifblatt 87-69, 1. utg. desember 1969, med modifisert testinnretning etter 200 til 600 omdreininger, er oppløst slik at samtlige bruddstykker har forlatt trommelen gjennom dens vegg som er utformet som ei sikte med forutbestemt maskevidde, hvor det velges en størrelsesfraksjon av det siktete jempulveret etter slag/støt- og skurebehandlingen som har en partikkeldiameter som er mindre enn 0.30 mm, helst mindre enn 0.25 mm, idet de minste partikler ikke fraskilles, og hvor pulverets densitet velges i området mellom 3.9 og 4.6 gram/cm<3>; og at den resulterende pulverfraksjon presses med et pressetrykk i området fra 480 til 820 MPa, slik at det dannes et oppløsningsprosjektil som har den ønskete prosjektilform, og hvis densitet ligger i området mellom 6.5 og 7.0 gram/cm<3>, avhengig av presslegemets høyde og utforming.

2. Framgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at jempulveret tilsettes flammesot som skillemiddel.