CZ306513B6 - Způsob spojování jádra pláště střel určených pro speciální účely - Google Patents
Způsob spojování jádra pláště střel určených pro speciální účely Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306513B6 CZ306513B6 CZ2010-783A CZ2010783A CZ306513B6 CZ 306513 B6 CZ306513 B6 CZ 306513B6 CZ 2010783 A CZ2010783 A CZ 2010783A CZ 306513 B6 CZ306513 B6 CZ 306513B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- projectile
- core
- joining
- cores
- solder
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005304 joining Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 7
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 3
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- MHVJRKBZMUDEEV-APQLOABGSA-N (+)-Pimaric acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC[C@](C=C)(C)C=C2CC1 MHVJRKBZMUDEEV-APQLOABGSA-N 0.000 description 1
- MHVJRKBZMUDEEV-UHFFFAOYSA-N (-)-ent-pimara-8(14),15-dien-19-oic acid Natural products C1CCC(C(O)=O)(C)C2C1(C)C1CCC(C=C)(C)C=C1CC2 MHVJRKBZMUDEEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000994 Tombac Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000000981 bystander Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000006996 mental state Effects 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000006072 paste Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- -1 rosin Chemical class 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000009295 sperm incapacitation Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
- F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
- F42B12/76—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the casing
- F42B12/78—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the casing of jackets for smallarm bullets ; Jacketed bullets or projectiles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
- F42B12/72—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material
- F42B12/74—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the material of the core or solid body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Způsob spojování jádra a pláště střel určených pro speciální účely, využívá měkké pájení, kde pájkou a současně základním materiálem tvořící jádro střely je slitina olova nebo čisté olovo a nekorozivním tavidlem je tavidlo typu kalafuny, nanášené v práškovém stavu na jádro střely předehřáté na teplotu od 200 do 250 .degree.C v rotačním bubnu válcovitého tvaru s vnitřním hladkým povrchem, při rychlosti otáčení 60 ot./min a s úhlem sklonu 30.degree..
Description
Způsob spojování jádra a pláště střel určených pro speciální účely
Oblast techniky
Vynález se vztahuje na způsob spojování jader a plášťů střel nejrůznějších typů a ráží kulové lovecké munice a munice pro speciální civilní použití.
Dosavadní stav techniky
Stanovením základních principů účinků střel na živé organizmy - člověka a zvěř, se zhruba od 18. století zabývají generace výzkumníků v oboru balistiky i praktických střelců. Během tohoto období vznikla řada teorií o účincích střely na živý organizmus. Jedním z příkladů je mylná představa zastavujícího účinku střely jako důsledku její „porážecí síly“', která je výsledkem předání hybnosti střely lidskému nebo zvířecímu tělu. Tato teorie byla zdokonalena ve 30. letech a byla stanovena tzv. poměrná zastavující síla RSP - Relative Stoping Power, vyjádřená matematicky jako součin hmotnosti, rychlosti, průřezu a tvarového součinitele střely. Další kriterium účinnosti definované v přibližně stejné době vychází z energie střely a zastavující síla StP - Stoping Power byla vyjádřena součinem dopadové energie, příčného průřezu a tvarového součinitele střely. Ale ani hybnost, ani energie střely však nemohou sloužit jako měřítko účinku střely na organizmus. Je nutno definovat tzv. „ účinnost“ střely, což je účinný potenciál, který je nutno chápat jako způsobilost k „účinku“, který může, ale nemusí nastat. Při posuzování účinkuje nezbytné zohlednit interakci střely a cíle. Německý balistik Weigel poprvé použil jako měřítko účinnosti objem střelného kanálu, vzniklého střelbou do simulačního materiálu a v USA bylo v 70. letech definováno nové kritérium účinnosti, RII - Relative Incapacitation Index, které se stalo příčinou mnoha sporů. Francouzští specialisté Caranta a Legrain se soustředili na praktické střelby do vlhké hlíny, která se však jako simulační materiál, vzhledem ke své heterogenní povaze, velmi odlišuje od živé tkáně. Americký specialista Matunas zveřejnil vlastní kriterium. PIR - Power Index Rating, vyjádřené součinem energie, součinitele přenosu energie a tzv. číslem ráže, rozdělující známé ráže od 5,06 až 12,69 mm na 6 skupin.
V 70. letech se v USA uskutečnil pokus o konečné vyřešení této problematiky a to jak cestou praktických střeleb do nově zvoleného simulačního materiálu - želatiny, jež se nejvíce podobá živé tkáni, tak vytvořením složitého počítačového modelu člověka s orgány, rozdělenými na zóny podle zranitelnosti, VI - Vulnerability Index. Ani tato metoda, podobně jako metoda, založená na zkoumání skutečných případů užití palné zbraně - „street results“ neposkytla, vlivem příliš velkého rozptylu hodnot, očekávané výsledky.
Z výše uvedeného vyplývá, že ani sebedokonalejší počítačové modely nemohou zohlednit další faktory, jako např. íyzický a duševní stav zasaženého, reálnou situaci na bojišti nebo místě činu aj. Přesto je možno známé typy střel rozdělit zhruba do několika základních skupin z hlediska ranivého účinku: za střely s nejmenším ranivým účinkem lze považovat takové, které při průchodu živou tkání nemění směr, nefragmentují se ani nezvětšují svůj průřez (celoplášťové střely s poměrem délky a ráže do 2,5). Vyšší ranivost vykazují různé typy poloplášťových (loveckých) střel a prosekávací střely (Wadcuter). Nejvyšší ranivost způsobují jednak celoplášťové vysokorychlostní kulové střely malých ráží s poměrem délky a ráže 3 až 3,5, které při průchodu tkání podléhají klopnému momentu - otáčejí se a fragmentují jako např. obávané střely 223 Remington, používané ve střelivu pušek M 16 ve Vietnamské válce a všechny typy střel s expanzní dutinou, které při průchodu tkání podstatně zvyšují svůj průřez. Použití těchto střel, známých jako dum-dum, je zakázáno Haagskou konťerencí z r. 1899, která ovšem platí pouze pro mezinárodní válečné konflikty. Pro lovecké a speciální civilní použití neplatí žádná omezení.
V současné době existují v zásadě 3 druhy střel - vojenské, lovecké a civilní, zahrnující policejní a sportovní, a to v desítkách ráží a stovkách variant. Na každou skupinu střel jsou kladeny odlišné
-1 CZ 306513 B6 požadavky - zatím co lovecké střely musí být schopny, co nejrychleji usmrtil lovené zvíře, vojenské střely musí s maximální efektivitou vyřadit protivníka z boje a to nejlépe až do konce válečného konfliktu. Celoplášťové střely, vyhovující požadavkům Haagské konference, zanechávající v měkkých tkáních čisté průstřely. Z hlediska dnešních požadavků na ranivost však nevyhovují a proto výrobci hromadně přecházejí na výrobu střeliva osazeného již zmíněnými vysokorychlostními střelami malých ráží, které rovněž nejsou v rozporu s Haagskou konferencí a navíc, redukcí zpětného rázu zvyšují přesnost palby v plně automatickém režimu. V případě civilních střel, určených pro policii, speciální jednotky aj., je nutno vzít v úvahu závažnost trestných činů a narůstající počet teroristických útoků. Zde je nutná co nejefektivnější eliminace pachatele, kterému musí být znemožněno pokračovat v trestné činnosti. Přitom však nesmí dojít k nepředvídatelnému ohrožení okolí nebo zranění nezúčastněných osob, přítomných na místě zásahu. Jedním z řešení je použití střel s expanzní dutinou, u kterých po zasažení tkáně proběhne řízený rozklad způsobující extrémní nervový šok a následné okamžité vyřazení pachatele z další činnosti.
Pro vyhodnocení ranivého účinku se provádí střelba do vhodných simulačních materiálů a měřítkem ranivosti je co nejdokonalejší a vysoce reprodukovatelný rozklad střely, která se přetvarovává do „houbovitého“ tvaru, tzv. mushrooming, spolu s tvarem a hloubkou střelného kanálu. Jako simulačních materiálů se používá výhradně želatiny a glycerinového mýdla. Výhodou želatiny je její průhlednost, nevýhodou její elasticita, která znemožňuje přesnější určení průběhu přenosu energie střely během penetrace, protože se střelný kanál uzavírá. V případě glycerinového mýdla je tomu naopak.
Konstrukce plášťovaných střel, které se používají již přes 100 let, je obecně známa a je založena na oplášťování jádra, vyrobeného z olova nebo jeho slitin pláštěm, vyrobeným nejčastěji z mosazi, tombaku nebo tzv. tombak-plátu. Plášťování se provádí mechanicky zalisováním jádra do pláště a jeho následným zajištěním proti vypadnutí např. zalemováním. U některých speciálních střel, kde se klade důraz na maximální snížení emisí škodlivin, par olova, se plátuje i zadek střely. Pokud vytvoříme v těchto střelách expanzní dutiny, označovaných jako střely typu HP hollow point, dochází při průchodu tkání nebo simulačním materiálem k nežádoucímu jevu. Jádro se vlivem podstatně vyšší setrvačné hmotnosti oddělí od pláště, což může být provázeno i fragmentací obou součástí a tím dochází k nežádoucímu rozptýlení energie střely. Výrobci střeliva řeší tento problém zhruba posledních 15 let. Nabízí se několik základních technických řešení lepení, měkké pájení nebo galvanické pokovení. Pro všechny tyto spojovací metody se ve zbrojním průmyslu vžilo obecné označení „bondování“.
Rozsáhlé zkoušky lepení, provedené např. brazilskou firmou CBC za použití špičkových tvrditelných lepidel typu Loctite nepřinesly pozitivní výsledky. Příčinou je pravděpodobně nedostatečná pevnost spojů v rázu. Galvanické pokovení, které bylo použito například u střely typu Gold Dot vyžaduje speciální zařízení a metoda je technicky i finančně náročná, protože nanášení kovových vrstev o síle řádově několika desetin mm vyžaduje mimořádně výkonné zařízení. Jako nejperspektivnější metoda spojování jader a plášťů střel se proto jeví měkké pájení.
Pájení je jednou z nejstarších a současně nejefektivnějších metod spojování 2 stejných nebo rozdílných kovových materiálů - tzv. základních materiálů, jiným kovem - pájkou, jejíž složení může být na rozdíl od sváření velmi odlišné od základního materiálu. Vhodnou volbou složení základního materiálu a pájky a optimalizací pájecích podmínek lze dosáhnout pevnosti spoje, blížící se pevnosti základního materiálu. Při pájení se mohou uplatňovat fyzikálně chemické i metalurgické procesy, jako je difúze materiálu pájky do základního materiálu a naopak, vzájemné rozpouštění obou materiálů za vzniku tuhých roztoků, nebo i reakce obou materiálů, kde vznikají intermetalické sloučeniny. Základním předpokladem pro pájitelnost obou materiálů je dostatečná adheze pájky k pájenému materiálu a dále její roztékavost a vzlínavost. Jako pájky mohou sloužit jak čisté kovy, jejichž výběr je však v případě měkkého pájení do 450 °C, značně omezen na kovy s velmi nízkým bodem tání jako jsou Bi, Sn, tak desítky známých slitin Pb/Sn/Bi/Sb/Ag aj.
-2CZ 306513 B6
Každá látka v roztaveném stavu má tendenci se chránit proti působení vnějších sil za pomoci svých kohezních sil - povrchového napětí, a proto zaujme tvar tělesa s nejmenším povrchem, což je koule. Pokud interakcí s jinou látkou dojde k překonání těchto sil silami adhezními, můžeme oba materiály považovat za pájitelné, přičemž stupeň pájitelnosti lze určit měřením úhlu mezi povrchem pájky a základním materiálem ve styčném bodě. Pájitelnost dvou čistých kovů lze jednoduše odhadnout z binárních rovnovážných diagramů, kde mohou nastat tři základní případy - buď jsou kovy zcela nesmáčivé, nebo tvoří intermetalické sloučeniny nebo tvoří eutektikum, což je optimální předpoklad pájitelnosti. Z tohoto hlediska je nutno považovat Pb vůči Cu a Zn nebo slitinám Cu/Zn za nepájitelné.
Pájitelnost lze pochopitelně podstatně vylepšit legováním jinými kovy, dnes jsou známy desítky druhů „olovnatých“ pájek, a hlavně pak použitím tzv. tavidla fluxu, který je nezbytný ve všech případech, provádíme-li pájení bez ochranné atmosféry. Hlavními funkcemi tavidla je odstranění kovových oxidů, podstatné snížení povrchového napětí pájky a tím zvýšení její smáčivosti a roztékavosti a ochrana pájeného spoje před další oxidací. Tavidlem může být teoreticky jakákoli anorganická nebo organická sloučenina, schopná dostatečně rychle rozpustit mikroskopickou vrstvu oxidů. Jsou to anorganické neoxidující kyseliny, nejčastěji HC1, anorganické halové sole ZnCl2, SnCl2, organické halové sloučeniny - hydrochloridy anilinu, hydrazinu, diethylaminu a jiné a dále početná skupina organických kyselin, z nichž nejznámější a také nejúčinnější je přírodní směs kyseliny abietové a dextropimarové, získávané jako destilační zbytek po destilaci borové smoly a známé pod názvem kalafuna - rosine gum.
Všechna tavidla lze pak rozdělit do 2 základních skupin na korozivní což jsou veškeré sloučeniny halogenů - chloridy, a nekorozívní - organické kyseliny.
Označíme-li obecně dvojmocný kov - Me (metal) a jeho oxid - MeO, pak mechanizmus rozpouštění oxidů lze vyjádřit jednoduchými rovnicemi:
HC1 + MeO = MeCl2 + H2O
ZnCl2 + MeO = MeCl2 + ZnO
Vyjádříme-li obecně jednosytnou organickou kyselinu vzorcem - RCOOH, kde Rje organický zbytek, rozpouštění oxidů organickými kyselinami lze popsat rovnicí:
RCOOH + MeO = (RCOO)2 Me + H2O.
Pro dvojsytné org. kyseliny lze použít obdobné rovnice:
R(COOH)2 + MeO = (RCOO)2Me + H2O
Z výše uvedených rovnic vyplývá, že použijeme-li jako tavidlo vysoce korozivní sloučeniny halogenů, včetně organických sloučenin, které termickým rozkladem odštěpují HC1, produktem bude vždy kovový chlorid, v případě pájení Cu - CuCl2, což je hygroskopická sloučenina, reagující silně kysele vlivem hydrolýzy:
CuCI2 + 2 H2O - 2 HC1 + Cu(OH)2.
Podobně reaguje i výchozí ZnCl2. Pokud tyto sloučeniny není možno ze spoje kvantitativně odstranit, mohou způsobovat korozi spoje a tím zhoršení jeho mechanických vlastností. Použití korozivních tavidel se proto nedoporučuje pro pájení hlubokých nebo kapilárních spojů. Naopak např. Cu nebo Zn sole organických kyselin, jako například kalafuny, jsou nehygroskopické, nerozpustné a nekorozívní sloučeniny.
Při použití vysoce korozivních a toxických tavidel na bázi ZnCl2 + HCI ZnCl2 + NH4CI + HC1, kde přídavek salmiaku snižuje bod tání ZnCl2 tvorbou eutektika při T 186 °C, nebo podobných
-3 CZ 306513 B6 směsí, doplněných organickými chlorovanými sloučeninami ve formě roztoků, past nebo gelů, se v průběhu procesu pájení uvolňuje plynný HC1, páry kyseliny chlorovodíkové, volný Cl2, páry NH4C1, sublimujícího při 350 °C, i páiy ZnCl2. V hromadné výrobě to představuje nejen zátěž pro životní prostředí, ale klade to též mimořádné nároky na hygienu a bezpečnost práce. Pracovníci musí používat speciální ochranné pomůcky, výrobny musí být vybaveny účinným odsáváním s absorbérem a veškeré zařízení, nářadí a nástroje musí být vyrobeny z kyselinovzdorných materiálů. Vzhledem k mimořádné toxicitě těchto sloučenin pro veškeré vodní organizmy, musí být veškeré úkapy svedeny do speciálních jímek nebo kyselé kanalizace a musí být vyřešena likvidace odpadních vod.
Přes nesporné výhody použití nekorozívních tavidel typu kalafuny, která je netoxickou, v tuhém stavu inertní sloučeninou a dle nejnovějšího zařazení je kvalifikována pouze jako iritant, kde k ochraně proto postačí běžný typ rukavic a respirátor používají výrobci střeliva, zabývající se procesem „bondování“ výhradně korozivních tavidel na bázi ZnCl2. Příčinou může být nezvládnutí nebo neznalost technologie nanášení práškových tavidel v hromadné výrobě v porovnání se zdánlivě jednoduchou technologií zakapávání roztoků nebo suspenzí uvedených vysoce korozivních a toxických sloučenin.
Podstata vynálezu
Řešení podle vynálezu popisuje jednoduchou a velmi efektivní technologii pájení střel za použití speciálně vyvinuté metody nanášení práškových netoxických tavidel typu kalafuny, která je nesrovnatelně šetrnější k životnímu prostředí a klade pouze minimální nároky na hygienu a bezpečnost práce. Modifikace procesu měkkého pájení spočívá v tom, že zde nedochází ke spojování dvou základních materiálů klasickou pájkou, ale pouze dvou materiálů, z nichž jeden plní úlohu pájky a základního materiálu současně. Tímto materiálem je vlastní jádro střely, který pro tento účel musí splňovat tři základní požadavky:
1. Jeho hustota se musí maximálně blížit hustotě čistého Pb,
2. V roztaveném stavu musí vykazovat co nejvyšší tekutost, zajišťující účinné odplynění,
3. Za pomoci vhodného tavidla musí nastat dostatečně pevné spojení s materiálem pláště, i v případě, že by se jednalo pouze o spojení adhezní, tzn. bez uplatnění ostatních výše uvedených metalurgických dějů.
Mohou se tedy uplatnit tři základní druhy materiálů a to čistý kov Pb, eutektické slitiny s co nejmenším možným obsahem legury - Pb/Ag 2,5 %, nebo slitiny velmi blízkého složení - Pb/Ag 0,3 až 2,5 %, slitiny neeutektické, složením blízké čistým kovům - Pb/Sn 0,1 až 7 %, kde množství Sn okolo 7 % se ukázalo jako limitní z hlediska nežádoucího nárůstu tvrdosti i snižování tekutosti. Dle rovnovážného diagramu slitiny Pb/Sn se s vyššími obsahy Sn již dostáváme do rozšířené oblasti tzv. kašovitého stavu mezi liquidem a solidem. Slitiny Pb/Sb, často používané k výrobě Pb střel nebo jader nejsou pro účel pájení nejvhodnější, s výjimkou velmi malých množství Sb, z důvodu schopnosti Sb vytvářet se Zn v plášti střely křehké intermetalické sloučeniny.
Výše uvedené kovové materiály byly zpracovány standardním způsobem, vytažením drátu vhodného průměru, z něhož byla vyrobena jádra takové hmotnosti, aby spolu s pláštěm vznikla střela předepsané váhové kategorie. Rozsáhlé zkoušky, provedené vývojovým oddělením naší firmy, jednoznačně prokázaly, že výše uvedené materiály včetně čistého Pb je možno s použitím vhodného nekorozívního tavidla typu kalafuny, aplikovaného na jádra střel metodou dle vynálezu, spojit s pláštěm spojem takové pevnosti, aby střely, následně vyrobené z takto vzniklých polotovarů, vyhověly všem předepsaným zkouškám.
Nanášení tavidla je způsobem podle vynálezu prováděno v rotačních bubnech, vyrobených z jakéhokoliv, nejlépe však z kovového materiálu, odolného teplotám do cca 300 °C. Bubny mají
-4CZ 306513 B6 válcový tvar s vnitřním hladkým povrchem a nejsou opatřeny žádnými vnitřními přepážkami ani výstupky. Jádra, předehřátá na teplotu cca 200 až 250 °C se nasypou do rotujícího bubnu a ihned se nadávkuje vypočtené množství práškového tavidla. Částice tavidla ulpívají a natavují se na jejich povrchu a vlivem otáčení bubnu vytvářejí na jádrech tenkou rovnoměrnou souvislou vrstvu. Při nastavení optimálního sklonu a rychlosti rotace se jádra během několika minut, v závislosti na tepelné kapacitě vsázky a tepelné vodivosti bubnu, ochladí pod bod tání tavidla a mohou být vysypána na kovové síto, kde se rozprostřou a ponechají zchladnout na teplotu místnosti.
Jako tavidla je možno použít různé druhy kalafuny včetně její hydrogenované nebo polymerované formy a dále některé druhy tuhých organických kyselin a to jak ve směsi s kalafunou, tak samotných. Tyto sloučeniny musí splňovat několik základních podmínek: bod tání by se měl pohybovat v rozmezí 100 až 250 °C a tání nesmí být provázeno rozkladem na toxické produkty ani dekarboxylací. Použijeme-li směs dvou nebo více látek, jejich body tání by měly mít co nejbližší hodnoty a složky spolu nesmí v roztaveném stavu nežádoucím způsobem reagovat. Z organických kyselin lze doporučit např. některé z alifatických nasycených dikarboxylových kyselin, jako jsou kyselina glutarová, adipová, pimelová, azelaová, sebaková a další.
Jádra, takto potažená vhodným tavidlem, se pak mechanicky zalaborují do plášťů střel, čímž je polotovar připraven k pájení. Vzhledem k tomu, že vrstva pryskyřice na jádře působí jako těsnicí materiál, jsou jádra po zalaborování do plášťů dostatečně fixována proti vypadnutí, aniž by bylo nutno používat zalisovávání vyššími tlaky. Mezi pláštěm a jádrem přitom však vzniká dostatečná spára pro únik plynných produktů vznikajících při procesu pájení, čímž se zamezí nežádoucímu vyvrhování taveniny nebo „vystřelování“ částečně natavených jader. Tyto polotovary je také možno skladovat před pájením v libovolné poloze, což je při technologii zakapávání kapalnými tavidly nemožné.
Vlastní pájení lze provést běžnými způsoby, například v kovových vyhřátých blocích, v elektrických pecích, elektromagnetickou indukcí a podobně. Po zapájení jader z čistého Pb dochází vlivem velké smrštivosti Pb ke vzniku pravidelného konického vytvarování jádra, které slouží jako vizuální důkaz dokonalosti připájení. Vzhledem k mimořádně nízké tvrdosti nelegovaného Pb je rozklad střel tzv. „mushrooming“ s těmito jádry maximální. Přídavkem některé z výše uvedených legur, které zvyšují tvrdost a pevnost slitiny, pak můžeme v širokém rozmezí regulovat proces řízeného rozkladu střely.
Po zapájení následuje proces konečné montáže střely do náboje za použití známých mechanických metod.
Příklady uskutečnění vynálezu
U nanášecího bubnu, tvořeného ocelovou válcovou nádobou o objemu 5 1, poháněnou elektromotorem přes převodový mechanizmus s možností regulace otáček, nastavení úhlu sklonu a opatřeného vyklápěcím mechanizmem, nastavíme úhel sklonu asi 30° a rychlost otáčení cca 60 ot./min. Za rotace vsypeme 200 až 300 jader pro výrobu střel 9 mm Luger JHP, nahřátých na cca 200 °C a okamžitě nadávkujeme vypočtené množství práškového tavidla kalafuny tak, aby na lem čtvereční povrchu byla spotřeba cca 2,5 až 3 mg, tzn. na 200 jader přibližně 2 až 2,5 g. Okamžitě dojde k rovnoměrnému ovlhčení všech jader roztaveným tavidlem. V průběhu několika sekund se teplota vsázky sníží natolik, že dojde k zvýšení adheze tavidla k jádrům a ta se začnou rovnoměrně přesýpat ve směru rotace bubnu. Tato fáze trvá několik minut a je závislá na tepelné vodivosti a tepelné kapacitě bubnu i vsázky. Slitiny Pb mají odlišnou tepelnou vodivost i měrné teplo. Jakmile se adheze chladnoucího tavidla zvýší natolik, že začíná docházet ke slepování jader, operace se přeruší a jádra se vysypou na připravené kovové síto, kde se rovnoměrně rozprostřou a nechají zchladnout na okolní teplotu. Po zchladnutí jsou připravena k dalším, výše zmíněným operacím.
-5CZ 306513 B6
Průmyslová využitelnost
Řešení podle tohoto vynálezu lze využít pro hromadnou výrobu nejrůznějších typů a ráží plášťovaných střel, které jsou vhodné k laboraci do všech druhů loveckého střeliva a civilního střeliva určeného pro speciální účely.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob spojování jádra a pláště střel určených pro speciální účely, vyznačující se tím, že využívá měkké pájení, kde pájkou a současně základním materiálem tvořící jádro střely je slitina olova nebo čisté olovo a nekorozívním tavidlem je tavidlo typu kalafuny, nanášené v práškovém stavu na jádro střely předehřáté na teplotu od 200 do 250 °C v rotačním bubnu válcovitého tvaru s vnitřním hladkým povrchem, při rychlosti otáčení 60 ot./min a s úhlem sklonu 30°.
- 2. Způsob spojování jader a plášťů střel podle nároku 1, vyznačující se tím, že pájkou a zároveň základním materiálem jader střel jsou eutektické slitiny s obsahem legury Pb/Ag 0,3 až 2,5 %.
- 3. Způsob spojování jader a plášťů střel podle nároku 1, vyznačující se tím, že pájkou a zároveň základním materiálem jader střel jsou neeutektické slitiny, složením blízké čistým kovům Pb/Sn 0,1 až 7,0 %.
- 4. Způsob spojování jader a plášťů střel podle nároku 1, vyznačující se tím, že pájkou a zároveň základním materiálem jader střel je s výhodou čisté Pb.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vhodná prášková nekorozívní tavidla typu kalafuny jsou vybrána ze skupiny tuhých organických kyselin a to jak samotných, tak i ve směsích, s výhodou směsi kyselin abietové a dextropimarové, včetně její hydrogenované nebo polymerované formy.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tavidlem ze skupiny nasycených dikarboxylových kyselin jsou kyselina glutarová, adipová, pimelová, azelaová, a sebaková.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2010-783A CZ306513B6 (cs) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Způsob spojování jádra pláště střel určených pro speciální účely |
| PCT/CZ2011/000105 WO2012055381A2 (en) | 2010-10-27 | 2011-10-26 | A method of bonding cores and jackets of bullets designed for special applications |
| EP11813862.7A EP2633263A2 (en) | 2010-10-27 | 2011-10-26 | A method of bonding cores and jackets of bullets designed for special applications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2010-783A CZ306513B6 (cs) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Způsob spojování jádra pláště střel určených pro speciální účely |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010783A3 CZ2010783A3 (cs) | 2012-05-09 |
| CZ306513B6 true CZ306513B6 (cs) | 2017-02-22 |
Family
ID=45557828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2010-783A CZ306513B6 (cs) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | Způsob spojování jádra pláště střel určených pro speciální účely |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2633263A2 (cs) |
| CZ (1) | CZ306513B6 (cs) |
| WO (1) | WO2012055381A2 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2920542B1 (de) | 2012-11-15 | 2017-04-26 | RUAG Ammotec GmbH | Geschoss mit gelötetem geschosskern |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3703254A (en) * | 1970-05-07 | 1972-11-21 | Ncr Co | Pre-fluxed solder powder |
| US20020063146A1 (en) * | 1999-12-14 | 2002-05-30 | Bernier William E. | Flux composition and soldering method for high density arrays |
| WO2009111654A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-11 | Olin Corporation | Jacketed bullet with bonded core |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3756158A (en) * | 1971-07-21 | 1973-09-04 | G Anderson | Expanding bullet |
| AU8751191A (en) * | 1990-08-23 | 1992-03-17 | International Shooter Development Fund, Inc. | Match-grade rifle cartridge with improved components |
| DE10257590B4 (de) * | 2002-12-09 | 2005-03-24 | Wilhelm Brenneke Gmbh & Co. Kg | Büchsengeschoss für Jagdzwecke |
-
2010
- 2010-10-27 CZ CZ2010-783A patent/CZ306513B6/cs unknown
-
2011
- 2011-10-26 WO PCT/CZ2011/000105 patent/WO2012055381A2/en not_active Ceased
- 2011-10-26 EP EP11813862.7A patent/EP2633263A2/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3703254A (en) * | 1970-05-07 | 1972-11-21 | Ncr Co | Pre-fluxed solder powder |
| US20020063146A1 (en) * | 1999-12-14 | 2002-05-30 | Bernier William E. | Flux composition and soldering method for high density arrays |
| WO2009111654A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-11 | Olin Corporation | Jacketed bullet with bonded core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2010783A3 (cs) | 2012-05-09 |
| EP2633263A2 (en) | 2013-09-04 |
| WO2012055381A3 (en) | 2012-06-21 |
| WO2012055381A2 (en) | 2012-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU736756B2 (en) | Lead-free tin projectile | |
| JP4744454B2 (ja) | ジャケット付きワンピース型コア弾薬 | |
| US20020005137A1 (en) | Lead-free frangible projectile | |
| US20060283314A1 (en) | Bismuth projectile | |
| EP1780494A3 (en) | Reactive material enhanced projectiles and related methods | |
| HRP20200597T1 (hr) | Poboljšani fragmentacijski projektil i postupak njegove proizvodnje | |
| CN103781930A (zh) | 生态弹药 | |
| US9702679B2 (en) | Frangible projectile | |
| US7555987B2 (en) | Frangible powered iron projectiles | |
| CZ2010783A3 (cs) | Metoda spojování jader a pláštu strel urcených pro speciální úcely | |
| US20100212535A1 (en) | Traceable Frangible Projectile | |
| EP0007695A1 (en) | Frangible projectile body | |
| JP5294717B2 (ja) | 無鉛弾 | |
| US20050188890A1 (en) | Composition and method for making frangible bullet | |
| DE2065091A1 (de) | Legierung | |
| CN111363950B (zh) | 一种枪用合金除铜剂和制备方法 | |
| CA2475497A1 (en) | Decoppering agent | |
| CZ26587U1 (cs) | ) Název užitného vzoru: Střela typu frangible | |
| Jenkins | Viability of Bismuth as a Green Substitute for Lead in Jacketed. 357 Magnum Revolver Bullets | |
| CZ35162U1 (cs) | Netoxická střela | |
| CN113154938A (zh) | 一种高效环保合金除铜剂及其制备方法与应用 | |
| WO2002068897A1 (en) | Shotgun shot, pellets and bullets | |
| CZ37432U1 (cs) | Netoxická střela pro střední ráže | |
| CZ301793B6 (cs) | Netoxická strela s rízenou deformací | |
| Kelter | Cast bullet alloys & alloy maintenance |