Способ защиты пластмассовой артиллерийской гильзы от зарядов статического электричества

 

Существо: изобретение относится к области боеприпасов и может быть использовано для защиты гильз с пластмассовым корпусом от накопления на их поверхности зарядов статического электричества. Сущность изобретения заключается в том, что покрытие наносят порошкообразным графитом при механическом давлении 0,5-1,5 кгс/см² при вращении обрабатываемой поверхности или инструмента со скоростью вращения 0,5-7 м/сек до образования глянцевой поверхности.

Предлагаемое изобретение относится к области боеприпасов, в частности к способу защиты гильз с пластмассовыми корпусами от накопления на их поверхности зарядов статического электричества и может найти широкое применение при производстве сборных артиллерийских гильз с пластмассовыми корпусами.

Одним из важнейших требований, предъявляемых к сборным артиллерийским гильзам с пластмассовыми корпусами, является обеспечение электропроводности внутренней и внешней поверхности пластмассового корпуса.

Низкие показатели электропроводности полиэтилена создают условия возникновения и накопления на поверхностях корпусов гильз зарядов статического электричества потенциалом, доходящим до 10-40 кВ.

В результате этого гильза может стать источником мощного искрового разряда, тепловой импульс которого достаточен для воспламенения порохового заряда.

Известен способ защиты пластмассовых изделий от накопления на их поверхности зарядов статического электричества (Справочник по пластическим массам / Под ред. Гарбара М.И. Катаева В.М. Акутина М.С. том II, Химия, М. 1969 г. стр. 457-461), включающий введение электропроводящих наполнителей, например графита, в пластмассы.

Такой способ находит применение при защите от накопления статического электричества изделий, эксплуатируемых при небольших механических нагрузках.

Задачей известного технического решения являлось создание способа защиты пластмассовых изделий от накопления статического электричества без предъявления требований к физико-механическим свойствам полимера.

Общим признаком с предлагаемым авторами способом является введение в полимер, в качестве электропроводящего материала, графита.

Недостатком этого решения, как показывает практика, является значительное ухудшение физико-механических свойств пластмасс.

В настоящее время известен наиболее близкий по технической сути и достигаемому эффекту способ нанесения защитного покрытия, удовлетворяющий требованиям по физико-механическим свойствам пластмасс (Справочник по пластическим массам /Под ред. Гарбара М.И. Катаева В.М. Акутина М.С. том II Химия, М. 1969 г. стр. 446-457), включающий нанесение коллоидного графитного покрытия на наружную и внутреннюю поверхности гильзы, выбранный авторами за прототип.

Как видно из этого технического решения, нанесение в качестве антистатика на поверхность корпусов пластмассовых гильз коллоидного раствора графита обеспечивает необходимую электропроводность этих поверхностей.

Однако известный способ имеет недостатки.

Так, коллоидный раствор графита неустойчив к таким воздействиям, как промывка водой, протирка растворителями, механическое трение. Кроме того, применение коллоидного раствора графита требует добавки связующего и растворяющего веществ. Для отверждения этих композиций, нанесенных на поверхность корпусов гильз, требуется значительное время.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе непосредственно покрытие производят механическим давлением 0,5-1,5 кгс/см² порошкообразного графита на поверхности гильзы, при этом вращают инструмент или гильзу со скоростью 0,5-7 м/сек и образуют сплошное графитное покрытие до получения глянца на всей обрабатываемой поверхности.

Предлагаемый способ обеспечивает хорошее сцепление графита с поверхностью пластмассы, сохраняет требуемую проводимость при самых неблагоприятных условиях (мойка водой, протирка растворителями, перевозка, трение и др.), не изменяет физико-механических свойств материала гильзы, не взаимодействует с порохами, горючими смесями и взрывоопасными веществами в процессе хранения и эксплуатации.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемыми техническими результатами.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности и качества покрытия без ухудшения физико-механических характеристик материала корпуса гильзы.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: После изготовления корпуса гильзы из пластмассы его устанавливают, например, в шпиндель токарного станка. Приспособление для нанесения графита с рабочей поверхностью, выполненной, например, из войлока, устанавливают в суппорт станка. Включают станок и вращают обрабатываемый корпус. Приспособление с нанесенным порошкообразным графитом на рабочую поверхность подводят до контакта к обрабатываемой поверхности корпуса и перемещают поступательно вдоль оси, например, со скоростью, равной 0,1-6 м/сек. Обработку ведут до образования глянцевой поверхности (при необходимости дополнительно наносят порошкообразный графит на войлок приспособления). Отводят суппорт с приспособлением. Останавливают станок. Снимают деталь.

Втирание в поры наружной и внутренней поверхности пластмассового корпуса гильзы порошкообразного карандаша графита осуществляют с усилием, равным 0,5-1,5 кгс/см².

Усилие выбирают в зависимости от способа изготовления пластмассовых корпусов (литье под давлением, прессование, экструзионно-раздувное формование). Механическое давление 0,5-1,5 кгс/см² обеспечивает графитование, а также жесткую связь графитного покрытия с поверхностью корпуса гильзы.

Кроме того, обработку производят с одновременным приданием инструменту или обрабатываемой поверхности вращательного движения и поступательного перемещения со скоростями вращения 0,5-7 м/сек и поступательного перемещения 0,1 6 м/сек. Обработка со скоростями вращения и поступательные перемещения соответственно более 7 м/сек и 6 м/сек приводит к оплавлению обрабатываемой поверхности, т.е. к браку, а менее 0,5 м/сек и 0,1 м/сек к снижению качества графитования поверхности (рыхлости) и увеличению диаметральных размеров гильз, что приводит к невхождению их в камеру орудия.

В данном способе используется свойство анизотропии графита в отношении одной электропроводности. Электрическое сопротивление графитной пленки тем меньше, чем больше частиц графита, базисные плоскости которых ориентированы параллельно обрабатываемой поверхности.

Образование глянцевой поверхности говорит о том, что процесс обработки закончен.

В процессе испытаний гильз оценка сохранности антистатических свойств графитного покрытия проводилась после опыления, дождевания, тряски гильз на стандартном приборе СИТ, протирания от пыли сухой ветошью, растворителями, воздействия радиационным облучением и в процессе стрельбы.

Испытания показали, что нанесенное покрытие сохраняется и защищает артиллерийские гильзы с пластмассовым корпусом от накопления на их поверхности зарядов статического электричества, а также не влияет на баллистические характеристики зарядов и выстрелов.

Предлагаемый способ не изменяет физико-механических свойств материала гильз и делает их безопасными в обращении и при стрельбе.

Реализация предлагаемого способа намечается на заводе "Штамп" при производстве сборных артиллерийских гильз с пластмассовым корпусом разного калибра.

Формула изобретения

Способ защиты пластмассовой артиллерийской гильзы от зарядов статического электричества, при котором производят механическое нанесение графитного покрытия на наружную и внутреннюю поверхность гильзы, отличающийся тем, что непосредственно покрытие ведут механическим давлением 0,5 1,5 кгс/см² порошкообразного графита на поверхности гильзы, при этом вращают инструмент или гильзу со скоростью 0,5 7,0 м/с и образуют сплошное графитное покрытие до получения глянца на всей обрабатываемой поверхности.