Способ изготовления свинцовой дроби с полимерным покрытием

 

Изобретение относится к способам изготовления снарядов, в частности свинцовой дроби, покрытых слоем химически инертного полимера, и может быть использовано в производстве боеприпасов для охотничьих и спортивных ружей. В способе в качестве полимера используют полиолефины или их смеси в виде порошка или хлопьев. Контактирование дроби с полимером осуществляют в режиме вибропомола, для чего порошок полимера с добавкой 13-40% от массы полимера порошка серы помещают в виброшаровую мельницу, перемешивают, добавляют сухую свинцовую дробь при массовом соотношении дробь : полимер, равном (10-25):1, и перемешивают, затем добавляют графит или сажу и снова перемешивают. Способ обеспечивает высокую прочность связывания полимерной оболочки с поверхностью дроби и сохранение обычных баллистических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам изготовления снарядов, в частности свинцовой дроби, покрытых слоем химически инертного полимера, и может быть использовано в производстве боеприпасов для охотничьих и спортивных ружей.

Широкое применение свинцовой дроби при охоте создает значительную проблему загрязнения окружающей среды.

Одним из возможных решений этой проблемы является изготовление свинцовой дроби, покрытой инертным полимером.

Известен способ изготовления свинцовой дроби с полимерным покрытием из термопластиков: тефлона, полиэтилена, полипропилена или полиамида, в котором закрепление слоя полимера на поверхности дроби осуществляют путем нагревания дроби, находящейся в контакте с порошком полимера, до температуры 480-485oF (266,7-269,5oС) в течение часа (US 3363561, НКИ 102-42, 1968).

Недостатком данного известного способа является незначительная прочность связывания полимерной оболочки с поверхностью свинцовой дроби.

Наиболее близким к предлагаемому способу (прототипом) является способ изготовления свинцовой дроби с покрытием из тефлона, включающий контактирование поверхности свинцовой дроби с полимером при температуре выше температуры плавления свинцовой дроби путем пропускания капель расплавленного свинца через башню, заполненную аэрозолем тефлона, с последующим их охлаждением. В процессе контактирования расплавленных капель свинца с полимером и последующего охлаждения происходит механическое связывание металла с полимером на границе раздела: расплавленный свинец - расплавленный полимер (US 5088415, МКИ F 42 B 12/80, НКИ 102/515, 1992).

Существенным недостатком известного способа-прототипа является незначительная прочность связывания полимерной оболочки с поверхностью дроби, так как в процессе изготовления дроби с полимерным покрытием происходит только адсорбционное связывание свинца с полимером, а химических связей не возникает. Другим недостатком данного способа является очень высокая температура контактирования поверхности свинцовой дроби с полимером (Тпл свинца 327,3oС), что усложняет технологию процесса и повышает его энергоемкость и, кроме того, сужает область применения способа, а именно делает возможным использование в способе только термостойких фторированных полимеров (тефлона) и исключает использование других полимеров.

Задачей изобретения является разработка способа изготовления свинцовой дроби с полимерным покрытием, который позволит повысить прочность связывания полимерной оболочки с поверхностью дроби за счет создания условий не только для адсорбционного связывания, но также для образования химических связей. Кроме того, способ должен обеспечивать возможность использования различных полимеров, обладающих инертностью и стойкостью к водным слабокислым средам, а не только термостойких фторированных.

Решение поставленной задачи достигается предлагаемым способом изготовления свинцовой дроби с полимерным покрытием, включающим контактирование поверхности дроби с полимером, в котором в качестве полимера используют полиолефины или их смеси в виде порошка или хлопьев, а контактирование дроби с полимером осуществляют в режиме вибропомола, для чего порошок полимера с добавкой 13-40% от массы полимера порошка серы помещают в виброшаровую мельницу, перемешивают, добавляют сухую свинцовую дробь при массовом соотношении дробь : полимер, равном (10-25):1, и перемешивают, затем добавляют графит или сажу и снова перемешивают.

В качестве рабочего тела в виброшаровой мельнице используют свинцовую дробь.

Дробь можно предварительно обработать в мельнице кварцевым песком, затем промыть и высушить.

Графит или сажу можно добавлять в количестве 0,75-1,6% от массы полимера.

Главным отличием предлагаемого способа от известного (прототипа) являются совершенно иные условия закрепления полимера на поверхности свинцовой дроби.

Экспериментальные исследования, проведенные при разработке предлагаемого способа, показали, что процесс закрепления полимерной оболочки на поверхности свинцовой дроби в режиме вибропомола зависит от многих факторов: времени обработки, вида полимера, химической природы добавки, массового соотношения полимера, дроби и добавки. Было показано, что природа полимера не оказывает значительного влияния на процесс его связывания с поверхностью дроби, единственно важным условием является состояние полимера либо в виде порошка, либо в виде хлопьев. При исследовании различных добавок было обнаружено, что закрепление полимера в присутствии порошка серы приводит к существенному повышению прочности его связывания с поверхностью дроби. Других добавок с подобным эффектом пока найти не удалось.

Специально проведенные эксперименты показали, что при перемешивании свинцовой дроби с порошком серы в виброшаровой мельнице на поверхности дроби образуется тонкий слой дисульфида свинца. Данный результат в сочетании с обнаруженным нами фактом резкого повышения прочности связывания полимера со свинцом в присутствии порошка серы позволяет сделать предположение о возможном механизме химического связывания полимера с поверхностью свинцовой дроби через образование сульфидов свинца.

Изучение влияния соотношения компонентов, участвующих в процессе, позволило найти оптимальные условия осуществления предлагаемого способа.

Предлагаемый способ осуществляют в вибромельницах любых типов следующим образом.

При разработке способа использовали две мельницы: СВМ-4 (с энергонапряженностью 10 кВт/ч) на 400 г дроби и Аронову мельницу (с энергонапряженностью 20 кВт/ч) на 50 г дроби. В мельнице СВМ-4 свинцовую дробь диаметром от 2 до 6 мм обрабатывают кварцевым песком в течение 10-20 мин, затем промывают и сушат. Полимер с добавкой серы перемешивают в мельнице 10-20 мин и добавляют сухую дробь, перемешивают 30-40 мин, добавляют графит или сажу и снова перемешивают 15-20 мин. Графит (сажа) выполняет смазывающую и эстетическую функцию (дробь получается с красивым блеском). В Ароновой мельнице свинцовую дробь диаметром от 2 до 6 мм обрабатывают кварцевым песком в течение 3-5 мин, затем промывают и сушат. Полимер с добавкой серы перемешивают в мельнице 3-5 мин и добавляют сухую дробь, перемешивают 5-10 мин, добавляют графит или сажу и снова перемешивают 3-6 мин. Следует отметить, что длительность обработки в мельнице зависит как от энергонапряженности мельницы, так и от величины загрузки.

В таблице приведены конкретные примеры осуществления способа. Из приведенных в таблице данных видно, что при осуществлении предлагаемого способа в заявляемых условиях (примеры 1, 3, 5, 6, 7, 11) получают полимерное покрытие толщиной 0,03-0,05 мм, сплошной оболочкой покрывающее поверхность дроби. Прочность связывания оболочки с дробью проверяли, выдерживая обработанную дробь после контрольных выстрелов в воде. Проведенные испытания показали, что дробь, обработанная по предлагаемому способу, выдерживает в воде при 20oС год без малейших признаков отслоения покрытия. В растворе бихромата калия в 0,1 N НСl покрытие без изменений выдерживает 30-45 дней, затем сплошность покрытия нарушается, и ионы свинца начинают взаимодействовать с бихроматом калия, что легко обнаруживается визуально. Результаты ускоренных коррозионных испытаний водных экстрактов дроби с полимерным покрытием на содержание свинца методом электротермической атомизации (на Тульском оружейном заводе) показали, что концентрация свинца в воде падает в 28-30 раз по сравнению с необработанной дробью.

Снижение добавки серы (примеры 2, 9) приводит к снижению прочности покрытия и в результате к меньшей эффективности его защитных свойств. Увеличение количества серного порошка (пример 8) не влияет на защитные свойства покрытия. При уменьшении количества графита дробь получается неблестящая (примеры 4), но на прочности покрытия это не сказывается. Увеличение содержания графита (пример 10) также не влияет на прочность покрытия.

Испытания баллистических характеристик полученной дроби показало, что резкость боя, кучность стрельбы и другие характеристики близки к обычным. Чистка канала ствола после стрельбы патронами с опытной дробью легко осуществляется штатной ружейной принадлежностью.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить прочность связывания полимерной оболочки с поверхностью свинцовой дроби за счет образования сульфидов свинца и позволяет использовать различные полимеры.

Формула изобретения

1. Способ изготовления свинцовой дроби с полимерным покрытием, включающий контактирование поверхности дроби с полимером, отличающийся тем, что в качестве полимера используют полиолефины и их смеси в виде порошка или хлопьев, а контактирование дроби с полимером осуществляют в режиме вибропомола, для чего порошок полимера с добавкой 13-40% от массы полимера порошка серы помещают в виброшаровую мельницу, перемешивают, добавляют сухую свинцовую дробь при массовом соотношении дробь: полимер, равном (10-25): 1, и перемешивают, затем добавляют графит или сажу и снова перемешивают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дробь предварительно обрабатывают в мельнице кварцевым песком, затем промывают и высушивают.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что графит или сажу добавляют в количестве 0,75-1,6% от массы полимера.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охотничьих боеприпасов

Изобретение относится к боеприпасам для гладкоствольных дробовых ружей

Изобретение относится к способу снаряжения испытательных патронов для гладкоствольного оружия
Изобретение относится к технологии изготовления дроби для охотничьих патронов, предназначенных для стрельбы из гладкоствольных ружей, и может быть использовано в военной промышленности

Изобретение относится к области производства охотничьей дроби из сплава свинца без покрытия

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к конструкции патронов для гладкоствольных ружей, и может быть использовано для стрельбы из этих ружей

Изобретение относится к области охоты и может быть применено для стрельбы из гладкоствольных ружей

Изобретение относится к области охоты и может быть применено для стрельбы из гладкоствольных ружей

Изобретение относится к вооружению и может быть применено в качестве пули подводного стрелкового оружия. Пуля содержит сердечник 1 и оболочку из детонирующего материала 2 и 3. Толщина детонирующего материала 3 больше, чем толщина детонирующего материала 2. Скорость детонации материала 3 больше, чем скорость детонации материала 2. Это позволяет сообщать пуле реактивную тягу, направленную вдоль траектории полета пули. За время полета пуля передвигается в созданной детонирующим материалом газовой среде, что значительно уменьшает сопротивление полету и обеспечивает более высокую дальность стрельбы. 1 ил.

Изобретение относится к области спортивных соревнований по стрельбе из гладкоствольного оружия

Изобретение относится к области производства порохов

Изобретение относится к патрону для ружейной стрельбы

Изобретение относится к боеприпасам для охоты, которые используются для стрельбы из гладкоствольных ружей, а именно к дробовым снарядам

Изобретение относится к патронам для гладкоствольного охотничьего оружия, преимущественно к дробовым патронам с контейнерными устройствами

Изобретение относится к пневматическому оружию

Изобретение относится к области боеприпасов для спортивно-охотничьих гладкоствольных ружей, а именно к дробовым патронам, и решает задачу повышения эффективности поражения целей (мишеней) стальной дробью на дальностях стрельбы, аналогичных для свинцовой дроби. Спортивно-охотничий дробовой патрон содержит гильзу с капсюлем-воспламенителем, пороховой заряд, дробовой снаряд в пластиковом контейнере и самотормозящееся обтюрирующее устройство. В полости, образованной между дном контейнера и верхней частью самотормозящегося обтюрирующего устройства, уложена кольцевыми концентричными рядами нить, один конец которой закреплен в центральном отверстии в дне контейнера, а другой в центральной части самотормозящегося обтюрирующего устройства. Отверстия соосны с продольной осью патрона, а длина нити фиксирована для диапазона дальностей стрельбы данным патроном. После выстрела самотормозящееся обтюрирующее устройство тормозится от воздействия набегающего воздушного потока вблизи дульного среза ствола оружия и по мере схода нити и полного ее растягивания останавливает (резко замедляет) движение опередившего его контейнера с дробовым снарядом. Достигается отделение дробового снаряда в фиксированной точке на траектории полета для данного диапазона дальностей стрельбы, обеспечение равной кинетической энергии стальной дроби с энергией свинцовой дроби при штатном выстреле, а также формирование дробовой осыпи, оптимальной для эффективного поражения цели (мишени). 1 ил.

Группа изобретений относится к боеприпасам, в частности к гильзам патронов для стрелкового оружия. Гильза состоит из стенок и донца. Гильза имеет диаметр, равный или меньший диаметру ствола. Гильза имеет на заднем конце объем, ограниченный донцем и цилиндрическими стенками. В донце имеются ослабления конструкции в виде выточек или выштамповок. В другом варианте изобретения, горловина гильзы имеет наружное сужение с углом конусности, меньшим угла самоторможения. Также горловина имеет внутреннюю поверхность цилиндрической или расширяющейся вперед формы. В последнем случае - с углом, меньшим угла самоторможения. Достигается упрощение оружия, использующего патроны с такими гильзами. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к боеприпасам для стрелкового оружия, в частности к гильзам. Гильза состоит из стенок и донца. Гильза выполнена из материала с большим пределом текучести, чем таковой для материала ствола. Способ изготовления гильзы заключается в том, что гильза из цилиндрической трубы в горячем состоянии обкатывается и вальцуется с образованием горловины, экстракционной канавки и донца с отверстием для капсюля. В другом варианте способа гильза обкатывается и вальцуется с образованием отбортовки, которая приваривается сваркой к донцу из более толстого материала, или же экстракционная канава находится на донце. Достигается снижение веса гильзы. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх