Industrielle Fertigung
Industrielles Internet der Dinge | Industrielle Materialien | Gerätewartung und Reparatur | Industrielle Programmierung |
home  MfgRobots >> Industrielle Fertigung >  >> Manufacturing Technology >> Herstellungsprozess

Kugel


Hintergrund

Eine Kugel ist ein Projektil, oft ein spitzer Metallzylinder, das aus einer Schusswaffe geschossen wird. Das Geschoss ist normalerweise Teil einer Munitionspatrone, dem Gegenstand, der das Geschoss enthält und der in die Schusswaffe eingeführt wird. Patronen werden oft als Kugeln bezeichnet, aber in diesem Artikel werden nur die Projektile behandelt, die von kleinen oder persönlichen Schusswaffen (wie Pistolen, Gewehren und Schrotflinten) abgefeuert werden.

Verlauf

Obwohl vor Tausenden von Jahren gegossene Bleigeschosse mit Schlingen verwendet wurden, beginnt die Geschichte des modernen Geschosses mit der Geschichte der Schusswaffen. Irgendwann nach n. Chr. 1249 erkannte man, dass man mit Schießpulver Geschosse aus dem offenen Ende einer Röhre abfeuern konnte. Die ersten Schusswaffen waren große Kanonen, aber persönliche Schusswaffen erschienen Mitte des 14. Jahrhunderts. Frühe Projektile waren Stein- oder Metallgegenstände, die in den Lauf der Schusswaffe passten, obwohl Blei und Bleilegierungen (Metallgemische) um 1550 die bevorzugten Materialien waren. Mit der Verbesserung der Herstellungstechniken wurden Schusswaffen und Bleigeschosse einheitlicher und wurden hergestellt in verschiedenen Kalibern (der Durchmesser des Geschosses).

Die industrielle Revolution brachte weitere Verbesserungen mit sich. Schusswaffen mit gezogenen Läufen (Spiralrillen im Inneren des Schusswaffenlaufs, die dem Geschoss eine stabilisierende Drehbewegung verleihen) führten zu dem bekannten konischen Geschoss. Stärkere rauchlose Pulver ersetzten im späten 19. Bleigeschosse hinterließen Bleireste im Lauf; Um dies zu verhindern, wurden ummantelte Geschosse (eine härtere Metallschicht umgibt den weicheren Bleikern) entwickelt. Die bekannte Metallmunitionspatrone (mit einer Kugel, einer Hülse, einem Zündhütchen und einer Menge Treibladung) war im Ersten Weltkrieg üblich.

Rohstoffe

Kugeln werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. Blei oder eine Bleilegierung (die normalerweise Antimon enthält) ist das traditionelle Kernmaterial des Geschosses. Traditionelle Geschossmäntel bestehen aus Kupfer oder vergoldetem Metall, einer Legierung aus Kupfer und Zink. Es gibt viele andere Materialien, die heute in Geschossen verwendet werden, darunter Aluminium, Wismut, Bronze, Kupfer, Kunststoff, Gummi, Stahl, Zinn und Wolfram.

Kugelschmiermittel umfassen Wachse (traditionell Carnaubawachs aus der Carnaubapalme), Öle und Molybdändisulfid (Molybdän). Moderne Wachs- und Ölrezepturen werden in der Regel nicht veröffentlicht. Moly ist eine neue Innovation; Dieses natürlich vorkommende Mineral haftet bei Kontakt an Metall. Der Geschossherstellungsprozess kann auch Fett und Öle verwenden, um das Geschoss während der Bearbeitungs- und Pressschritte zu schmieren. Diese Schmierung verhindert eine Beschädigung des Geschosses oder der Maschinerie, indem es ermöglicht, dass sich das Geschoss und die Maschinerie gegeneinander bewegen, ohne zu kleben. Lösungsmittel werden verwendet, um anschließend Fett und Öl vom Geschoss zu entfernen.

Design

Es gibt verschiedene Verwendungszwecke für Munition, z. B. Militär, Strafverfolgung, Jagd, Treffsicherheit / Zielschießen und Selbstverteidigung, die jeweils eine unterschiedliche Geschossleistung erfordern. Es gibt auch rechtliche Überlegungen und Überlegungen zur Gestaltung der Öffentlichkeitsarbeit, wie z. B. Tödlichkeit, Bedrohung unschuldiger Zuschauer, Umwelteinflüsse und Aussehen.

Das Geschossdesign hängt vom Schusswaffendesign ab und umgekehrt. Das Geschoss muss richtig in den Lauf passen. Ein zu kleines Geschoss greift nicht in das Gewehr im Lauf ein oder es springt im Lauf herum und tritt nicht geradlinig aus. Ein zu großes Geschoss verklemmt sich im Lauf, wodurch die Waffe möglicherweise durch den Druck explodiert. Das Geschossgewicht muss auch der Pulvermenge in der Patrone entsprechen, damit diese mit der richtigen Geschwindigkeit abgefeuert wird.

Geschosse werden unter Verwendung von Berechnungen und Daten konstruiert, die aus früheren Tests (Abfeuern) von Geschossen gesammelt wurden. Diese Daten können Variablen wie Genauigkeit (ob es das Ziel trifft), Präzision (ob mehr als ein Geschoss des gleichen Typs zu ähnlichen Ergebnissen führt), Geschwindigkeit des Geschosses, Effektivität in einer bestimmten Entfernung (Entfernung zum Ziel), Durchschlagskraft enthalten in das Ziel und Schaden am Ziel. Geschosse werden dann gegen ein Ziel getestet, das dem ähnelt, gegen das sie verwendet werden. Es gibt verschiedene Materialien, die verwendet werden, um das beabsichtigte Ziel zu simulieren, einschließlich Kugelgelatine, ein kürzlich entwickeltes Material, das verwendet wird, um Fleisch zu simulieren.

Moderne Geschosse können viele verschiedene Eigenschaften haben. Einige dieser Merkmale betreffen die Form des Geschosses und andere die Konstruktionsmaterialien. Die meisten Kugeln sehen aus wie ein Zylinder mit einem spitzen Ende. Der zylindrische Abschnitt an der Rückseite des Geschosses ist der Schaft und der spitze Abschnitt an der Vorderseite des Geschosses ist die Spitze, obwohl die Spitze flach statt spitz sein kann. Kugeln können aus einem oder mehreren Materialien bestehen.

Geschosse, die nur aus weichem Material (wie Blei) bestehen, dehnen sich beim Aufprall aus und verursachen mehr Schaden am Ziel. Geschosse aus nur einem härteren Material (zB Stahl) dringen weiter in dickere Ziele ein, dehnen sich aber nicht stark aus. Ein weicherer Kern kann von einer als Mantel bezeichneten Schicht aus härterem Metall eingeschlossen oder teilweise eingeschlossen sein. Dieser Mantel kann das Geschoss vollständig umschließen oder die weichere Spitze zu Expansionszwecken freilassen. Das Variieren des Umfangs der Ummantelung ändert das Ausmaß der Penetration gegenüber der Expansion.

Der Schaft kann eine flache Basis oder eine konische Basis (Boat Tail) haben. Die flache Basis ist schwerer und bietet eine bessere Durchdringung, aber das Bootsheck bietet eine größere Genauigkeit über die Distanz. Die Basis des Schaftes kann auch eine Bodenplatte aus härterem Metall aufweisen, um eine Verformung des Geschosses während des Schusses zu verhindern. Die Basis hat manchmal eine konische Vertiefung (eine Gassperre), die sich beim Abfeuern ausdehnt, um die Basis des Geschosses gegen den Schusswaffenlauf abzudichten und die gesamte Energie beim Abfeuern einzufangen, um das Geschoss vorwärts zu treiben. Der Schaft kann auch Rillen aufweisen, die Schmierfett enthalten, das dem Geschoss hilft, sich frei im Schusswaffenlauf zu bewegen. Manchmal wird eine einzelne Rille, eine Kanüle genannt, in das Geschoss geschnitten, um zu markieren, wie weit das Geschoss in die Patrone eingeführt werden soll, und um eine Funktion zum Anpressen der Patrone an das Geschoss bereitzustellen.

Die Spitze des Geschosses ist normalerweise spitz. Dieser Punkt kann gekrümmt sein (sogenannte Ogive). Schärfere Spitzen sorgen für eine bessere Penetration. Wadcutter sind Kugeln ohne Spitze oder einer scharfen Schulter hinter der Spitze, die beim Zielschießen verwendet werden, um Papierziele sauber zu schneiden. Semiwadcutter-Geschosse haben eine konische Spitze mit flacher Spitze und können zum Schießen, Jagen oder zur Selbstverteidigung verwendet werden. Zielgeschosse sind leicht und auf Geschwindigkeit und Genauigkeit auf einem Schießstand ausgelegt. Für andere Zwecke sind sie in der Regel nicht geeignet.

Einige Tipps wurden entwickelt, um die Auswirkungen zu erweitern. Diese Art von Geschoss ist für den militärischen Gebrauch verboten, kann jedoch für die Strafverfolgung, Selbstverteidigung und die Jagd verwendet werden. Die Spitze oder das gesamte Geschoss kann aus einem weichen Material wie Blei bestehen, aber es gibt andere Konstruktionsmerkmale, die die Geschossexpansion unterstützen können. Hartes Material hinter der weicheren Spitze sorgt für mehr Penetration und drückt die weichere Spitze nach vorne, um sich weiter auszudehnen. Das härtere Material kann der Schaft, ein Abschnitt der Spitze, eine Trennwand aus Hartmetall zwischen Spitze und Schaft oder sogar eine harte Spitze an der Spitze sein, die beim Aufprall nach hinten getrieben wird, um das weichere Spitzenmaterial aufzuweiten.

Ein weiteres Merkmal, das eine Expansion ermöglicht, ist eine hohle Spitze (oder hohle Spitze), ein leerer Kegel in der Spitze, der zur Rückseite des Geschosses zeigt. Wenn das Geschoss das Ziel trifft, dehnen sich die dünnen Seiten der hohlen Spitze nach außen aus. Auch härtere Metalle können sich ausdehnen, insbesondere wenn sie geritzt sind (Rillen eingeschnitten haben), um Platz zum Aufspalten zu schaffen.

Nur wenige Kugeln haben trennbare Teile. Einige Geschosse haben Treibspiegel, Hülsen, die das Geschoss beim Abfeuern umgeben, aber nach dem Verlassen der Waffe abfallen. Sabots ermöglichen das Abfeuern kleinerer Kugeln aus größeren Schusswaffen mit höheren Geschwindigkeiten als bei kleineren Schusswaffen. Geschosse können auch mehrere Pellets oder andere Partikel enthalten, die beim Aufprall oder beim Verlassen des Ziels in einem Spray aus dem Geschoss austreten. Dies bietet eine höhere Chance, etwas zu treffen (von den vielen Partikeln) oder kann viele Wunden in einem leicht zu beschädigenden Ziel verursachen.

Schrotflinten feuern oft Schrot (viele kleine runde Kugeln) oder solide Geschosse (große, oft weiche Kugeln) aus einem ungezogenen Lauf ab, obwohl einige Schrotflinten gezogene Läufe haben. Luftgewehre feuern feste runde oder sanduhrförmige Pellets ab.

Militärgeschosse haben besondere Eigenschaften, die manchmal auch in der Strafverfolgung und zur Selbstverteidigung verwendet werden. Um das Verbot des Aufweitens von Geschossen zu umgehen, können Militärgeschosse mit einem schwereren als normalen Hinterende konstruiert werden, so dass sie beim Aufprall in das Ziel stürzen und eine größere Wunde erzeugen. Sie können auch so konstruiert sein, dass sie bei einem Aufprall mit ähnlicher Wirkung auseinanderbrechen. Einige Militärgeschosse haben brennbares (entflammbares) Material in der Basis des Geschosses, das eine sichtbare Spur hinterlässt. Dies wird als Leuchtspurgeschoss bezeichnet, da es dem Schützen ermöglicht, das Geschoss zu verfolgen. In die Spitze des Geschosses kann auch Brandmaterial eingebracht werden, damit es beim Aufprall ein Feuer entfachen kann. Militärgeschosse bestehen normalerweise aus härteren Materialien oder sind vollständig ummantelt. Sie sind oft auf Penetration ausgelegt. "Nicht-tödliche" Kunststoff- oder Gummigeschosse werden manchmal vom Militär und bei der Strafverfolgung verwendet. Diese Kugeln sollen Randalierer und Demonstranten vorübergehend außer Gefecht setzen, aber sie haben die Fähigkeit zu töten.

Strafverfolgungs- und Selbstverteidigungsgeschosse sollten das Ziel handlungsunfähig machen. Viele dieser Kugeln sind so konzipiert, dass sie sich ausdehnen oder zerbrechen, nachdem sie das Ziel getroffen haben, um maximalen Schaden zu verursachen. Diese Geschosse können aus härterem Material hergestellt werden, das eine größere Durchschlagskraft durch Materialien wie schwere Kleidung und Körperpanzer hat. Polizei- und Notwehrgeschosse sollten nicht zu stark durchschlagen (das Ziel durchschlagen) und Umstehende nicht gefährden.

Jäger haben unterschiedliche Anforderungen an verschiedene Arten von Zielen. Sich schnell bewegende Ziele erfordern schnellere, oft leichtere Kugeln. Größere Ziele mit schweren Fellen und großen Knochen erfordern Kugeln, die durchdringen und genug Schaden anrichten können, um das Tier schnell fallen zu lassen. Es gibt verschiedene Designs, die diesen widersprüchlichen Anforderungen gerecht werden. Viele Jagdgeschosse sind auf Expansion ausgelegt. Für größere Ziele sind geteilte Kugeln und teilweise ummantelte Kugeln üblich.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Es gibt viele Arten von Geschossherstellern, von großen Unternehmen und Regierungen über kleinere Spezialmunitionshersteller bis hin zu Einzelpersonen, die Munition mit ein paar einfachen Werkzeugen laden und nachladen. Es gibt auch viele verschiedene Geschossdesigns und es besteht kein Konsens darüber, welches am effektivsten ist. Aus diesem Grund gibt es kein einheitliches Verfahren zur Munitionsherstellung. Große Munitionshersteller, darunter die Regierung der Vereinigten Staaten, automatisieren einige der Herstellungsschritte. An geeigneten Stellen während des Herstellungsprozesses können besondere Merkmale hinzugefügt werden.

Das feste Geschoss oder Geschosskern

Die beiden gebräuchlichsten Verfahren zur Kugelformung sind Gießen und Gesenkschmieden. Hohle Punkte können durch beide Verfahren gebildet werden. Harte (härter als Blei) massive Geschosse können gestanzt (ein Metallstempel schneidet ein kugelförmiges Stück aus einer Stange oder einem Blech aus weicheren Metallen) und aus Metallmaterial bearbeitet werden. Die maschinelle Bearbeitung umfasst jeden Prozess, bei dem eine Maschine verwendet wird, um Metall durch Wegschneiden von Teilen zu formen. Eine typische Maschine für Kugeln ist eine Drehbank. Eine Drehmaschine dreht das Kugelmetall gegen Stahlmeißel, um nach und nach Material abzuschneiden.

EINE KUGEL WERDEN

  1. Gießen ist das Gießen von geschmolzenem Metall in eine Form. Diese Form ist aufklappbar und weist im geschlossenen Zustand einen Hohlraum auf, der der Form des Geschosses entspricht. Das Metall wird in einem Tiegel (einem Metall- oder Keramiktopf, der geschmolzenes Metall sicher aufnehmen kann) geschmolzen und dann in die Form gegossen.
  2. Nachdem das Metall abgekühlt ist, wird die Form geöffnet und die Kugel fällt oder wird ausgeschlagen. Eventuelle Unvollkommenheiten werden durch Schneiden oder Feilen entfernt. Ist das Geschoss stark verformt, kann es eingeschmolzen und der Vorgang wiederholt werden.
  3. Um ein Geschoss mit mehreren Abschnitten aus verschiedenen Materialien zu gießen, wird das erste Material in die Form gegossen, um sie teilweise zu füllen. Nachdem dieses Material abgekühlt und teilweise oder vollständig erstarrt ist, wird das zweite geschmolzene Material in die Form gegossen, um diese teilweise oder vollständig zu füllen. Dies kann mehrmals durchgeführt werden, wird jedoch meistens zweimal durchgeführt, um ein Geschoss mit einem schwereren Abschnitt (zum Eindringen) hinter einem weicheren Abschnitt (zum Aufweiten) zu erstellen.

EINE KUGEL SCHLAGEN

Die Patronenhülse

Einige Geschosse haben Mäntel aus härterem Metall, die einen weicheren Kern umgeben.

Kugelmontage

Qualitätskontrolle

Viele Benutzer von Schusswaffen wünschen sich eine konstante Leistung ihrer Munition. Die größeren Munitionshersteller reagierten mit der Einführung von Qualitätskontrollprogrammen in den 1980er und 1990er Jahren. Diese Programme umfassen statistische Prozesskontrolle (SPC), Total Quality Management (TQM) und Stichproben. Bei der SPC wird ein Herstellungsprozess gemessen und statistisch ermittelt, wie dieser optimiert werden kann, damit er korrekte und konsistente Ergebnisse liefert. TQM ist die Anwendung dieser Art der Qualitätskontrolle auf das gesamte Unternehmen, nicht nur auf den Fertigungsteil des Unternehmens.

Bei stichprobenartigen Tests wird regelmäßig ein hergestelltes Teil entnommen und getestet. Fertige Kugeln werden in Munition geladen und abgefeuert, um festzustellen, ob sie wie erwartet funktionieren. Unfertige Geschosse können daraufhin untersucht werden, ob sie bis zu diesem Zeitpunkt im Herstellungsprozess korrekt produziert wurden. Sowohl fertige als auch unfertige Kugeln können gewogen, auf Symmetrie gemessen (Kugeln sollten in jeder Richtung von einer imaginären Linie, die von der Mitte der Spitze bis zur Mitte der Basis gezogen wird, identisch sein) und auseinander geschnitten werden, um sicherzustellen, dass keine Luft vorhanden ist Räume und dass die internen Merkmale korrekt sind (wie die Dicke einer Trennwand oder eines Mantels). Kommerzielle Geschossgrößen können um Tausendstel Zoll variieren, aber militärische und hochwertige Geschosse sind einheitlicher.

Nebenprodukte/Abfälle

Bei der Munitionsherstellung wurden bis zu 24 giftige Stoffe gefunden. Lösungsmittel (oft zum Entfernen von Öl und Fett verwendet) sind beim Einatmen gefährlich und können wie jedes Öl zur Entsorgung oder Reinigung und Wiederverwendung aufgefangen werden. Altmetall kann wiederverwendet oder entsorgt werden.

Der gefährlichste Rohstoff ist Blei. Produktionsarbeiter und Benutzer von Schusswaffen können gefährlichen Bleikonzentrationen durch Kugeln ausgesetzt sein, und Schießstände, einschließlich militärischer, werden wegen hoher Das Gießen einer Kugel. Bleiniveaus. Blei kann auch in das Grundwasser gelangen und die Umwelt weiter verschmutzen. Hohe Bleigehalte können dazu führen, dass die Regierung in den Reinigungsprozess eingreift und jahrelange Arbeit erfordert, um ein akzeptables Niveau zu erreichen.

Die Zukunft

Unternehmen verbessern weiterhin die Leistung von Geschossen, um Käufer zu gewinnen, aber soziale und politische Erwägungen werden immer wichtiger. Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltprobleme führen dazu, dass giftige Materialien wie Blei durch Materialien wie Wolfram, Stahl, Wismut und Kunststoff ersetzt werden. Neuere Materialien haben nicht die gleichen Leistungsmerkmale wie ältere Materialien, was zu neueren Munitionsdesigns führt.

Seit Jahrzehnten gibt es einen juristischen Streit um die Tödlichkeit von Polizei- und Selbstverteidigungswaffen. Der öffentliche Aufschrei in den Vereinigten Staaten war am größten gegen sogenannte "Cop-Killer"-Kugeln, die dazu bestimmt sind, Körperpanzerungen zu durchdringen, wie sie von der Polizei verwendet werden, und gegen expandierende Kugeln wie die Black Talon, deren Spitze sich in sechs scharfe öffnet "Krallen" beim Aufprall.

Andere Innovationen können radikaler sein. Zum Beispiel können Panzer Granaten mit Flossen abfeuern, die zur Stabilisierung bei Geschwindigkeiten herausspringen, die für das Laufgewehr zu hoch sind. Diese Innovation könnte für persönliche Feuerwaffen verkleinert werden. Selbstfahrende Flossenraketen können auch aus pistolengroßen Werfern abgeschossen werden, obwohl diese Art von Projektil möglicherweise nicht mehr als Kugel bezeichnet wird.

Weitere Informationen

Bücher

Barnes, Frank C. Patronen der Welt. 9. Aufl. Hrsg. M.L. McPherson. lola, WI:Krause-Publikationen, 2000.

Grennell, Dean A. Das ABC des Nachladens. 5. Aufl. Northbrook, IL:DBI Books, Inc., 1993.

Zeitschriften

"Messinghüte führten zu Wolfram." Der Ökonom 352, Nr. 8130 (31. Juli 1999):68.

Petzal, David E. "Gewehre:2000 und danach." Feld &Stream 103, Nr. 5 (September 1998):87.

Stolinksky, David C. "Kraft stoppen:Mythos oder Wissenschaft?" Handfeuerwaffen 14, Nr. 4 (April 2000):38.

Zutz, Don. "Die Geschichte hinter Winchesters höchster Anstrengung." Schießindustrie 34, Nr. 12 (Dezember 1989):90.

Andere

Gunnery Network-Webseite. Dezember 2001. .

Hasenauer, Heike. "Scheffel von Kugeln." Soldatenmagazin Online. November 1998. Dezember 2001. .

Andrew Dawson


Herstellungsprozess

  1. Was ist VMC-Bearbeitung?
  2. Leitfaden zur Laserbeschriftung mit Aluminium
  3. MIG-Schweißen vs. WIG-Schweißen
  4. Leitfaden zur Laserbeschriftung
  5. Überlegungen zur Schweizer Hochproduktionsbearbeitung
  6. Leitfaden zum CNC-Prototyping
  7. Den Wellenherstellungsprozess verstehen
  8. Was ist eine Edelstahlpassivierung?
  9. Bessere Wartungsplanung ist das Allheilmittel von MillerCoors
  10. WLAN:Das Allheilmittel für Smart Everything