I ricercatori del Xi’an Modern Chemistry Research Institute in Cina hanno stampato in 3D un propellente per pistola funzionale utilizzando la tecnologia SLA. La sostanza simile alla polvere da sparo è una miscela accuratamente costruita di resina fotopolimerica, RDX (un alto esplosivo) e altri additivi reattivi. I primi test sulle pistole del propellente stampato in 3D hanno ottenuto alcuni risultati promettenti, poiché gli scienziati sono riusciti a raggiungere una velocità di muso più che letale di 420 m / s. Questo, ovviamente, dipende dalla tua definizione di “promettente”.
I propellenti per armi sono la principale fonte di energia nelle armi a barile e sono la forza trainante dietro i proiettili ad alta velocità comunemente noti come proiettili. Nei vecchi moschetti di polvere nera, i proiettili in genere uscivano dalla canna con una velocità del muso fino a 370 m / s. Nei fucili moderni, questo numero può superare i 1200 m / s, ma qualsiasi cosa al di sopra di circa 70 m / s può penetrare nella pelle umana.
Attualmente, i modi principali per migliorare l’efficienza balistica e il potenziale di danno dei propellenti sono di aumentare la superficie di combustione o la velocità di combustione. Questo è comunemente fatto schiumando i propellenti, rivestendoli o imballandoli nei loro involucri in strati selettivi. Secondo i ricercatori, semplicemente riempire l’involucro cilindrico con un propellente granulare funziona ma è abbastanza limitato nella sua efficienza di rilascio di energia. Quindi, il team ha guardato alla stampa 3D per vedere se poteva contenere un pugno maggiore.
Propellente per pistola per stampa 3D
Il primo passo dell’esperimento prevedeva la formulazione del propellente, che consisteva in tre ingredienti principali. L’acrilato epossidico fotosensibile è stato scelto come matrice del materiale di base, poiché ciò ha dimostrato un eccellente equilibrio tra curabilità e viscosità. Successivamente è stato il riempitivo esplosivo, ei ricercatori hanno optato per polvere fine RDX con un diametro medio del grano di 25 micron. Infine, Bu-NENA è stato impiegato come plastificante energetico, che ha aumentato l’intero contenuto di energia del propellente senza aumentarne la viscosità.
Una volta confermata la sicurezza UV dell’esplosivo appena formulato, il team ha stampato in 3D una serie di dischi sottili, ciascuno di circa 40 mm di diametro. Questi dischi potrebbero essere impilati uno sopra l’altro per formare un cilindro più lungo, simile al corpo di un bossolo. Ogni strato presentava una struttura a nido d’ape con fori e aveva uno spessore di circa 5 mm.
Poi è arrivato il momento del gran finale: il test delle armi. La pila cilindrica è stata caricata in una canna da 30 mm con una massa di 200 g che funge da proiettile, sebbene a 200 g è probabilmente più vicino a una mini palla di cannone. Il team ha installato una telecamera ad alta velocità e un manometro interno nella canna prima di premere il grilletto. Una volta eliminato il fumo, i ricercatori hanno calcolato un valore esponente della pressione piuttosto elevato di 1,46 e una velocità del muso di 420 m / s, con piani per aumentare la pressione della camera in test futuri.
Ulteriori dettagli dello studio sono disponibili nell’articolo intitolato ” Fabbricazione e studio di propellenti per pistole stampati in 3D “. È co-autore di Weitao Yang, Rui Hu, Lin Zheng, Guanghu Yan e Wenrong Yan.
La stampa 3D di esplosivi e combustibili è sicuramente un campo di nicchia, ma può avere i suoi usi. All’inizio di quest’anno, il laboratorio di scienza e tecnologia della difesa del Regno Unito ha iniziato a lavorare sullo sviluppo di dispositivi esplosivi stampati in 3D . Il progetto dovrebbe consentire nuovi effetti esplosivi riducendo i costi logistici.
