В Китае разработана технология печати порохового заряда на 3D-принтере

Сотрудники Научно-исследовательского института современной химии в Сиане (Китай) напечатали на 3D-принтере функциональный метательный заряд.

Для печати использовался метод стереолитографии (SLA или SL) — технология аддитивного производства моделей, прототипов и готовых изделий из жидких фотополимерных смол. Отвердевание смолы происходит за счёт облучения ультрафиолетовым лазером или другим схожим источником энергии.

Схема работы SLA-принтера

Первый этап эксперимента включал разработку состава, который состоит из трёх основных ингредиентов. В качестве основы был выбран светочувствительный эпоксиакрилат, демонстрирующий превосходный баланс между отверждаемостью и вязкостью.
Затем было выбрано взрывчатое вещество RDX (оно же 1,3,5-Trinitroperhydro-1,3,5-triazine или гексоген) со средним диаметром зерна 25 микрон. Наконец, Bu-NENA (N-butyl-N-nitratoethylnitramine) был использован в качестве энергетического пластификатора, который увеличивал содержание энергии в метательном заряде без увеличения его вязкости.

В ходе эксперимента, полученные аддитивным методом «шайбы» метательного заряда снаряжались в гильзу снаряда калибра 30×173 мм

Как только была подтверждена УФ-безопасность вновь созданного вещества, команда исследователей напечатала набор тонких дисков, каждый диаметром около 40 мм. Эти диски могут быть уложены друг на друга, образуя длинный цилиндр, повторяющий внутренний объём гильзы. Каждый слой имел сотовую структуру с отверстиями и был толщиной около 5 мм.
Затем исследователи провели испытания стрельбой из ствола калибра 30×173 мм со 200-г снарядом. Во время выстрела определялась начальная скорость полёта снаряда (составила 420 м/с) и давление пороховых газов в канале ствола (10066 Па).

Напечатанные на 3D-принтере элементы метательного заряда до и после выстрела. Хорошо видно, что при выгорании взрывчатого вещества полимерная матрица практически не меняет форму. На заголовочном снимке структура заряда под большим увеличением

3D-печать взрывчатых и горючих материалов, безусловно, очень нишевая область, но она может найти своё применение в будущем. Исследователи прогнозируют следующие потенциальные преимущества: минимизация отходов производства; нетрадиционная геометрия метательного заряда; удобство изготовления небольших партий; сокращение времени изготовления прототипов; снижение массы, миниатюризация и интеграция компонентов.

Источник