SE2300041A1 - Wedge - Google Patents
WedgeInfo
- Publication number
- SE2300041A1 SE2300041A1 SE2300041A SE2300041A SE2300041A1 SE 2300041 A1 SE2300041 A1 SE 2300041A1 SE 2300041 A SE2300041 A SE 2300041A SE 2300041 A SE2300041 A SE 2300041A SE 2300041 A1 SE2300041 A1 SE 2300041A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- wedge
- raw material
- manufactured
- hip
- hot isostatic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
- B22F10/64—Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
- B22F3/15—Hot isostatic pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A3/00—Breech mechanisms, e.g. locks
- F41A3/02—Block action, i.e. the main breech opening movement being transverse to the barrel axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A3/00—Breech mechanisms, e.g. locks
- F41A3/02—Block action, i.e. the main breech opening movement being transverse to the barrel axis
- F41A3/10—Block action, i.e. the main breech opening movement being transverse to the barrel axis with sliding breech-block, e.g. vertically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Föreliggande uppfinning avser en metod för framställning av kil (1) för utskjutningsanordning där metoden innefattar att ett råämne till kil (1) tillverkas additivt av minst ett metallpulver, efter att ett råämne till kil (1) tillverkats efterbehandlas råämnet för framställandet av kil (1) genom att råämnet till kil utsätts för högt tryck och värme även benämnt Het Isostatisk Pressning, HIP, för pressning och sintring av de i råämnet ingående metallpulvren. Uppfinningen avser vidare en kil samt en utskjutningsanordning innefattande en kil.The present invention relates to a method for producing a wedge (1) for an ejection device, the method comprising that a raw material for the wedge (1) is additively manufactured from at least one metal powder, after a raw material for the wedge (1) has been manufactured, the raw material is post-treated for the production of the wedge (1) by exposing the raw material for the wedge to high pressure and heat, also referred to as Hot Isostatic Pressing, HIP, for pressing and sintering the metal powders contained in the raw material. The invention further relates to a wedge and an ejection device comprising a wedge.
Description
Inkom ti|| Patent- och registreringsverket 2023 -Û5~ UH KIL FÖR UTSKJUTNINGSANORDNING SAMT METOD FÖR TILLVERKNING AV KIL FÖR UTSKJUTNINGSANORDNING TEKNISKT OMRÅDE Den föreliggande uppflnningen avser en metod för framställning av kil för utskjutningsanordning där metoden innefattar att ett råämne till kil tillverkas additivt av minst ett metallpulver, efter att ett råämne till kil tillverkats efterbehandlas råämnet för framställandet av kil genom att råämnet till kil utsätts för högt tryck och värme även benämnt Het Isostatisk Pressning, HIP, för pressning och sintring av de i råämnet ingående metallpulvren. Uppfinningen avser vidare en kil samt en utskjutningsanordning innefattande en kil. Filed with the Swedish Patent and Registration Office 2023 -Û5~ UH WEDGE FOR AN EXPANSION DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING A WEDGE FOR AN EXPANSION DEVICE TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a wedge for an ejection device, where the method comprises that a raw material for a wedge is additively manufactured from at least one metal powder, after a raw material for a wedge has been manufactured, the raw material for manufacturing the wedge is post-treated by exposing the raw material for a wedge to high pressure and heat, also known as Hot Isostatic Pressing, HIP, for pressing and sintering the metal powders contained in the raw material. The invention further relates to a wedge and to an ejection device comprising a wedge.
UPPFINNINGENS BAKGRUND, PROBLEMSTÄLLNING OCH KÄND TEKNIK Utskjutningsanordningar, så som eldrörsbaserade vapen, avlossas genom att krut förbränns och därmed skapar en gasexpansion där gasexpansionen förflyttar en projektil i ett eldrör. Kilmekanism är en vanlig mekanism för utskjutningsanordningar så som en kanon, särskilt automatkanoner. En central komponent för kilmekanismens är ett närmast rektangulärt metallblock, även benämnt kil, som kan glida i spår i utskjutningsanordningen, pjäsens bakstycke, vinkelrätt mot eldrörets längdaxel. Genom manövrering av kilen vinkelrät mot eldröret kan en öppning till eldrörets kammare åstadkommas så att en ammunitionsenhet kan anordnas i kammaren varefter kilen kan manövreras så att den anordnas bakom ammunitionsenheten och därmed låser ammunitionsenheten i eldröret varefter ammunitionsenheten kan avfyras. Företrädesvis är ett slagstift anordnat i kilen som kan slå mot en i ammunitionsenheten anordnad tändare som initierar drivladdningen i ammunitionsenheten. Kilkonstruktionen gör det möjligt att få en hög eldhastighet, men den är inte gastät vilket gör att drivladdningen måste vara innesluten i en hylsa. När pjäsen skall laddas förs kilen åt sidan med hand- eller maskinkraft och en ammunitionsenhet förs in i kammaren. I en vanlig utförandeforrn så slår hylsan på ammunitionsenheten emot utkastare som är anordnade på båda sidor om patronläget/kammaren och detta frigör en spärr så att kilen stängs. Efter att Inkom til! Patent- och registreringsverket 202.3 -05- US ammunitionsenheten avlossats så öppnas kilmekanismen igen, oftast med hjälp av rekylkraften. Mekanismen är konstruerad så att kilen pressar utkastama bakåt när den glider undan så att den tomma hylsan kastas ut. Därefter kan processen initieras igen så att en automatkanon kan åstadkommas som upprepat, i följd, avlossar ammunitionsenheter. Varje ammunitionsenhet är anordnad med en projektil samt drivämna anordnat i en hylsa. l hylsan är en tändanordning anordnad ofia innefattande en tändhatt som kan antända drivladdningen. Som alternativ till tändhatt kan drivladdningen antändas med exempelvis en elektrisk puls eller med laser. BACKGROUND OF THE INVENTION, PROBLEM AND PRIOR ART Firing devices, such as gunpowder-based weapons, are fired by burning gunpowder and thereby creating a gas expansion where the gas expansion moves a projectile in a gun barrel. A wedge mechanism is a common mechanism for firing devices such as a cannon, especially automatic cannons. A central component of the wedge mechanism is an almost rectangular metal block, also called a wedge, which can slide in grooves in the firing device, the breech of the piece, perpendicular to the longitudinal axis of the gun barrel. By operating the wedge perpendicular to the gun barrel, an opening to the gun barrel chamber can be created so that an ammunition unit can be arranged in the chamber, after which the wedge can be operated so that it is arranged behind the ammunition unit and thereby locks the ammunition unit in the gun barrel, after which the ammunition unit can be fired. Preferably, a firing pin is arranged in the wedge which can strike a fuse arranged in the ammunition unit which initiates the propellant charge in the ammunition unit. The wedge design makes it possible to obtain a high rate of fire, but it is not gas-tight, which means that the propellant charge must be enclosed in a sleeve. When the piece is to be loaded, the wedge is moved to the side by hand or machine power and an ammunition unit is inserted into the chamber. In a common embodiment, the sleeve on the ammunition unit strikes ejectors which are arranged on both sides of the cartridge position/chamber and this releases a latch so that the wedge is closed. After the Inkom til! Patent and registration office 202.3 -05- US ammunition unit has been fired, the wedge mechanism is opened again, usually with the help of recoil force. The mechanism is designed so that the wedge presses the ejectors rearward as it slides away so that the empty case is ejected. The process can then be initiated again so that an automatic cannon can be provided which repeatedly, in sequence, fires ammunition units. Each ammunition unit is provided with a projectile and propellant arranged in a sleeve. In the sleeve an ignition device is arranged above it comprising a primer which can ignite the propellant charge. As an alternative to a primer, the propellant charge can be ignited with, for example, an electrical pulse or with a laser.
Exempel på tillverkningsmetod för kil eller andra slutstyckeskomponenter ges i patentskrift CN 110893503 A vilket beskriver en metod för att tillverka komponenter genom additiv tillverkningsmetod innefattande ljusbågssvetsning. Examples of manufacturing methods for wedges or other breech components are given in patent document CN 110893503 A which describes a method for manufacturing components by additive manufacturing methods including arc welding.
Exempel på tillverkningsmetod innefattande het isostatisk pressning ges i patentskrift US 2020/0230699 Al vilket beskriver en metod för att tillverka ihåliga komponenter med het isostatisk pressning. Examples of manufacturing methods involving hot isostatic pressing are given in patent specification US 2020/0230699 A1 which describes a method for manufacturing hollow components using hot isostatic pressing.
Ovanstående känd teknik påvisar inte att additiva tillverkningsmetoder innefattande pulver för tillverkning av kil nyttjas. The above prior art does not demonstrate that additive manufacturing methods involving powder for manufacturing wedges are used.
Ytterligare problem som föreliggande uppfinning avser lösa framgår i anslutning till den eflerföljande detaljerade beskrivningen av de olika utföringsformema. Further problems that the present invention aims to solve will become apparent in connection with the following detailed description of the various embodiments.
Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -05- US UPPFINNINGENS SYFTE OCH DESS SÄRDRAG Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat sätt att tillverka en kil additivt med hög tolerans (near net shape) anpassad för att samverka med övriga i utskjutningsanordningen ingående metallkomponenter. Filed with the Swedish Patent and Registration Office 2023 -05- US PURPOSE OF THE INVENTION AND ITS FEATURES The purpose of the present invention is to provide an improved method of additively manufacturing a wedge with high tolerance (near net shape) adapted to interact with other metal components included in the ejection device.
Uppfinningen avser en metod för framställning av kil fór utskj utningsanordning där metoden innefattar att ett råämne till kil tillverkas additivt av minst ett metallpulver, efter att ett råämne till kil tillverkats efierbehandlas råämnet för framställandet av kil genom att råämnet till kil utsätts för högt tryck och värme även benämnt Het Isostatisk Pressning, HIP, för pressning och sintring av de i råämnet ingående metallpulvren. The invention relates to a method for producing a wedge for an ejection device, where the method comprises that a raw material for the wedge is additively manufactured from at least one metal powder, after a raw material for the wedge has been manufactured, the raw material is then treated for the production of the wedge by exposing the raw material for the wedge to high pressure and heat, also known as Hot Isostatic Pressing, HIP, for pressing and sintering the metal powders contained in the raw material.
Enligt ytterligare aspekter för metod för framställning av kil enligt uppfinningen gäller; a t t additiv tillverkning innefattar att metallpulver smälts i en vakuumkammare av en elektronstråle. a t t additiv tillverkning innefattar att metallpulver fördelas över en yta och smälts av en laserstråle. a t t efterbehandling vidare, efter Het Isostatisk Pressning, innefattar värmebehandling. a t t efterbehandling vidare, efter Het Isostatisk Pressning och värmebehandling, innefattar mekanisk bearbetning av kil. a t t råämne till kil tillverkas av två olika metallpulver, ett ytmaterial samt ett bulkmaterial. a t t ytmaterialet företrädesvis består av låglegerat NiCrMo stål. According to further aspects of the method for producing a wedge according to the invention; that additive manufacturing comprises that metal powder is melted in a vacuum chamber by an electron beam. that additive manufacturing comprises that metal powder is distributed over a surface and melted by a laser beam. that further post-treatment, after Hot Isostatic Pressing, comprises heat treatment. that further post-treatment, after Hot Isostatic Pressing and heat treatment, comprises mechanical processing of the wedge. that raw material for the wedge is manufactured from two different metal powders, a surface material and a bulk material. that the surface material preferably consists of low-alloy NiCrMo steel.
Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -05- US Ett låglegerat NiCrMo stål karakteriseras av en hög hållfasthet och hög hårdhet. Den höga hårdheten behövs till följd av nötning som uppstår vid skjutning och hög hållfasthet för att motstå plastisk deformation. Då ytskiktet har en så pass hög hållfasthet kommer påverkas egenskaper som duktilitet och seghet. Istället kommer materialet vara något sprött. Därför behövs en seg käma, som i bulkmaterialet, av ett mer legerat stål t.ex. verktygsstål eller martenistiskt rostfritt stål. Filed with the Swedish Patent and Trademark Office 2023 -05- US A low-alloy NiCrMo steel is characterized by high strength and high hardness. The high hardness is needed as a result of abrasion that occurs during firing and high strength to resist plastic deformation. Since the surface layer has such a high strength, properties such as ductility and toughness will be affected. Instead, the material will be somewhat brittle. Therefore, a tough core is needed, as in the bulk material, of a more alloyed steel, e.g. tool steel or martensitic stainless steel.
Det låglegerat NiCrMo stål har en sträckgräns på minimum 1200 MPa och en slagseghet vid - 40 C på minimum 27 J. a t t bulkmaterialet företrädesvis består av rostfritt stål eller verktygsstål. The low-alloy NiCrMo steel has a yield strength of minimum 1200 MPa and an impact strength at -40 C of minimum 27 J. The bulk material preferably consists of stainless steel or tool steel.
Det rostfria stålet eller verktygsstålet har högre halter av Cr och Ni än det låglegerade kolstålet som används vid ytan. Käman, bulkmaterialet, ska bestå av ett mer låglegerat stål, t.ex. ett verktygsstål med högre halter av Cr och Ni än det låglegerade kolstålet som används vid ytan. En risk vid HIP är att varje korn i metallen innan HIP kan oxidera och då leda till att egenskaper för seghet och utmattning sänks då varje koms oxider leder till naturliga spricktillväxtvägar. Därför används stål (rostfria stål/verktygsstål) med högre halter Krom som bilder kromoxid och motverkar detta. Kämmaterialet ska vara av rostfritt eller ett verktygsstål och karakteriseras av egenskaper som god utmattningshållfasthet, seghet och duktilitet. Material som kan användas är exempelvis: Rostfria martensitiska stål; X4CrNiMo16-5-1 (1 _4418), Super 13 Cr (UNS S41426) Verktygsstål: X40CrMoV5-Det rostfria stålet eller verktygsstålet har en sträckgräns på cirka 800-900 MPa och en slagseghet vid - 40 C på minimum 50 J. The stainless steel or tool steel has higher levels of Cr and Ni than the low-alloy carbon steel used on the surface. The core, the bulk material, should consist of a more low-alloy steel, e.g. a tool steel with higher levels of Cr and Ni than the low-alloy carbon steel used on the surface. A risk with HIP is that each grain in the metal before HIP can oxidize and then lead to a reduction in toughness and fatigue properties as the oxides of each grain lead to natural crack growth paths. Therefore, steels (stainless steels/tool steels) with higher levels of Chromium are used, which form chromium oxide and counteract this. The core material should be made of stainless steel or a tool steel and be characterized by properties such as good fatigue strength, toughness and ductility. Materials that can be used are, for example: Stainless martensitic steels; X4CrNiMo16-5-1 (1_4418), Super 13 Cr (UNS S41426) Tool steel: X40CrMoV5-The stainless steel or tool steel has a yield strength of approximately 800-900 MPa and an impact strength at - 40 C of minimum 50 J.
Uppfinningen utgörs vidare av en kil. The invention further comprises a wedge.
Uppfinningen utgörs vidare av en utskj utningsanordning innefattande en kil. The invention further comprises an ejection device comprising a wedge.
Inkorn till Patent- och reglstreringsverket 2023 -ÛS- [FÖRDELAR OCH EFFEKTER MED UPPFINNINGEN Genom att tillverka delar av kil eller hela kilen genom additiv tillverkning kan man åstadkomma en kil med högre styrka och seghet jämfört med nu befintlig teknik som baseras på skärande bearbetning av ett smidesämne. För framtida utskj utningssystem, där såväl eldhastighet samt på kilen verkande krafter bedöms öka, krävs nya tillverkningslösningar för kil för att förbättra kilens egenskaper. FIGURFÖRTECKNING Uppflnningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade figurerna där: Fig. l visar en kil i genomskäming, enligt en utförandeform av uppfinningen. Filing to the Swedish Patent and Trade Mark Office 2023 -ÛS- [ADVANTAGES AND EFFECTS OF THE INVENTION By manufacturing parts of the wedge or the entire wedge through additive manufacturing, a wedge with higher strength and toughness can be achieved compared to current technology based on cutting processing of a forging blank. For future launch systems, where both the rate of fire and the forces acting on the wedge are expected to increase, new manufacturing solutions for the wedge are required to improve the properties of the wedge. LIST OF FIGURES The invention will be described in more detail below with reference to the attached figures where: Fig. 1 shows a wedge in cross-section, according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 visar metodstegen för tillverkning av kil, enligt en utförandeforni av uppfinningen. Fig. 2 shows the method steps for manufacturing a wedge, according to an embodiment of the invention.
DETALJERAD UTFÖRANDEBESKRIVNIN G Föreliggande uppfinning visar utförandeformer av tillverkningsmetoder för förbättrad kil för utskjutningsanordning. DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT The present invention shows embodiments of manufacturing methods for improved wedge for ejector.
En utskjutningsanordning, även benämnd kanon, haubits, eller pjäs, så som en automatkanon, är ämnad att medelst ett drivämne avlossa en projektil. Företrädesvis initieras ett drivämne, så som krut, i en del av kanonen, ofta en kammare speciellt anpassad för detta. För automatkanonen är företrädesvis drivämnet anordnad i en hylsa. Initiering sker genom antändning av drivämnet, exempelvis med en tändpatron eller en tändare i en ammunitionsenhet, som initieras genom anslag. Andra metoder för att antända drivämnet kan vara genom att laser- eller elektrisk energi antänder drivämnet. Drivämnet brinner med hög hastighet och stor gasutveckling vilket skapar ett gastryck i kammaren som driver projektilen ut ur eldröret på utskjutningsanordningen. Drivämnet är anpassat för att i så stor utsträckning som Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -05- [möjlig generera ett konstant tryck på projektilen under hela eldrörsförloppet, då projektilen rör sig i eldröret, vilket skapar en hög hastighet på projektilen då projektilen lämnar eldrörsmynningen. För automatkanoner anordnad för att avfyra ammunitionsenheter är projektil, tändare samt drivämnet anordnat i en hylsa. Genom att drivämnet är anordnat i en hylsa kan en enklare mekanism, ofta benämnt kil, nyttjas för att försluta bakom ammunitionsenheten då ammunitionsenheten anordnats i kammaren på eldröret. Kilen sluter inte gastätt mot eldröret vilket möjliggör hög eldhastighet, det vill säga att ammunitionsenheter kan bytas ut med hög hastighet genom att kilen öppnar och möjliggör för en ammunitionsenhet att anordnas till eldröret för att därefter förflytta kilen så att den sluts till eldröret varefter projektilen avlossas från ammunitionsenheten varefter tomhylsan avlägsnas för att därefter återigen anordna en ammunitionsenhet till eldröret. A launcher, also called a cannon, howitzer, or piece, such as an automatic cannon, is intended to fire a projectile by means of a propellant. Preferably, a propellant, such as gunpowder, is initiated in a part of the cannon, often a chamber specially adapted for this. For the automatic cannon, the propellant is preferably arranged in a sleeve. Initiation takes place by igniting the propellant, for example with a primer or a igniter in an ammunition unit, which is initiated by impact. Other methods of igniting the propellant can be by laser or electrical energy igniting the propellant. The propellant burns at high speed and with a large amount of gas evolution, which creates a gas pressure in the chamber that drives the projectile out of the firing barrel of the launcher. The propellant is adapted to generate, to the greatest extent possible, a constant pressure on the projectile throughout the entire course of the barrel, as the projectile moves in the barrel, which creates a high velocity on the projectile when the projectile leaves the muzzle of the barrel. For automatic cannons arranged to fire ammunition units, the projectile, igniter and propellant are arranged in a sleeve. By arranging the propellant in a sleeve, a simpler mechanism, often referred to as a wedge, can be used to close behind the ammunition unit when the ammunition unit is arranged in the chamber of the barrel. The wedge does not close gas-tight to the barrel, which enables a high rate of fire, i.e. ammunition units can be replaced at high speed by opening the wedge and enabling an ammunition unit to be arranged to the barrel, then moving the wedge so that it closes to the barrel, after which the projectile is fired from the ammunition unit, after which the empty case is removed, and then again arranging an ammunition unit to the barrel.
Projektiler, så som olika typer av granater, innefattar i de flesta fall någon form av verkansdel samt någon form av tändrör som initierar verkansdelen. Tändrör kan vara av olika typer där anslag är vanligt förekommande för projektiler som avser brisera vid kontakt med ett objekt, tidrör då projektilen avser brisera vid en viss förutbestämd tid samt zonrör då projektilen avser brisera då ett objekt kommer inom ett visst avstånd från projektilen. Zonrör nyttjas företrädesvis vid bekämpning av flygfarkoster och vanligen för mellankaliberammunition, exempelvis 40 mm och 57 mm, medan tidrör och anslag kan nyttjas vid bekämpning av ett stort antal olika objekt. Med fördel kombineras olika typer av tändrörsfunktion i samma tändrör, så att om ett tändrör med zonrörsfunktion inte detekterar något objekt så briserar projektilen efter en viss tid etc. Projectiles, such as various types of grenades, in most cases include some form of action part and some form of fuse that initiates the action part. Fuses can be of different types, where impact is common for projectiles that are intended to explode upon contact with an object, time fuses when the projectile is intended to explode at a certain predetermined time, and zone fuses when the projectile is intended to explode when an object comes within a certain distance of the projectile. Zone fuses are preferably used when fighting aircraft and usually for medium-caliber ammunition, such as 40 mm and 57 mm, while time fuses and impact can be used when fighting a large number of different objects. It is advantageous to combine different types of fuse function in the same fuse, so that if a fuse with a zone fuse function does not detect any object, the projectile explodes after a certain time, etc.
Verkansdelen innefattar företrädesvis någon form av explosivämne samt någon form av splitterverkade hölje som omsluter explosivämnet. Vidare kan olika former av styrmedel, så som fenor anordnas endera i tändröret eller i en egen delkomponent. The action part preferably comprises some form of explosive and some form of fragmentation casing that encloses the explosive. Furthermore, various forms of control means, such as fins, can be arranged either in the fuse or in a separate sub-component.
För att stabilisera projektilema efter att projektilema lämnat eldröret så anordnas företrädesvis proj ektilema med rotation altemativt med fenor. I fallet att projektilema anordnats med rotation sägs projektilema vara rotationsstabiliserade och i fallet att projektilema anordnats med fenor sägs projektilema vara fenstabiliserade. In order to stabilize the projectiles after they have left the barrel, the projectiles are preferably provided with rotation alternatively with fins. In the case where the projectiles are provided with rotation, the projectiles are said to be rotation stabilized and in the case where the projectiles are provided with fins, the projectiles are said to be fin stabilized.
Fenstabiliserade projektiler bör ej ha rotation eller låg rotation då de lämnar eldröret. Fin-stabilized projectiles should have no or low rotation when they leave the barrel.
Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -05-För att uppnå rotation på projektilema anordnas ofta räfflor i eldröret till vilka projektilen kopplar under utskj utningsförloppet. Räffling innebär att loppet i ett eldvapen, eldröret, försetts med spiralformade spår. Motsatsen är slätborrat eldrör. När räffloma griper in i projektilen under avfymingen får projektilen en rotation längs sin längdaxel. Genom rotationen kommer mindre ojämnheter eller skador på projektilen inte orsaka en avdrifi i projektilens bana. Rotation är också nödvändigt för att en avlång (torpedformad) projektil ska behålla sin riktning efter att den lämnat loppet och inte börja tumla runt, detta benämns att projektilen är rotationsstabiliserad. I slätborrade vapen kan bara runda (sfäriska) projektiler eller fenstabiliserade projektiler avfyras. En avlång projektil utan fenor kommer tumla när den lämnar mynningen. Submitted to the Swedish Patent and Registration Office 2023 -05-To achieve rotation on the projectiles, rifling is often arranged in the barrel to which the projectile connects during the ejection process. Rifling means that the barrel of a firearm, the barrel, is provided with spiral grooves. The opposite is a smooth-bore barrel. When the rifling engages the projectile during firing, the projectile is rotated along its longitudinal axis. Through the rotation, minor irregularities or damage to the projectile will not cause a drift in the projectile's trajectory. Rotation is also necessary for an oblong (torpedo-shaped) projectile to maintain its direction after it leaves the barrel and not start to tumble around, this is called the projectile being rotationally stabilized. In smooth-bore weapons, only round (spherical) projectiles or fin-stabilized projectiles can be fired. An oblong projectile without fins will tumble when it leaves the muzzle.
Räfflor är således spår anordnade i loppet på eldröret, och upphöjningen mellan kallas bommar. Vanligtvis består räfflingen hos finkalibriga eldhandvapen av fyra högervridna räfflor medan kanoner, så som artilleripjäser, har ett större antal räfflor beroende på utskjutningsanordningens kaliber. För att räfflingen ska kunna gripa in i projektilen måste projektilen antingen vara något större än diametern mellan bommama, vilket är vanligt förekommande för finkalibervapen, eller vara försedd med en speciell fläns, benämnd gördel, som har en något större diameter än bommama, vilket är vanligt förekommande i projektiler med en diameter på större än 20 mm. Gördeln kan vara tillverkad av plast, kompositmaterial eller en mjuk metall, så som koppar eller en kopparlegering. Den längd av eldröret på vilken räfflan vrider sig ett helt varv kallas stigning och anges vanligen antal tum per varv De flesta eldrör innefattar räffling och genom att anordna projektiler med slirande gördlar kan såväl rotationsstabiliserade som fenstabiliserade projektiler skjutas med räfflade eldrör. Slätborrade eldrör nyttjas i princip enbart för vapensystem ämnade att bekämpa bepansrade stridsfordon då projektilens rotation medför att riktad sprängverkan, RSV, fungerar sämre efiersom centrifugalkraften gör att strålen sprids ut. Thus, rifling is a groove in the barrel of a firearm, and the elevation between them is called a ridge. Usually, the rifling of small-caliber firearms consists of four right-handed ridges, while cannons, such as artillery pieces, have a larger number of ridges depending on the caliber of the firing device. In order for the rifling to engage the projectile, the projectile must either be slightly larger than the diameter between the ridges, which is common for small-caliber weapons, or be provided with a special flange, called a girdle, which has a slightly larger diameter than the ridges, which is common in projectiles with a diameter of greater than 20 mm. The girdle can be made of plastic, composite material or a soft metal, such as copper or a copper alloy. The length of the barrel over which the rifling rotates one full revolution is called the pitch and is usually given in inches per revolution. Most barrels include rifling and by arranging projectiles with sliding belts, both rotationally stabilized and fin-stabilized projectiles can be fired with rifled barrels. Smooth-bore barrels are in principle only used for weapon systems intended to combat armored combat vehicles, as the rotation of the projectile means that the directed explosive effect, RSV, works less well because centrifugal force spreads the jet out.
Om kil, eller andra delar till utskjutande system, tillverkas med HIP kan material med högt motstånd mot stötlaster åstadkommas. Stötlaster är en del av de Inkom till Patent- och regßtrermgsverket 2023 -Û5- US rekylkrafter som uppkommer i ett utskjutningssystem då projektiler avlossas från ett eldrör. Det är önskvärt att åstadkomma en kil med högre styrka och seghet jämfört med nu befintlig teknik. Då kilen är en del av mekanismen i ett utskjutningssystem så förutsätts materialkompatibilitet mellan de i utskjutningssystemet ingående komponenterna. Om exempelvis kilen byts till ett annat material än övriga komponenter i utskjutningssystemet finns risk för att korrosion kan uppstå, exempelvis om ädelheten varierar mellan de i utskjutningssystemet ingående komponentema. Speciellt föreligger risker för korrosion för pjäser i marin miljö då en ledande vätska, så som saltvatten, kan fungera som en ledande vätska som kan medföra galvanisk korrosion av de i pjäsen ingående komponenterna om material/ädelhet mellan komponentema skiljer sig åt. Det är därför relevant att ytan på den förbättrade kilen har liknande materialegenskaper som omgivande komponenter i utskjutningssystemet då kilen kommer befinna sig närliggande övriga komponenter i utskjutningssystemet och även utsättas för saltvatten. If the wedge, or other parts of the launching system, are manufactured using HIP, materials with high resistance to shock loads can be achieved. Shock loads are part of the recoil forces that arise in a launching system when projectiles are fired from a gun barrel. It is desirable to achieve a wedge with higher strength and toughness compared to current technology. Since the wedge is part of the mechanism in a launching system, material compatibility between the components in the launching system is assumed. For example, if the wedge is changed to a different material than the other components in the launching system, there is a risk that corrosion may occur, for example if the nobleness varies between the components in the launching system. In particular, there are risks of corrosion for pieces in a marine environment when a conductive liquid, such as salt water, can act as a conductive liquid that can cause galvanic corrosion of the components included in the piece if the material/nobility between the components differs. It is therefore relevant that the surface of the improved wedge has similar material properties as the surrounding components in the launch system as the wedge will be located close to other components in the launch system and also be exposed to salt water.
Genom additiv tillverkning av en kil där den additivt tillverkade kilen genomgår het isostatisk pressning kan en förbättrad kil åstadkommas. Företrädesvis skapas en kil additivt med ett specifikt material men kan även tillverkas av tvâ material, ett material i kärnan och ett material i ytskiktet. Den additivt tillverkade komponenten genomgår Het Isostatisk Presenning för att eliminera porer i detaljen. By additive manufacturing a wedge where the additively manufactured wedge undergoes hot isostatic pressing, an improved wedge can be achieved. Preferably, a wedge is additively created with a specific material but can also be manufactured from two materials, one material in the core and one material in the surface layer. The additively manufactured component undergoes Hot Isostatic Pressing to eliminate pores in the part.
Råämnet till kilen tillverkas additiv, företrädesvis med 3D Printing, då den yttre geometrin av kilen är för komplex för att tillverka som man vanligtvis gör vid HIP, det vill säga pressning av plåt och svetsning. Additiv tillverkning av kilen medför att en kil med stor precision kan tillverkas vilket medför att efterföljande bearbetning kan undvikas eller minskas. Förfarandet kallas tillverkning enligt Near Net Shape, NNS. Efter att råämnet till kilen tillverkats additivt startas HIP processen med evakuering och vibrering. Därefier HIP i ugn. The raw material for the wedge is manufactured additively, preferably with 3D Printing, as the outer geometry of the wedge is too complex to manufacture as is usually done with HIP, i.e. pressing of sheet metal and welding. Additive manufacturing of the wedge means that a wedge with great precision can be manufactured, which means that subsequent machining can be avoided or reduced. The process is called manufacturing according to Near Net Shape, NNS. After the raw material for the wedge has been additively manufactured, the HIP process is started with evacuation and vibration. Hence HIP in an oven.
Het isostatisk pressning, HIP (på engelska Hot Isostatic Pressing), är en tillverkningsprocess för att kontrollera komstorlek och struktur i materialet. HIP möjliggör också packning av metall-, polymer-, keramik- och kompositpulver till fast form. Fördelama innefattar att alla inre tomrum i metallkomponenter som skapats genom tillsatstillverkningsmetoder avlägsnas samt att mekaniska egenskaper, så som Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -ÛE-utmattningsmotstånd/utmattningshållfasthet, seghet, plasticitet samt slaghållfasthet, förbättras. Vidare kan HIP åstadkomma ett tätt material från metall-, komposit-, polymer- eller keramikpulver utan smältning samt att material med delvis olika karaktäristika kan samordnas i samma komponent. Hot Isostatic Pressing, HIP, is a manufacturing process for controlling grain size and structure in the material. HIP also enables the compaction of metal, polymer, ceramic and composite powders into a solid form. The advantages include that all internal voids in metal components created by additive manufacturing methods are removed and that mechanical properties, such as Inkom to Patent and Registration Office 2023 -ÛE-fatigue resistance/fatigue strength, toughness, plasticity and impact strength, are improved. Furthermore, HIP can create a dense material from metal, composite, polymer or ceramic powders without melting and that materials with partly different characteristics can be coordinated in the same component.
Med HIP kan ett fast material med överlägsna egenskaper skapas från pulver då pulver/pulverkomponenter har en fm, enhetlig komstorlek och isotropisk struktur. Vidare kan, genom utnyttjandet av HIP, olika metaller sammanfogas utan behov av temperaturbegränsande bindemedel. Genom HIP kan man åstadkomma flera diffusionsbindningar i en enda processcykel. HIP fungerar för ett stort antal metallegeringar, liksom exempelvis polyrnerer och keramiska material. Exempelvis legeringar med nickel, kobolt, volfram, titan, molybden, aluminium, koppar och jäm, oxid- och nitridkeramik, glas, intermetalliska ämnen och polymerer. HIP möjliggör sambindning och kombinationer av material som inte annars kan kombineras, dvs. kompositer. With HIP, a solid material with superior properties can be created from powder as the powder/powder components have a fine, uniform grain size and isotropic structure. Furthermore, by using HIP, different metals can be joined without the need for temperature-limiting adhesives. With HIP, multiple diffusion bonds can be achieved in a single process cycle. HIP works for a large number of metal alloys, as well as polymers and ceramic materials. For example, alloys with nickel, cobalt, tungsten, titanium, molybdenum, aluminum, copper and iron, oxide and nitride ceramics, glass, intermetallics and polymers. HIP enables the bonding and combinations of materials that cannot otherwise be combined, i.e. composites.
Efter att råämnet till kilen har genomgått het isostatisk pressning kan olika former av värmebehandling genomföras för att förändra kilens mekaniska egenskaper. Efter värmebehandling kan, om behov så föreligger, finbearbetning genomföras så som skärande bearbetning eller slipning av detaljen för att anpassa detaljen utifrån anpassning till utskjutningssystemet. Additiv tillverkning, som olika former av 3D- Printing, kan genomföras där ett material väljs för ett ytskikt och ett annat material väljs för käman, bulkmaterialet. After the raw material for the wedge has undergone hot isostatic pressing, various forms of heat treatment can be carried out to change the mechanical properties of the wedge. After heat treatment, if necessary, fine machining can be carried out such as cutting or grinding the part to adapt the part based on adaptation to the ejection system. Additive manufacturing, such as various forms of 3D printing, can be carried out where one material is selected for a surface layer and another material is selected for the core, the bulk material.
I en första utföringsform tillverkas råämnet till kilen additivt av ett material. Materialet består av ett låglegerat stål, medellegerat stål eller ett rostfritt stål. Medellegerat och rostfritt stål minskar risken för att komen som utgör metallpulvret oxiderar innan den additiva tillverkningen samt hip och ger då bättre seghets och brottseghetsegenskaper. Exempel på medellegerade samt rostfritt stål är metaller legerade med minst 5 % Cr. Krom förhindrar att kornen oxiderar då krom bildar kromoxid vid kontakt med luft. Exempelvis av låglegerat NiCrMo kolstål, det vill säga ett stål med lägre andel legeringselement, med samma eller liknande kemiska sammansättning som intilliggande detaljer (bakstycke och eldrör). Genom att välja en stålkvalitet med liknande egenskaper som övriga detaljer i det skjutande systemet Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -05-kan god materialkompatibilitet åstadkommas. Det är viktigt att undvika oxider på partiklama/komen i metallpulvret då oxider skapar naturliga vägar för sprickor att properara. Byggriktning är även viktig i additiv tillverkning då strukturen i metallen styrs av denna. Det leder även till materialet blir anisotropt dvs. olika egenskaper i olika riktningar. Motsvarande samma som för smide och tågariktning. In a first embodiment, the raw material for the wedge is additively manufactured from a material. The material consists of a low-alloy steel, medium-alloy steel or a stainless steel. Medium-alloy and stainless steel reduce the risk of the grains that make up the metal powder oxidizing before the additive manufacturing and hip and then provide better toughness and fracture toughness properties. Examples of medium-alloy and stainless steel are metals alloyed with at least 5% Cr. Chromium prevents the grains from oxidizing as chromium forms chromium oxide when in contact with air. For example, from low-alloy NiCrMo carbon steel, i.e. a steel with a lower proportion of alloying elements, with the same or similar chemical composition as adjacent parts (breech and barrel). By choosing a steel grade with similar properties as other parts of the firing system Filed to the Patent and Registration Office 2023 -05-, good material compatibility can be achieved. It is important to avoid oxides on the particles/grains in the metal powder as oxides create natural paths for cracks to propagate. Build direction is also important in additive manufacturing as the structure of the metal is controlled by this. It also leads to the material becoming anisotropic, i.e. different properties in different directions. Correspondingly the same as for forging and drawing direction.
I en andra utföringsforrn tillverkas råämnet till kilen additivt av två material, ett första material i ytskiktet och ett annat material i käman, bulkmaterialet. Materialet för ytskiktet består företrädesvis av låglegerat NiCrMo kolstål, det vill säga ett stål med lägre andel legeringselement, med samma eller liknande kemiska sammansättning som intilliggande detaljer (bakstycke och eldrör). Genom att välja en stålkvalitet med liknande egenskaper som övriga detaljer i det skjutande systemet kan god materialkompatibilitet åstadkommas. Kärnan, bulkmaterialet, kan då bestå av ett annat material med andra egenskaper anpassade för att bättre motstå de på kilen av rekyl verkande krafterna. In a second embodiment, the raw material for the wedge is additively manufactured from two materials, a first material in the surface layer and another material in the core, the bulk material. The material for the surface layer preferably consists of low-alloy NiCrMo carbon steel, i.e. a steel with a lower proportion of alloying elements, with the same or similar chemical composition as adjacent parts (breech and barrel). By choosing a steel grade with similar properties as the other parts of the firing system, good material compatibility can be achieved. The core, the bulk material, can then consist of another material with other properties adapted to better withstand the forces acting on the wedge from recoil.
Ett antal olika metoder för additiv tillverkning bedöms som relevanta så som - Electron Beam Melting (EBM) - Direct Laser Metal Sintering (DMLS). A number of different methods for additive manufacturing are considered relevant, such as - Electron Beam Melting (EBM) - Direct Laser Metal Sintering (DMLS).
Med Electron Beam Melting, EBM, tillverkas detaljen lager på lager i en vakuumkammare och nyttjar en elektronstråle för att smälta metallpulver som matas från en hållare/kassett, och fördelas/sprids på en plattform/koordinatbord. Elektronstrålen värmer därefter metallpulvret och smälter metallpulvret för färdigställandet av en detalj, även benämnt råämne. Relativt hög temperatur skapas av elektronstrålen vilket smälter metallpulvret i elektronstrålens fokuspunkt. Genom att fördela materialet/smälta materialet utifrån en CAD-modell kan en detalj med stor frihet avseende geometrisk struktur skapas, vidare kan flera metallpulver nyttjas för skapandet av en detalj bestående av flera olika material. Detaljen byggs lager på lager. With Electron Beam Melting, EBM, the part is manufactured layer by layer in a vacuum chamber and uses an electron beam to melt metal powder that is fed from a holder/cassette, and distributed/spread on a platform/coordinate table. The electron beam then heats the metal powder and melts the metal powder to complete a part, also called a blank. Relatively high temperatures are created by the electron beam, which melts the metal powder in the focus point of the electron beam. By distributing the material/melting the material based on a CAD model, a part with great freedom in terms of geometric structure can be created, and several metal powders can be used to create a part consisting of several different materials. The part is built layer by layer.
Med Direct Metal Laser Sintering, DMLS, tillverkas detaljen, även benämnt råämne, genom att ett, eller flera olika pulverrnaterial, upphettas och sprids ut i ett jämnt lager över en plattform/koordinatbord med en vals varefter en pulsad laser bestråla valda Inkom till Patent- och registreringsverket 2023 -Û5- H9delar av pulvermaterialet där ett tvärsnitt kan skapas genom att pulverpartiklarna, genom värmen genererad av lasem, fäster vid varandra och bildar en detalj. Skikttjockleken är 0,1 mm och pulver som inte blir en del av detaljen kan återanvändas. With Direct Metal Laser Sintering, DMLS, the part, also known as the raw material, is manufactured by heating one or more different powder materials and spreading them out in an even layer over a platform/coordinate table with a roller, after which a pulsed laser irradiates selected parts of the powder material where a cross section can be created by the powder particles, through the heat generated by the laser, adhering to each other and forming a part. The layer thickness is 0.1 mm and powder that does not become part of the part can be reused.
Genom att den additivt tillverkade komponenten genomgår HIP kommer porer/inneslutningar/andra defekter som finns i en additivt tillverkad detalj förslutas eller stängas. Den additiva tillverkningen, 3D printningen, genomförs lämpligen i vakuum i en vakuumkammare eller i en tryckkammare med en tillsatt skyddsgas vilket medför att komprimering vid het isostatisk pressning, HIP, möjliggörs. I fallet att den additiva tillverkningen skulle ske i atmosfärstryck i luft kan het isostatisk pressning medföra att porer inte stängs på önskvärt sätt då luften inte kan komprimeras på motsvarande sätt som för en detalj tillverkad i vakuum eller i en tryckkammare med tillförd skyddsgas. By the additively manufactured component undergoing HIP, pores/inclusions/other defects that are present in an additively manufactured part will be sealed or closed. The additive manufacturing, 3D printing, is preferably carried out in a vacuum in a vacuum chamber or in a pressure chamber with an added protective gas, which means that compression during hot isostatic pressing, HIP, is possible. In the case that the additive manufacturing would take place at atmospheric pressure in air, hot isostatic pressing can result in pores not being closed in a desirable way as the air cannot be compressed in the same way as for a part manufactured in a vacuum or in a pressure chamber with an added protective gas.
I fig. 1 visas en kil 1 i genomskäming där kilen har ett ytmaterial 10 och ett bulkmaterial 20. I en första utföringsform är ytmaterial 10 och bulkmaterial 20 samma material. I en andra utföringsform är bulkmaterialet 20 och ytmaterialet 10 av olika typ, där bulkmaterial 20 är av företrädesvis rostfritt pulverstål så som ett martensitiskt stål samt en ytmaterial 10 är av företrädesvis låglegerat kolstål. Bulkmaterialet 20 har företrädesvis materialegenskaper som medför hög seghet samt bibehållen eller något lägre styrka då påkänningarna är högst i ytan. Kontaktytan mellan bulkmaterialet 20 samt ytkapseln 10 är en diffusionsbindning som skapas med Het Isostatisk Pressning av pulverkomponenten/råämnet. Den additivt tillverkade komponenten, råämnet, anordnas i en ugn företrädesvis anordnad med anslutningsanordning för evakuering av luñ, vakuumpumpning, innan och/eller under tillverkningsmetodens genomförande i förrn av Het Isostatisk Pressning. In Fig. 1 a wedge 1 is shown in cross-section where the wedge has a surface material 10 and a bulk material 20. In a first embodiment, the surface material 10 and the bulk material 20 are the same material. In a second embodiment, the bulk material 20 and the surface material 10 are of different types, where the bulk material 20 is preferably of stainless powder steel such as a martensitic steel and the surface material 10 is preferably of low-alloy carbon steel. The bulk material 20 preferably has material properties that result in high toughness and maintained or slightly lower strength when the stresses are highest in the surface. The contact surface between the bulk material 20 and the surface capsule 10 is a diffusion bond that is created by Hot Isostatic Pressing of the powder component/raw material. The additively manufactured component, the raw material, is arranged in an oven preferably arranged with a connection device for evacuating air, vacuum pumping, before and/or during the implementation of the manufacturing method before Hot Isostatic Pressing.
Fig. 2 visar tillverkningsmetod 100 för kil 1 med HIP. Initialt tillverkas ett råämne för kil additivt av minst ett första metallpulver i steget Råämne till kil tillverkas additivt av minst ett metallpulver 102. I en alternativ utföringsform nyttjas ett metallpulver för ytbeläggningen av råämnet till kilen och ett annat metallpulver nyttjas för bulkmaterialet, kärnan, av råämnet till kilen. Råämnet till kilen tillverkas av pulver med en additiv tillverkningsmetod, exempelvis EBM eller DMLS men Inkom till Patent- och regßtrermgsverket 2023 "05- ÛQäven andra nu tillgängliga metoder, och eventuella framtida additiva tillverkningsmetoder kan nyttjas för att tillverka råämnet till kilen. I steget Evakuering, vibrering, förslutning 103 kan råämnet för kilen förberedas inför nästkommande steg HIP. I fallet att råämnet är tillverkat helt additivt kan steg 103 utgå så råämnet redan är förberett for HIP. Därefier genomförs het isostatisk pressning i steget HIP 104, det vill säga att en gas används fór att skapa ett isostatiskt tryck på råämnet genom att gasen anordnas till en anslutningsanordning på ugn. Innan gasen anordnas till ugnen kan ugnen vakuum-pumpas eller på annat sätt evakueras på luft eller den fyllnadsgas/fluid som är anordnad i ugnen innan evakuering, exempelvis genom spolning med en ädelgas. Därefter värms hela råämnet för skapandet av ett förämne eller HIPPAD-kropp. HIP-temperatur är företrädesvis 20 % under smälttemperatur för materialet, för martensitiska rostfria stål är HIP-temperaturen över fasomvandlingen till austenitiskt tillstånd (vilket är i storleksordningen 80 % av materialets smältpunkt). Efter att het isostatisk pressning genomförts kan kroppen genomgå värmebehandling/härdning 106 vilket innebär att den nu sammanfogade kroppen värms upp. Efter värrnebehandling är materialet lämpligt för bearbetning, exempelvis skärande bearbetning i steget Bearbetning 108 där skärande bearbetning så som svarvning eller fräsning eller slipning. I förekommande fall genomförs även en Ytbehandling 110 så som fosfatering eller manganfosfatering som rostskydd. Fig. 2 shows a manufacturing method 100 for wedge 1 using HIP. Initially, a wedge blank is additively manufactured from at least a first metal powder in the step Wedge blank is additively manufactured from at least one metal powder 102. In an alternative embodiment, one metal powder is used for the surface coating of the wedge blank and another metal powder is used for the bulk material, the core, of the wedge blank. The raw material for the wedge is manufactured from powder using an additive manufacturing method, such as EBM or DMLS, but other currently available methods, and any future additive manufacturing methods, can also be used to manufacture the raw material for the wedge. In the Evacuation, vibration, sealing step 103, the raw material for the wedge can be prepared for the next step HIP. In the case that the raw material is manufactured completely additively, step 103 can be omitted so that the raw material is already prepared for HIP. Thereafter, hot isostatic pressing is carried out in the HIP step 104, i.e. a gas is used to create an isostatic pressure on the raw material by arranging the gas to a connection device on the furnace. Before the gas is arranged on the furnace, the furnace can be vacuum-pumped or otherwise evacuated with air or the filling gas/fluid that is arranged in the furnace before evacuation, for example by flushing with a noble gas. The entire blank is then heated to create a preform or HIPPAD body. The HIP temperature is preferably 20% below the melting temperature of the material, for martensitic stainless steels the HIP temperature is above the phase transformation to the austenitic state (which is in the order of 80% of the melting point of the material). After hot isostatic pressing has been carried out, the body can undergo heat treatment/hardening 106, which means that the now joined body is heated. After heat treatment, the material is suitable for processing, for example cutting processing in the Processing step 108 where cutting processing such as turning or milling or grinding. In some cases, a Surface Treatment 110 such as phosphating or manganese phosphating is also carried out as rust protection.
ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Uppfmningen är inte begränsad till de speciellt visade utföringsforrnema utan kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram. ALTERNATIVE EMBODIMENTS The invention is not limited to the embodiments specifically shown but can be varied in various ways within the scope of the claims.
Det inses exempelvis att materialval, val av geometriska former, de i kilen eller komponenterna för utskj utningssystemet ingående elementen och detaljerna anpassas efter det eller de vapensystem, plattform och övriga konstruktionsegenskaper som för tillfället föreligger. It is understood, for example, that the choice of materials, the choice of geometric shapes, the elements and details included in the wedge or components for the ejection system are adapted to the weapon system(s), platform and other design characteristics that currently exist.
Vidare innefattas alla former av kilar och slutstycken för såväl fmkaliber, mellankaliber som grovkaliber.Furthermore, all forms of wedges and end pieces for both small caliber, medium caliber and large caliber are included.
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE2300041A SE546892C2 (en) | 2023-05-09 | 2023-05-09 | WEDGE FOR LAUNCHING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING WEDGE FOR LAUNCHING DEVICE |
| PCT/SE2024/050347 WO2024232797A1 (en) | 2023-05-09 | 2024-04-12 | Breech block for a cannon and method for the manufacturing of a breech block for a cannon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE2300041A SE546892C2 (en) | 2023-05-09 | 2023-05-09 | WEDGE FOR LAUNCHING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING WEDGE FOR LAUNCHING DEVICE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE2300041A1 true SE2300041A1 (en) | 2024-11-10 |
| SE546892C2 SE546892C2 (en) | 2025-03-04 |
Family
ID=93430435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE2300041A SE546892C2 (en) | 2023-05-09 | 2023-05-09 | WEDGE FOR LAUNCHING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING WEDGE FOR LAUNCHING DEVICE |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE546892C2 (en) |
| WO (1) | WO2024232797A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108480642A (en) * | 2018-05-22 | 2018-09-04 | 东北大学 | A kind of hot isostatic pressing and heat treatment method of laser gain material manufacture 12CrNi2 high performance alloys steel |
| US20190314929A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Rolls-Royce Plc | Methods of manufacture |
| CN112809021A (en) * | 2020-12-22 | 2021-05-18 | 南京晨光集团有限责任公司 | Printing and post-processing method for manufacturing 40CrNi2Si2MoVA alloy steel by laser additive manufacturing |
-
2023
- 2023-05-09 SE SE2300041A patent/SE546892C2/en unknown
-
2024
- 2024-04-12 WO PCT/SE2024/050347 patent/WO2024232797A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190314929A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Rolls-Royce Plc | Methods of manufacture |
| CN108480642A (en) * | 2018-05-22 | 2018-09-04 | 东北大学 | A kind of hot isostatic pressing and heat treatment method of laser gain material manufacture 12CrNi2 high performance alloys steel |
| CN112809021A (en) * | 2020-12-22 | 2021-05-18 | 南京晨光集团有限责任公司 | Printing and post-processing method for manufacturing 40CrNi2Si2MoVA alloy steel by laser additive manufacturing |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Burns, D.E., Kudzal, A., McWilliams, B. et al. Investigating Additively Manufactured 17-4 PH for Structural Applications. J. of Materi Eng and Perform 28, 4943-4951 (2019). https://doi.org/10.1007/s11665-019-04206-9 * |
| Cegan, T.; Pagac, M.; Jurica, J.; Skotnicova, K.; Hajnys, J.; Horsak, L.; Soucek, K.; Krpec, P. Effect of Hot Isostatic Pressing on Porosity and Mechanical Properties of 316 L Stainless Steel Prepared by the Selective Laser Melting Method. Materials 2020, 13, 4377. https://doi.org/10.3390/ma13194377 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE546892C2 (en) | 2025-03-04 |
| WO2024232797A1 (en) | 2024-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3537094B1 (en) | Improved fragmentation projectile and method for its manufacturing | |
| EP2850382B1 (en) | Lead-free ammunition for small-bore weapons | |
| JPS61502069A (en) | anti-fatigue barrel | |
| RU190914U1 (en) | CARTRIDGE WITH A SOLID-HEATED CORE FOR SMALL ARMS | |
| AU2015412218B2 (en) | Sub-mass projectile for auto loading firearm and methods | |
| WO2007061318A1 (en) | Armour penetrating projectile | |
| SE2300041A1 (en) | Wedge | |
| Van Bien et al. | The effect of the nozzle ultimate section diameter on interior ballistics of hv-76 trial gun | |
| SE2300025A1 (en) | Wedge | |
| US20240035791A1 (en) | Polymer coated lead-free bullet | |
| US20200141706A1 (en) | Small-arms ammunition with non-brass casing and non-lead projectile | |
| US20250276365A1 (en) | Muzzle brake and method for manufacturing muzzle brake | |
| RU190660U1 (en) | CARTRIDGE FOR SHOOTING WEAPONS WITH A SOLID ALLOY CORE | |
| SE2200126A1 (en) | Muzzle brake | |
| SE2300011A1 (en) | Barrel | |
| SE2300061A1 (en) | Muzzle brake | |
| WO2025250064A1 (en) | Barrels, methods of manufacturing barrels and barrel segments and launching device comprising barrels | |
| US10495425B1 (en) | Thermoformed projectile cartridge | |
| RU202779U1 (en) | HIGH PENETRATION CHUCK | |
| WO2025239814A1 (en) | Method of stretching and arranging film and film stretching machine | |
| US20250383173A1 (en) | Ammunition and weapon system | |
| US20190033046A1 (en) | Small-arms ammunition with non-brass casing and non-lead projectile | |
| US20060124021A1 (en) | High velocity projectiles | |
| RU201301U1 (en) | BULLET FOR SMALL ARMS WITH CARBIDE CORE | |
| RU199760U1 (en) | CARTRIDGE FOR SMALL ARMS WITH CARBIDE CORE |