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Processos para fabricação de raias de um cano de arma




Basicamente todo cano começa com uma barra cilíndrica de aço previamente beneficiado e com comprimento cerca de 50mm maior que o final do cano. Normalmente são empregados aços CroMol como o SAE 4140, 4150 ou inoxidáveis como o AISI 410 ou 416. Recentemente a Walther introduziu o uso de um aço inoxidável endurecível por precipitação, com formulação própria.
A primeira operação será o descascamento externo da barra e o esquadrejamento das faces das pontas, feitos em um torno mecânico convencional ou CNC. Em seguida faz-se a perfuração, utilizando uma máquina semelhante a um torno, onde a barra é fixada internamente a um eixo rotativo, mediante duas pinças, uma em cada extremidade do eixo. A broca, é fixada em um cabeçote móvel e guiada por buchas localizadas em lunetas intermediárias entre o cabeçote móvel e o fixo onde encontra-se o eixo.

A broca é constituída por um tubo, amassado em um lado, formando uma seção próxima ao perfil de um "D" só que ao invés de ter a face plana, esta é vincada, formando um "V" por onde o cavaco irá sair. Na ponta é fixada uma pastilha de metal duro perfurada internamente para possibilitar a vazão de óleo sobre pressão, que é bombeado por dentro do tubo haste da broca, fixada no cabeçote móvel, no qual há a conexão com a bomba hidráulica.

O eixo com a barra a ser perfurada gira entre 2000 e 4000 RPM conforme o diâmetro da perfuração, A broca pode ser não rotativa, para canos curtos ou giratória, entre 100 e 200 RPM, para canos longos. A perfuração profunda já é em si um arte e exige precisão na geometria de afiação da pastilha. A pressão do óleo fica por volta de 200PSI e serve para enrijecer a haste da broca e propiciar a remoção do cavaco da perfuração.

Na mesma máquina em que é feita a perfuração, será depois realizado o alargamento do furo, mediante uma ferramenta semelhante à broca, porem com pastilha de faces longitudinais bem mais compridas, a qual produz o acabamento superficial no furo e o dimensionamento final de seu diâmetro.

Feito isso, normalmente o cano deverá passar por uma operação de alívio de tensões em um forno vertical, no qual os canos ficam pendurados.

O próximo passo é o raiamento, que pode ser feito por 5 processos diferentes:

1- Corte individual, por ferramenta monocortante (hook rifling); utilizando uma máquina que traciona a barra dotada da ferramenta de corte (hook) através do furo, ao mesmo tempo em que gira o cano, de modo a produzir uma ranhura (vale) helicoidal, na superfície do furo. Para isso a máquina pode utilizar o sistema "sine bar" ou cilindros guia de passo. No primeiro sistema, pode-se facilmente variar o passo do raiamento. No segundo é necessário confeccionar um cilindro guia para cada passo.

2- Por deformação a frio, mediante uma ferramenta que é tracionada hidraulicamente pela extensão do furo, formando os "vales" do raiamento por pressão. Nesse processo (button rifling) a ferramenta é parecida com uma azeitona dotada de resaltos helicoidais em sua superfície. Esses ressaltos é que formam os vales das raias.

3- Por forjamento progressivo contra uma barra com o diâmetro final do furo (calibre) dotada dos resaltos que formarão os vales do raiamento. Esse processo exige furação prévia em diâmetro maior que o calibre final e só é aplicável à produção em massa. Os canos dos AK russos são (ou eram na época da URSS) produzidos assim.

4- Por eletro erosão a perfuração. Método aplicável somente a canos muito curtos, como de pistolas, no qual o cano, já acabado externamente e calibrado com o alargador para o diâmetro final (calibre) é penetrado por um eletrodo dotado de ressaltos helicoidais que formarão os vales do raiamento. A máquina de eletro erosão deverá possuir um acessório que produza o giro do eletrodo a medida que este penetra, de forma a produzir o passo.

5- O processo Walther. utilizado para canos de armas curtas. A barra é perfurada e alargada. Os vales do raiamento são produzidos por brochamento, criando ranhuras retas em toda extensão do cano. Após, torneia-se a barra até o diâmetro externo próximo ao final. O cano então é colocado em uma máquina que produz deformação de torção no cano, transformando as ranhuras internas retas em helicoidais. Normalmente uma barra calibrada é introduzida no cano durante a torção, para evitar deformação no diâmetro do furo.
Qualquer que seja o método de raiamento empregado, o cano passará pelo alívio térmico de tensões e será posteriormente torneado externamente e desempenado utilizando uma prensa manual, com o operador verificando a linearidade do cano, visualmente, através da observação do reflexo de uma fonte de luz, na superfície do furo. O reflexo deve ser perfeitamente reto.

Para pequenas produções apenas os processos 1,2 e 4 são viáveis.

Esse é o básico do assunto, que abrange uma série de variáveis importantes como a dureza do aço, a qualidade do material, o controle do calibre (normalmente feito pelo sistema de calibrador pneumático), brunimento final, centragem na usinagem externa, acabamento da boca (crowning) o roscamento para a conexão com o bloco de culatra, a operação de abertura da câmara (chambering), ajuste axial da folga do cartucho, etc, etc, etc, que tomariam um forum só para expormos.

Existem alguns livros especializados sobre o assunto, mas nenhum em português. A Rheinmetall publicou nos anos 60 um livro que é a obra mais completa sobre produção de armas, incluindo os cálculos necessários de pressão gerada por cartuchos, para o dimensionamento de canos e blocos de culatra, além de dados sobre passos de raiamentos, comprimento ideais de canos para máximo aproveitamento da energia de queima da carga propelente, etc, etc, etc. Com sorte, talvez encontre fora do Brasil em livrarias que trabalham com usados ou no EBay. A vantagem desse livro é o emprego do sistema técnico de medidas (MKS), o que facilita bem para nós.



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