[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Patronenhülse.
[0002] In der Regel werden Patronenhülsen aus einem Werkstoff mit ausreichender Festigkeit
hergestellt, damit die Patronenhülse beim Zünden der Ladung nicht einreißt und im
Patronenlager verklemmt. Häufig werden Patronenhülsen aus Messing hergestellt. Messing
hat den Nachteil, dass die Patronen dadurch sehr schwer werden. Insbesondere bei der
Beladung von Fahrzeugen oder Flugzeugen ist dieses Gewicht nachteilig.
[0003] Seit langem wurden Versuche unternommen, Patronenhülsen aus einem leichteren Material
herzustellen, beispielsweise aus Aluminium. Allerdings hat sich schon früh gezeigt,
dass Aluminium-Patronenhülsen den Belastungen beim Schuss nicht ohne weiteres Stand
halten. Deshalb wird beispielsweise in
CH 503 966 vorgeschlagen, eine spezielle Legierung aus Aluminium, Kupfer, Magnesium und Silizium
zu verwenden. Allerdings ist es dabei nachteilig, dass eine Wärmebehandlung erfolgen
muss, bevor die Hülse an ihrem offenen Ende durch Einziehen im Durchmesser reduziert
werden kann. Die Produktion beansprucht deswegen viel Zeit und ist relativ teuer.
[0004] Neben Versuchen die Legierungsbestandteile einer Aluminiumlegierung zu verändern,
um eine leichte und dennoch ausreichend stabile Patronenhülse zu erhalten, sind auch
andere Entwicklungsansätze verfolgt werden. Zum Beispiel schlägt
DE 1 007 215 vor, eine aus Aluminium gezogene Hülse in eine weitere, darüber geschobene Hülse
aus Kunststoff einzusetzen. Dadurch soll ein Reißen des Aluminiums beim Schuss durch
den elastischen Kunststoff verhindert werden.
[0005] Eine Patronenhülse aus Aluminium ist auch aus
DE 75 823 bekannt. Dort wird das Bodenstück der Patronenhülse mit einem Mantel oder einem Einsatz
aus einem festeren Material wie Stahl oder Messing versehen.
[0006] Zur Erzielung einer ausreichenden Stabilität einer Patronenhülse mit einem Mantel
aus Aluminium schlägt
DE 21 36 77 vor, das Bodenstück aus einem separaten Teil herzustellen und formschlüssig mit dem
Mantel aus Aluminium zu verbinden. Die beiden Teile werden formschlüssig miteinander
verbunden.
DE 24 39 99 beschreibt ein Patronenhülse, bei der ein napfförmiger Boden aus Nickel hergestellt
wird, in den anschließend eine den Mantel der Patronenhülse bildende Aluminiumhülse
eingesetzt wird. Durch Druck und Hitze werden die beiden Teile miteinander verbunden.
Bei diesen Verfahren müssen die beiden Teile separat hergestellt und dann miteinander
verbunden werden.
[0007] Aus
DE 23 69 70 ist eine Patronenhülse bekannt, bei der als Ausgangsmaterial für die Herstellung
ein plattiertes Blech verwendet wird. Dabei wird auf ein dünnes Stahlblech ein Belag
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung aufgebracht. Beim anschließenden Umformen
wird darauf geachtet, dass der Aluminiumbelag außen liegt, um die Patronenhülse vor
Korrosion zu schützen. Die Patronenhülse weist zum Schutz des Stahls somit eine vollständige
Ummantelung aus nichtrostendem Aluminium auf.
[0008] Aus
DE 700 255 C, die den gattungsgemäßen Stand der Technik darstellt, ist es bekannt, zur Herstellung
einer Patronenhülse zwei unterschiedliche Aluminiumlegierungen zu verwenden.
[0009] Bei der aus
FR 971 326 A bekannten Patronenhülse besteht der Mantel der Hülse aus Kupfer oder Messing und
der Boden der Hülse aus Stahl. Solche Patronenhülsen sind schwer.
[0010] Aus
CH 5 650 A ist eine Patronenhülse aus Stahlblech mit einer Plattierung bekannt, was ebenfalls
ein hohes Gewicht mit sich bringt.
[0011] US 3 659 528 A schlägt vor, ein mehrlagiges Verbundmaterial als Ausgangswerkstoff zu verwenden,
aus dem eine Patronenhülse hergestellt wird. Die Patronenhülse besteht beispielsweise
aus drei übereinander liegenden Schichten, mit zwei außen liegenden Schichten aus
einer Aluminiumlegierung und einer Zwischenschicht aus Kohlenstoffstahl. Die Herstellung
des Ausgangsmaterials ist aufwendig und das Gewicht wegen der Stahlschicht immer noch
relativ hoch.
[0012] Das Herstellen einer Patronenhülse aus zwei unterschiedlichen, Metall enthaltenden
Werkstoffen ist zwar bekannt, jedoch aufwendig. Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise
das Aufeinanderlegen von zwei Ronden aus unterschiedlichen Werkstoffen und das Anschließende
Umformen in einer Presse keine ausreichende Verbindung zwischen den beiden Werkstoffen
gewährleistet. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei der zunächst
zwei Patronenhülsenteile hergestellt und anschließend miteinander verbunden werden,
sind zeitaufwändig und teuer und daher für die Massenherstellung ungeeignet.
[0013] Ausgehend vom bekannten Stand der Technik kann es daher als eine Aufgabe der Erfindung
angesehen werden, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von leichten Patronenhülsen
zu schaffen, die eine ausreichende Festigkeit aufweisen.
[0014] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und
ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 gelöst.
[0015] Zur Herstellung der Patronenhülse wird bei einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren
nach Patentanspruch 1 ein erstes Werkstückteil aus einem Metall enthaltenden ersten
Werkstoff sowie ein zweites Werkstückteil aus einem Metall enthaltenden zweiten Werkstoff
bereitgestellt. Die beiden Werkstoffe können bei einem Ausführungsbeispiel jeweils
eine Aluminiumlegierung sein. Die Härte oder Festigkeit des zweiten Werkstoffs ist
größer als die des ersten Werkstoffs, was durch unterschiedliche Bearbeitungsverfahren
oder Legierungsbestandteile bewirkt werden kann. Jedes der Werkstückteile weist eine
Fügefläche auf, wobei die beiden Werkstückteile an ihren Fügeflächen flächig miteinander
verbunden werden. Nach dem flächigen Verbinden der beiden Werkstückteile entsteht
ein Werkstück, das anschließend in einer Presse zur Patronenhülse umgeformt wird.
Vorzugsweise erfolgt das Umformen des Werkstücks durch Fließpressen. Dabei entsteht
eine Patronenhülse, deren geschlossener Bodenabschnitt aus dem zweiten Werkstoff des
zweiten Werkstückteils und deren Mantelabschnitt im Wesentlichen aus dem ersten Werkstoff
des ersten Werkstückteils besteht. Zwischen dem Bodenabschnitt und dem Mantelabschnitt
kann ein Überlappungsbereich existieren, indem beide Werkstoffe vorhanden sind.
[0016] Wichtig bei dem Verbinden der beiden Werkstückteile ist das Eliminieren der Metalloxidschicht,
die auf den Fügeflächen vorhanden ist. Werden für die beiden Werkstoffe jeweils Aluminiumlegierungen
verwendet, handelt es sich bei der Metalloxidschicht um eine Aluminiumoxidschicht.
Eine solche Oxidschicht verhindert eine ausreichend feste Verbindung, was beim anschließenden
Umformen dazu führt, dass die Patronenhülse im Übergangsbereich zwischen den beiden
Werkstoffen Schwachstellen aufweist, an denen die Patronenhülse bei der Zündung der
Ladung reißen bzw. brechen kann.
[0017] Um dieses Problem zu vermeiden, ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen,
die Metalloxidschichten auf den Fügeflächen vor oder während der Verbindung der beiden
Werkstückteile miteinander zu entfernen. Dadurch wird eine flächige sichere Verbindung
zwischen den beiden Werkstoffen bzw. zwischen den beiden Werkstückteilen erreicht,
so dass auch beim Umformen des Werkstücks keine Schwachstellen entstehen. Die so hergestellte
Patronenhülse weist im Bodenabschnitt eine ausreichend hohe Festigkeit auf, die den
Belastungen beim Zünden der Ladung standhält. Außerdem ist das Gewicht der Patronenhülse
reduziert. Durch das Verbinden der beiden Werkstoffe bzw. Werkstückteile zu einem
Werkstück vor dem Umformen kann die Umformpresse mit hohen Hubzahlen arbeiten und
es wird ein effizientes und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung der Patronenhülse
erreicht.
[0018] Zur Entfernung der Metalloxidschicht beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren gibt
es abhängig von dem verwendeten Verbindungsverfahren verschiedene Möglichkeiten:
Beispielsweise kann die Metalloxidschicht durch Beizen, durch Wärmezufuhr oder Laserbehandlung
entfernt und die beiden Werkstückteile anschließend durch Plattieren, insbesondere
Walzplattieren miteinander verbunden werden. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere
für Gesamtdicken des Werkstücks von bis zu etwa 3 mm. In soweit können aus einem solchen
Werkstück Patronenhülsen mit kleinem Kaliber hergestellt werden.
[0019] Alternativ hierzu kann die Metalloxidschicht durch Verwendung eines Lots oder Verbindungswerkstoffs
als Zwischenlage beim Plattieren oder Walzplattieren sozusagen unschädlich gemacht
werden. Als Zwischenlage wird dabei für das Plattieren oder Walzplattieren ein Werkstoff
verwendet, der eine höhere Sauerstoffaffinität aufweist, als das Metall des ersten
und zweiten Werkstoffs. Dadurch kann trotz vorhandener Metalloxidschicht eine stabile
und feste flächige Verbindung zwischen den beiden Werkstückteilen erreicht werden.
Beispielsweise eignet sich als Werkstoff für die Zwischenlage ein kupferbasierter
Werkstoff, wenn der erste und/oder der zweite Werkstoff Aluminium enthält.
[0020] Es ist auch möglich, die beiden Werkstückteile durch Impulsmagnetschweißen miteinander
zu verbinden. Insbesondere wird dabei an einem Werkstück die Fügefläche so ausgebildet,
dass sie nicht parallel zur Fügefläche des anderen Werkstückteils verläuft. Die eine
Fügefläche steigt vielmehr ausgehend von allen Seitenkanten zu einer vorspringenden
Stelle in einem mittleren Bereich der Fügefläche an. Beispielsweise kann das betreffende
Werkstückteil im Bereich der Fügefläche eine kegelförmige, eine pyramidenförmige,
eine kegelstumpfförmige oder eine pyramidenstumpfförmige Gestalt aufweisen. Beim aneinanderlegen
bilden sich daher ringsum die vorspringende Stelle ein keilförmiger Spalt. Durch das
Magnetfeld beim Impulsmagnetschweißen werden die beiden Fügeflächen mit großer Geschwindigkeit
ausgehend von dieser vorspringenden Stelle aneinander angelegt, wobei das auf den
beiden Fügeflächen vorhandene Metalloxid in alle Richtungen aus dem Spalt ausgetragen
wird und sozusagen seitlich ausspritzen. Es entsteht eine feste Schweißverbindung.
[0021] Es ist weiterhin möglich, die beiden Werkstückteile durch Reibschweißen miteinander
zu verbinden. Die beiden Fügeflächen sind dabei vorzugsweise als plane Flächen ausgestaltet.
Durch die Relativdrehung der beiden Fügeflächen gegeneinander während des Reibschweißens
wird die Metalloxidschicht entfernt und das Metalloxid radial nach außen ausgetragen,
so dass auch hier eine feste Verbindung zwischen den beiden Werkstückteilen entsteht.
[0022] Es ist weiterhin möglich, die beiden Werkstückteile durch Kondensatorentladungsschweißen
miteinander zu verbinden. Insbesondere ist dabei an der Fügefläche eines Werkstückteils
ein Vorsprung bzw. eine Erhebung vorhanden. An der Erhebung liegen die beiden Fügeflächen
aneinander an. Neben der Erhebung ist zwischen den beiden Fügeflächen zunächst ein
Spalt vorhanden. Durch das Entladen des Kondensators beim Kondensatorentladungsschweißen
wird an der Erhebung eine besonders hohe Stromdichte erreicht. Das Material verflüssigt
sich und es entsteht eine Art Plasmawolke, die sich im Spalt nach außen ausdehnt und
die Metalloxidschichten auf den Fügeflächen abträgt.
[0023] Bei einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren nach Patentanspruch 7 wird das Werkstück,
das aus dem ersten Werkstoff und dem zweiten Werkstoff besteht, durch Gießen in einer
Gussform hergestellt. Die Gussform weist zwei durch eine bewegliche Trennwand voneinander
getrennte Formabschnitte auf. Der verflüssigte erste bzw. zweite Werkstoff wird in
den jeweils zugeordneten Formabschnitt eingefüllt. Durch das schrittweise oder kontinuierlich
langsame Herausziehen der Trennwand beim Erstarren der beiden Werkstoffe werden die
beiden Werkstoffe flächig miteinander verbunden. Dieses Verfahren kann unter Ausschluss
von Sauerstoff durchgeführt werden, so dass sich keine Metalloxidschicht im Verbindungsbereich
der beiden Werkstoffe bilden kann und mithin eine feste Verbindung zwischen den beiden
Werkstoffen bei der Herstellung des Werkstücks durch das Gießen entsteht.
[0024] Bei beiden erfindungsgemäßen Verfahren ist der erste Werkstoff durch eine Aluminiumlegierung
gebildet, die kein Kupfer enthält. Dadurch lässt sich der Mantelabschnitt der Patronenhülse
ohne Wärmebehandlung verformen, beispielsweise um den Endabschnitt im Bereich des
offenen Endes der Patronenhülse einzuziehen. Als zweiter Werkstoff kann beispielsweise
Aluminium, Messing oder Stahl verwendet werden oder eine Legierung, die wenigstens
einen dieser Bestandteile aufweist.
[0025] Da eine Wärme- oder Glühbehandlung der Patronenhülse vermieden ist, wird eine Versprödung
des ersten Werkstoffes am Bodenabschnitt - also auch am Rand des Patronenhülsenbodens
- vermieden, weil das überetektische Silizium nicht an den Korngrenzen abgeschieden
wird. Dadurch besteht nicht die Gefahr, dass die Patronenhülse beim Herausziehen aus
dem Patronenlager nach Abgabe des Schusses bricht.
[0026] Vorzugsweise ist die Dicke der Schicht aus dem ersten Werkstoff größer als die Dicke
der Schicht aus dem zweiten Werkstoff des zur Umformung hergestellten Werkstücks.
Beispielsweise kann die Dicke der Schicht des ersten Werkstoffes 12 bis 14 mm und
die Dicke der Schicht des zweiten Werkstoffes 6 bis 8 mm betragen.
[0027] Beim Umformen des Werkstücks zur Herstellung der Patronenhülse wird zunächst eine
zylindrische Hülse hergestellt, beispielsweise durch einen ein- oder mehrstufigen
Fließpressvorgang. Anschließend wird der Durchmesser des Endabschnitts mit dem offenen
Ende der zylindrischen Hülse verringert, die Hülse wird im Endabschnitt also eingezogen.
Dieses Einziehen erfolgt insbesondere ohne vorherige Wärmezufuhr. Nach dem Einziehen
wird die Patronenhülse durch einen Trennvorgang auf die gewünschte Länge zurechtgeschnitten.
Vor oder nach dem Einziehen wird der Bodenabschnitt umgeformt. Dabei kann beispielsweise
ein Zündloch und/oder eine Auswerferrille hergestellt werden.
[0028] Bei allen dieser Verbindungsverfahren kann sehr kostengünstig eine stabile Verbindung
zwischen den beiden Werkstückteilen vor dem Umformen erreicht werden. Das Umformen
selbst kann mit hohen Hubzahlen erfolgen.
[0029] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen
sowie der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale
der Erfindung. Die Zeichnung ist ergänzend heranzuziehen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zweier Werkstückteile
in einer Seitenansicht,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Werkstücks
in einer Seitenansicht,
Figur 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Werkstücks
in Seitenansicht,
Figur 4 eine schematische eines Ausführungsbeispiels zur Verbindung zweier Werkstückteile
durch Walzplattieren,
Figur 5 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform zur Verbindung
der beiden Werkstückteile durch Walzplattieren,
Figur 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zur Verbindung der
beiden Werkstückteile durch Kondensatorentladungsschweißen,
Figur 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zur Verbindung der
beiden Werkstückteile durch Impulsmagnetschweißen,
Figur 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels zur Verbindung der
beiden Werkstückteile durch Reibschweißen,
Figur 9 eine schematische Darstellung zur Herstellung des Werkstücks aus zwei unterschiedlichen
Werkstoffen durch Gießen und
Figuren 10a bis 10h jeweils eine schematische Darstellung eines Stadiums für das Umformen
des Werkstücks zur Patronenhülse.
[0030] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Patronenhülse 20, wie
sie in Figur 10h schematisch dargestellt ist. Die Patronenhülse 20 weist eine Bodenabschnitt
21 auf, an dem die Patronenhülse 20 geschlossen ist. An den Bodenabschnitt 21 schließt
sich ein Mantelabschnitt 22 an. In diesem Mantelabschnitt 22 ist die Patronenhülse
20 zumindest abschnittsweise hohlzylindrisch oder/oder konisch und weist einen Hohlraum
23 zur Aufnahme einer Treibladung auf. An dem dem Bodenabschnitt 21 entgegengesetzten
offenen Ende 24 ist die Patronenhülse 20 zum Hohlraum 23 hin offen.
[0031] Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens soll eine leichte und dennoch ausreichend
stabile Patronenhülse 20 hergestellt werden. Um dies zu erreichen, besteht die Patronenhülse
20 aus zwei verschiedenen Werkstoffen. Beide Werkstoffe enthalten oder bestehen aus
Metall. Ein erster Werkstoff W1 ist von einer kupferfreien Aluminiumlegierung gebildet.
Ein zweiter Werkstoff W2 weist eine größere Härte auf, als der erste Werkstoff W1
und ist beim Ausführungsbeispiel ebenfalls durch eine gegenüber der Aluminiumlegierung
des ersten Werkstoffes W1 härtere Aluminiumlegierung gebildet. Alternativ könnte als
zweiter Werkstoff W2 auch Messing oder Stahl oder eine Legierung aus einem dieser
Bestandteile verwendet werden.
[0032] Aus diesen beiden Werkstoffen W1, W2 wird ein Werkstück 25 hergestellt. Das Werkstück
25 dient als Ausgangsmaterial für die Umformung. Aus dem Werkstück 25 wird durch Umformung
die Patronenhülse 20 hergestellt, wie dies später anhand der Figuren 10a bis 10h noch
erläutert wird.
[0033] Das Werkstück 25 kann auf verschiedene Weisen hergestellt werden. In Figur 9 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Herstellungsverfahren zur Herstellung des Werkstücks
25 veranschaulicht. Es wird ein Gussform 30 mit zwei durch eine bewegliche Trennwand
31 voneinander getrennten Formabschnitten 32, 33 bereitgestellt. Die Formabschnitte
32, 33 bilden einen Hohlraum in der Gussform 30, die der herzustellenden Gestalt des
Werkstücks 25 entspricht. In Figur 9 ist dies lediglich stark schematisiert veranschaulicht.
[0034] In den einen Formabschnitt 32 wird verflüssigter erster Werkstoff W1 und in den jeweils
anderen Formabschnitt 33 verflüssigter zweiter Werkstoff W2 eingefüllt. Während des
Erstarrungsprozesses wird die Trennwand 31 nach und nach aus der Gussform 30 herausgezogen,
so dass die noch fließfähigen Werkstoffe W1, W2 unmittelbar miteinander in Kontakt
gelangen und eine Verbindung miteinander herstellen. Dieser Vorgang kann unter Ausschluss
einer Sauerstoffatmosphäre stattfinden, so dass sich an der Fügefläche zwischen dem
ersten Werkstoff W1 und dem zweiten Werkstoff W2 keine Metalloxidschicht und beim
Ausführungsbeispiel keine Aluminiumoxidschicht bilden kann.
[0035] Es ist dabei zusätzlich möglich, auf bewegliche Wände oder Wandabschnitte der Gussform
30 eine Druckkraft F aufzubringen, so dass die fließfähigen Werkstoffe W1, W2 das
beim Herausziehen der Trennwand 31 zusätzlich zur Verfügung stehende Volumen innerhalb
der Gussform 30 ohne Bildung von Hohlräumen im hergestellten Werkstück 25 an der Fügestelle
auffüllen.
[0036] Es wird somit ein Werkstück 25 hergestellt, wie es in Figur 2 schematisch in Seitenansicht
veranschaulicht ist. Die beiden Werkstoffe W1, W2 liegen an einer Fügestelle unmittelbar
aneinander an. Das Werkstück 25 hat somit einen schichtartigen Aufbau und besteht
aus einem ersten Werkstückteil 37 aus dem ersten Werkstückstoff W1 und einem zweiten
Werkstückteil 38 aus dem zweiten Werkstoff W2. Die beiden Werkstückteile 37, 38 können
insbesondere eine kreisrunde Umfangsform aufweisen. Das Werkstück 25 hat vorzugsweise
eine zylindrische Gestalt. Die Dicke D1 des ersten Werkstückteils 37 kann verschieden
und insbesondere größer sein als die Dicke D2 des zweiten Werkstückteils 38. Die Dicke
D2 des zweiten Werkstückteils 38 entspricht im Wesentlichen der Dicke des Bodenabschnitts
21 der herzustellenden Patronenhülse 20. Die Dicke D1 des ersten Werkstückteils 37
ist abhängig von der Länge des Mantelabschnitts 22 der Patronenhülse 20 vorgegeben.
[0037] Zur Herstellung des Werkstücks 25 gibt es neben dem anhand von Figur 9 beschriebenen
Gießen auch weitere Möglichkeiten. Dabei werden die beiden Werkstückteile 37, 38 insbesondere
separat bereitgestellt und durch einen Fügeprozess flächig miteinander verbunden.
Zur Verbindung weist das erste Werkstückteil 37 eine erste Fügefläche 39 und das zweite
Werkstückteil 38 eine zweite Fügefläche 40 auf. Durch das Verbinden der beiden Werkstückteile
37, 38 an ihren Fügelflächen 39, 40 wird das Werkstück 25 hergestellt. Dabei kann
die kreisrunde Umfangsform vor dem Fügeprozess bereits bei den beiden Werkstückteilen
37, 38 vorhanden sein oder hergestellt werden oder die kreisrunde Umfangsform für
das Werkstück 25 kann alternativ nach dem Verbinden von blech- oder bandförmigen Werkstückteilen
37, 38 durch einen Trennvorgang, beispielsweise Schneiden oder Stanzen, erhalten werden.
[0038] Beim Verbindung der beiden Werkstücketeile 37, 38 besteht das Problem, dass sich
an den Fügeflächen 39, 40 eine Metalloxidschicht 41 und beispielsgemäß eine Aluminiumoxidschicht
bildet, die ein stabiles Verbinden der beiden Werkstückteile 37, 38 miteinander verhindert
oder zumindest behindert. Dadurch kann es beim späteren Umformen des Werkstücks 25
zur Patronenhülse 20 zu Schwachstellen oder Verbindungsmängeln zwischen beiden Werkstoffen
W1, W2 kommen. Dies führt wiederum dazu, dass die Patronenhülse 20 beim Zünden der
Treibladung reißen oder brechen und im Patronenlager verklemmen kann.
[0039] Beispielsgemäß ist daher vorgeschlagen, die Metalloxidschicht 41 vor oder beim Verbinden
der beiden Werkstückteile 37, 38 zu entfernen oder unschädlich zu machen. Anhand der
Figuren 4 bis 8 werden hierfür verschiedene Fügeverfahren erläutert, wobei Werkstücke
25 gemäß Figur 2 oder 3 entstehen.
[0040] Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 4 und 5 werden zwei bandförmige oder
blechförmige Werkstückteile 37, 38 durch Plattieren und beispielsgemäß durch Walzplattieren
miteinander verbunden. Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird hierfür
die Metalloxidschicht vor dem Walzplattieren durch Beizen, durch Hitzeeinwirkung oder
mithilfe eines Lasers entfernt. Dadurch kann anschließend beim Walzplattieren eine
gute Verbindung an den Fügeflächen 39, 40 erreicht werden. Es entsteht nach dem Verbinden
und dem Ausscheiden ein Werkstück 25 gemäß Figur 2.
[0041] Alternativ hierzu kann die Metalloxidschicht 41 an den Werkstückteilen 37, 38 verbleiben
und eine Zwischenlage 42 zwischen die beiden Werkstücke 37, 38 zum Verschweißen durch
Walzplattieren eingesetzt werden. Die Zwischenlage 42 besteht aus einem Werkstoff,
der eine höhere Sauerstoffaffinität aufweist, als das Metall des ersten Werkstoffs
W1 und des zweiten Werkstoffs W2. Beim Ausführungsbeispiel muss daher die Zwischenlage
eine größere Sauerstoffaffinität aufweisen als Aluminium. Beispielsweise kann als
Zwischenlage ein Material auf Kupferbasis verwendet werden. Wegen der größeren Sauerstoffaffinität
der Zwischenlage 42 entsteht eine feste Verbindung zwischen den beiden Werkstückteilen
37, 38 ohne dass die Aluminiumoxidschicht bzw. Metalloxidschicht 41 vorher entfernt
werden müsste. Es entsteht nach dem Verbinden und dem Ausscheiden ein Werkstück 25
gemäß Figur 3.
[0042] In Figur 6 ist stark schematisiert die Möglichkeit der Verbindung der beiden Werkstückteile
37, 38 durch Kondensatorentladungsschweißen veranschaulicht. Dabei wird an die beiden
Werkstückteile 37, 38 eine hohe Spannung angelegt, auf die zuvor ein Kondensator aufgeladen
wurde. Beim Ausführungsbeispiel ist an einem der beiden Werkstückteile 37, 38 und
beispielsgemäß am ersten Werkstückteil 37 ein Vorsprung oder eine Erhebung 46 vorhanden.
Die Erhebung 46 kann noppenähnlich mit einem beliebigen Querschnitt, beispielsweise
einem kreisrunden Querschnitt ausgeführt sein. Die Erhebung 46 ist an der ersten Fügefläche
39 vorhanden. Nur über die Erhebung 46 liegen die beiden Werkstückteile 37, 38 zunächst
aneinander an. Neben der Erhebung 46 verbleibt also zunächst ein Spalt zwischen den
beiden Fügeflächen 39, 40 der Werkstückteile 37, 38. Wird dann die Kondensatorspannung
an die beiden Werkstückteile 37, 38 angelegt, fließt durch die Erhebung 46 ein Strom
mit großer Stromdichte. Die Erhebung 46 wird dadurch aufgeschmolzen und es kann sich
eine Plasmawolke entwickeln. Das aufgeschmolzene Material wird ausgehend von der Erhebung
46 durch den Spalt nach außen verdrängt. Dabei werden die Metalloxidschichten 41 an
den Fügeflächen 39, 40 entfernt und die beiden Werkstückteile 37, 38 fest zusammengeschweißt.
Die Erhebung 46 ist vorzugsweise in einem mittleren Abschnitt der betreffenden Fügeflächen
39, 40 vorhanden. Es entsteht ein Werkstück 25, wie es schematisch in Figur 2 veranschaulicht
ist.
[0043] Eine weitere Verbindungsmöglichkeit der beiden Werkstückteile 37, 38 ist in Figur
7 gezeigt. Bei diesem Verfahren werden die Werkstückteile 37, 38 durch Impulsmagnetschweißen
miteinander verbunden. An einer der Fügeflächen 39, 40 und beispielsgemäß an der ersten
Fügefläche 39 ist beispielsgemäß ein Profil vorhanden, das vom Rand der ersten Fügefläche
39 zu einer vorspringenden Stelle der ersten Fügefläche 39 hin ansteigt. Die erste
Fügefläche 39 kann daher die Gestalt des Mantels einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes,
eines Kegels oder eines Kegelstumpfes aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel hat die
erste Fügefläche 39 eine kegelmantelflächige Gestalt, so dass das erste Werkstückteil
37 an der Spitze 47 des Kegels am zweiten Werkstückteil 38 anliegt. Die Höhe des Spalts
zwischen den beiden Fügeflächen 39, 40 nimmt somit ausgehend von der Spitze 47 zum
Rand der beiden Fügeflächen 39, 40 hin zu.
[0044] Über eine Spule wird ein Magnetfeld M erzeugt, das zumindest auf das erste Werkstückteil
37 einwirkt und dort eine Kraft verursacht, die das erste Werkstückteil 37 auf das
zweite Werkstückteil 38 hin drückt. Durch schlagartiges Erzeugen des Magnetfeldes
M mit einer großen Feldstärke kann die auf das Werkstückteil 37 einwirkende Kraft
eine große Umformgeschwindigkeit bewirken, wobei sich die erste Fügefläche 39 ausgehend
von der Spitze 47 nach und nach an die zweite Fügefläche 40 des zweiten Werkstückteils
38 anlegt. Bei diesem Anlegen, das mit Überschallgeschwindigkeit erfolgen kann, werden
die Metalloxidschichten 41 an den beiden Fügeflächen 39, 40 abgesprengt und nach außen
durch den keilförmigen Spalt abgetragen. Auch bei diesem Verfahren wird eine feste
Verbindung zwischen den beiden Werkstoffen W1, W2 der beiden Werkstückteile 37, 38
erreicht und es entsteht ein Werkstück 25 wie es schematisch in Figur 2 dargestellt
ist.
[0045] Figur 8 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Verbindung der beiden Werkstückteile 37,
38 durch Reibschweißen. Die beiden Fügeflächen 39, 40 verlaufen bei diesem Verfahren
parallel zueinander und sind rechtwinkelig zu einer Drehachse D ausgerichtet. Beim
Reibschweißen wird beispielsgemäß eines der beiden Werkstückteile 37, 38 um die Drehachse
D rotierend angetrieben und gleichzeitig werden die beiden Fügefläche 39, 40 der beiden
Werkstückteile 37, 38 gegeneinander gedrückt. Dabei werden die beiden Metalloxidschichten
41 an den Fügeflächen 39, 40 sozusagen abgerieben und das Metalloxid wird bezüglich
der Drehachse D radial nach außen gedrückt. Aufgrund der Reibungswärme werden der
ersten Werkstoff W1 und/oder der zweite Werkstoff W2 verflüssigt und miteinander verbunden.
Wegen der unterschiedlichen Schmelzpunkte des Metalloxids in der Metalloxidschicht
41 und des Metalls in den Werkstoffen W1 und W2 wird zunächst die Metalloxidschicht
41 entfernt, bevor ein Aneinanderschweißen der beiden Werkstoffe W1, W2 stattfindet.
Auch bei diesem Verfahren wird ein Werkstück 25 hergestellt, wie es schematisch in
Figur 2 gezeigt ist.
[0046] In den Figuren 10a bis 10h sind verschiedene Stadien des Umformvorgangs ausgehend
vom Werkstück 25 bis zur fertig hergestellten Patronenhülse 20 veranschaulicht. Als
Werkstück 25 kann sowohl das in Figur 2 schematisch dargestellte Werkstück 25 verwendet
werden, bei dem die beiden Werkstoffe W1, W2 der beiden Werkstückteile 37, 38 an der
Fügestelle unmittelbar aneinander anliegen, oder es kann das Werkstück 25 gemäß Figur
3 verwendet werden, bei dem an der Fügestelle zwischen dem ersten Werkstoff W1 und
dem zweiten Werkstoff W2 eine Zwischenlage 42 vorhanden ist.
[0047] Ausgehend von dem Werkstück 25 aus den beiden Werkstückteilen 37, 38 wird beispielsgemäß
in einem ersten Schritt (Figur 10b) ein Becher 55 (sogenannter "Cup") hergestellt.
Dies kann beispielsweise durch Abstreckpressen oder Ziehen oder Fließpressen erfolgen.
[0048] Anschließend wird in einem zweiten Schritt aus dem Becher 55 eine zylindrischen Hülse
56 hergestellt, beispielsgemäß durch Fließpressen (Figur 10d). Dieser Umformvorgang
des Bechers 55 in die zylindrische Hülse 56 kann auch eine oder mehrere Zwischenstufen
57 umfassen, was beispielhaft in Figur 10c veranschaulicht ist.
[0049] Die zylindrische Hülse 56 weist den Bodenabschnitt 21 auf, der aus dem zweiten Werkstoff
W2 besteht, an den sich der Mantelabschnitt 22 aus dem ersten Werkstoff W1 anschließt.
Nach dem Herstellen der zylindrischen Hülse 56 wird in einem dritten Schritt (Figur
10e) ein Zündloch 58 in den Bodenabschnitt 21 entlang der Mittellängsachse der zylindrischen
Hülse 56 eingebracht. Außerdem wird der das offene Ende 24 aufweisende Endabschnitt
59 der zylindrischen Hülse 56 durch Einziehen umgeformt, so dass der Durchmesser der
zylindrischen Hülse 56 im Bereich des Endabschnitts 59 kleiner ist als in dem Teil
des Mandelabschnitts 22, der sich an den Bodenabschnitt 21 anschließt. Beim Ausführungsbeispiel
weist der Endabschnitt 59 einen konischen Teil 59a und einen das offene Ende der zylindrischen
Hülse 56 aufweisenden zylindrischen Teil 59b auf.
[0050] Das Einziehen der zylindrischen Hülse 56 im Endabschnitt 59 ist schematisch in Figur
10f dargestellt. Beim Einziehen des Endabschnitts 59 ist aufgrund der kupferfreien
Aluminiumlegierung des ersten Werkstoffes W1 keine Wärmezufuhr notwendig. Der erste
Werkstoff W1 kann ohne vorheriges Zuführen von Wärme umgeformt werden.
[0051] Wie in Figur 10g veranschaulicht, kann abhängig von der Art der Patronenhülse 20
eine Auswerferrille 60 in den Bodenabschnitt 21 eingebracht werden. Die Auswerferrille
60 ist ringförmig und nach radial außen offen. Sie dient bei automatischen Waffen
zum Auswerfen der Patronenhülse 20 nach dem Zünden der Treibladung.
[0052] Die in den Figuren 10e bis 10g dargestellten Teilschritte können in beliebiger Reihenfolge
ausgeführt werden.
[0053] Schließlich wird im letzten Schritt (Figur 10h) ein ringförmiger Teil im Bereich
des offenen Endes 24 abgetrennt, so dass die Patronenhülse 20 die gewünschte Länge
und eine gerade Kante am offenen Ende 24 erhält. Das Abtrennen kann beispielsweise
mithilfe eines impulsmagnetischen Trennverfahrens durchgeführt werden.
[0054] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Patronenhülse 20 nach
dem Patentanspruch 1 oder dem Patentanspruch 7. Die Patronenhülse 20 besteht zur Reduzierung
ihres Gewichts aus einem leichten ersten Werkstoff W1 in einem Mantelabschnitt 22
und aus einem festen zweiten Werkstoff W2 in einem Bodenabschnitt 21. Als erster Werkstoff
W1 wird eine kupferfreie Aluminiumlegierung verwendet. Der erste Werkstoff W1 ist
ohne Wärmezufuhr unformbar. Als zweiter Werkstoff W2 kann ebenfalls eine Aluminiumlegierung
verwendet werden, die gegenüber der Aluminiumlegierung des ersten Werkstoffes W1 eine
größere Härte aufweist.
[0055] Die beiden Werkstoffe W1, W2 werden zur Herstellung eines Werkstücks 25 miteinander
verbunden. Beispielsweise kann hierfür ein Gießverfahren verwendet werden. Alternativ
ist es auch möglich, ein erstes Werkstückteil 37 aus dem ersten Werkstoff W1 und ein
zweites Werkstückteil 38 aus dem zweiten Werkstoff W2 im Bereich ihrer jeweiligen
Fügefläche 39, 40 miteinander zu verbinden. Um eine feste Verbindung zu erreichen,
wird eine sich an den Fügeflächen 39, 40 ausbildende Metalloxidschicht 41 vor oder
während der Verbindung entfernt bzw. durch die Verwendung einer zusätzlichen Zwischenlage
42 unschädlich gemacht.
[0056] Bezugszeichenliste:
- 20
- Patronenhülse
- 21
- Bodenabschnitt
- 22
- Mantelabschnitt
- 23
- Hohlraum
- 24
- offenes Ende
- 25
- Werkstück
- 30
- Gussform
- 31
- Trennwand
- 32
- Formabschnitt
- 33
- Formabschnitt
- 37
- erstes Werkstückteil
- 38
- zweites Werkstückteil
- 39
- erste Fügefläche
- 40
- zweite Fügefläche
- 41
- Metalloxidschicht
- 42
- Zwischenlage
- 46
- Erhebung
- 47
- Spitze
- 55
- Becher
- 56
- zylindrische Hülse
- 57
- Zwischenstufe
- 58
- Zündloch
- 59
- Endabschnitt
- 59a
- konischer Teil
- 59b
- zylindrischer Teil
- 60
- Auswerferrille
- D
- Drehachse
- F
- Druckkraft
- M
- Magnetfeld
- W1
- erster Werkstoff
- W2
- zweiter Werkstoff
1. Verfahren zur Herstellung einer Patronenhülse (20) mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines ersten Werkstückteils (37) aus einem Metall enthaltenden ersten
Werkstoff (W1) mit einer ersten Fügefläche (39), wobei der erste Werkstoff (W1) durch
eine Aluminiumlegierung gebildet ist, die frei ist von einem Kupferanteil,
- Bereitstellen eines zweiten Werkstückteils (38) aus einem Metall enthaltenden zweiten
Werkstoff (W2) mit einer zweiten Fügefläche (40), wobei die Härte des zweiten Werkstoffs
(W2) größer ist als die des ersten Werkstoffs (W1),
- flächiges Verbinden der beiden Werkstückteile (37, 38) mit ihren Fügeflächen (39,
40) aneinander, wobei vor oder während dem Verbinden der beiden Werkstückteile (37,
38) eine jeweils auf den Fügeflächen (39, 40) vorhandene Metalloxidschicht (41) entfernt
oder die Metalloxidschichten (41) mit einer Zwischenlage (42) verbunden werden,
- Umformen des aus den beiden verbundenen Werkstückteilen (37, 38) hergestellten Werkstücks
(25) zu einer Patronenhülse (20), wobei beim Umformen des Werkstücks (25) zunächst
eine zylindrische Hülse (56) mit einem Mantelabschnitt (22) aus dem ersten Werkstoff
(W1) und einem Bodenabschnitt (21) aus dem zweiten Werkstoff (W2) hergestellt wird,
wobei der offene Endabschnitt (59) der Hülse (56) anschließend im Durchmesser verringert
wird, und wobei das Umformen des offenen Endabschnitts (59) zur Verringerung seines
Durchmessers ohne vorherige Wärmezufuhr erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloxidschicht (41) vor dem Verbinden entfernt wird und die beiden Werkstückteile
(37, 38) anschließend durch Plattieren miteinander verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkstückteile (37, 38) durch Plattieren miteinander verbunden werden
und die Zwischenlage (42) aus einem Werkstoff besteht, der eine höhere Sauerstoffaffinität
aufweist, als das Metall des ersten und zweiten Werkstoffes (W1, W2).
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Fügeflächen (39) zu ihrer Flächenmitte (47) hin ansteigt und die Verbindung
der beiden Werkstückteile (37, 38) durch Impulsmagnetschweißen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der beiden Werkstückteile (37, 38) durch Reibschweißen erfolgt, wobei
die Metalloxidschichten (41) durch die Relativdrehung der beiden Fügeflächen (39,
40) aneinander entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Fügeflächen (39, 40) eine Erhebung (46) aufweist und die Verbindung der
beiden Werkstückteile (37, 38) durch Kondensatorentladungsschweißen erfolgt.
7. Verfahren zur Herstellung einer Patronenhülse (20) mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer Gussform (30) mit zwei durch eine bewegliche Trennwand (31)
voneinander getrennten Formabschnitten (32, 33),
- Einfüllen eines verflüssigten, Metall enthaltenden ersten Werkstoffs (W1) in den
einen Formabschnitt (32), wobei der erste Werkstoff (W1) durch eine Aluminiumlegierung
gebildet ist, die frei ist von einem Kupferanteil,
- Einfüllen eines verflüssigten, Metall enthaltenden zweiten Werkstoffs (W2) in den
jeweils anderen Formabschnitt (33), wobei die Härte des zweiten Werkstoffs (W2) größer
ist als die des ersten Werkstoffs(W1), wenn die beiden Werkstoffe (W1, W2) vollständig
erstarrt und abgekühlt sind,
- Herausziehen der Trennwand (31) während die beiden Werkstoffe (W1, W2) erstarren
und sich dadurch flächig miteinander verbinden, so dass ein Werkstück (25) aus zwei
miteinander verbundenen Werkstückteilen (37, 38) entsteht,
- Entnehmen des Werkstücks (25) aus der Gussform (30),
- Umformen des aus den beiden verbundenen Werkstückteilen (37, 38) hergestellten Werkstücks
(25) zu einer Patronenhülse (20), wobei beim Umformen des Werkstücks (25) zunächst
eine zylindrische Hülse (56) mit einem Mantelabschnitt (22) aus dem ersten Werkstoff
(W1) und einem Bodenabschnitt (21) aus dem zweiten Werkstoff (W2) hergestellt wird,
wobei der offene Endabschnitt (59) der Hülse (56) anschließend im Durchmesser verringert
wird, und wobei das Umformen des offenen Endabschnitts (59) zur Verringerung seines
Durchmessers ohne vorherige Wärmezufuhr erfolgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff (W2) Aluminium oder Nickel oder Messing enthält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff (W2) Aluminium, Messing oder Stahl aufweist oder aus einem dieser
Materialien besteht.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D1) des ersten Werkstückteils (37) größer ist als die Dicke (D2) des zweiten
Werkstückteils (38).
1. Method for producing a cartridge case (20) with the following steps:
- provision of a first workpiece part (37) with a first joint surface (39), from a
first material (W1) containing a metal, wherein the first material (W1) is formed
by an aluminium alloy which is free from a copper content,
- provision of a second workpiece part (38) with a second joint surface (40), from
a second material (W2) containing a metal, wherein the hardness of the second material
(W2) is greater than that of the first material (W1),
- superficial connection of the two workpiece parts (37, 38) with their joint surfaces
(39, 40) abutting each other, wherein before or during the connection of the two workpiece
parts (37, 38), a metal oxide layer (41) present on the respective joint surfaces
(39, 40) is removed or the metal oxide layers (41) are connected to an intermediate
layer (42),
- forming of the workpiece (25) produced from the two connected workpiece parts (37,
38) into a cartridge case (20), wherein on forming the workpiece (25), firstly a cylindrical
sleeve (56) is produced with a casing portion (22) of the first material (W1) and
a base portion (21) of the second material (W2), wherein the open end portion (59)
of the sleeve (56) is then reduced in diameter, and wherein the forming of the open
end portion (59) to reduce its diameter takes place without prior heat supply.
2. Method according to claim 1, characterised in that the metal oxide layer (41) is removed before connection, and the two workpiece parts
(37, 38) are then connected together by plating.
3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the two workpiece parts (37, 38) are connected together by plating, and the intermediate
layer (42) consists of a material which has a higher oxygen affinity than the metal
of the first and second workpieces (W1, W2).
4. Method according to claim 1, characterised in that one of the joint surfaces (39) rises towards its surface centre (47), and the two
workpiece parts (37, 38) are connected together by pulse-magnet welding.
5. Method according to claim 1, characterised in that the two workpiece parts (37, 38) are connected together by friction welding, wherein
the metal oxide layers (41) are removed by the relative twist of the two joint surfaces
(39, 40) relative to each other.
6. Method according to claim 1, characterised in that one of the joint surfaces (39, 40) has a protrusion (46), and the two workpiece parts
(37, 38) are connected together by capacitor discharge welding.
7. Method for producing a cartridge case (20) with the following steps:
- provision of a casting mould (30) with two mould portions (32, 33) which are separated
from each other by a movable partition wall (31),
- introduction of a liquefied first material (W1) containing metal into the one mould
portion (32), wherein the first material (W1) is formed by an aluminium alloy which
is free from a copper content,
- introduction of a liquefied second material (W2) containing metal into the other
mould portion (33), wherein the hardness of the second material (W2) is greater than
that of the first material (W1) when the two materials (W1, W2) are fully set and
cooled,
- extraction of the partition wall (31) while the two materials (W1, W2) are setting
and thereby connecting together superficially, so as to produce a workpiece (25) from
two mutually connected workpiece parts (37, 38),
- removal of the workpiece (25) from the casting mould (30),
- forming of the workpiece (25) produced from the two connected workpiece parts (37,
38) into a cartridge case (20), wherein on forming the workpiece (25), firstly a cylindrical
sleeve (56) is produced with a casing portion (22) of the first material (W1) and
a base portion (21) of the second material (W2), wherein the open end portion (59)
of the sleeve (56) is then reduced in diameter, and wherein the forming of the open
end portion (59) to reduce its diameter takes place without prior heat supply.
8. Method according to any of the preceding claims, characterised in that the second material (W2) contains aluminium or nickel or brass.
9. Method according to any of the preceding claims, characterised in that the second material (W2) comprises aluminium, brass or steel or consists of one of
these materials.
10. Method according to any of the preceding claims, characterised in that the thickness (D1) of the first workpiece part (37) is greater than the thickness
(D2) of the second workpiece part (38).
1. Procédé de fabrication d'une douille de cartouche (20), comprenant les étapes suivantes
:
- préparation d'une première partie de pièce (37) à partir d'un premier matériau (W1)
contenant du métal, avec une première surface d'assemblage (39), le premier matériau
(W1) étant constitué d'un alliage d'aluminium qui ne comporte pas de teneur en cuivre,
- préparation d'une deuxième partie de pièce (38) à partir d'un deuxième matériau
(W2) contenant du métal, avec une deuxième surface d'assemblage (40), la dureté du
deuxième matériau (W2) étant supérieure à celle du premier matériau (W1),
- jonction à plat des deux parties de pièce (37, 38) par leurs surfaces d'assemblage
(39, 40), sachant qu'avant ou pendant la jonction des deux parties de pièce (37, 38),
une couche d'oxyde métallique (41), présente respectivement sur les surfaces d'assemblage
(39, 40), est retirée, ou les couches d'oxyde métallique (41) sont reliées par une
couche intermédiaire (42),
- mise en forme de la pièce (25) fabriquée à partir des deux parties de pièce (37,
38) reliées, pour obtenir une douille de cartouche (20), sachant que lors de la mise
en forme de la pièce (25) on réalise d'abord une douille (56) cylindrique comportant
une partie formant chemise (22), constituée du premier matériau (W1), et une partie
formant culot (21) constituée du deuxième matériau (W2), que la partie d'extrémité
(59) ouverte de la douille (56) subit ensuite une réduction de diamètre, et que la
mise en forme de la partie d'extrémité (59) ouverte, en vue de la réduction de son
diamètre, est réalisée sans apport de chaleur préalable.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d'oxyde métallique (41) est retirée avant l'assemblage, et les deux parties
de pièce (37, 38) sont ensuite reliées l'une à l'autre par placage.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux parties de pièce (37, 38) sont reliées l'une à l'autre par placage, et la
couche intermédiaire (42) est constituée d'un matériau qui présente une plus grande
affinité pour l'oxygène que le métal des premier et deuxième matériaux (W1, W2).
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des surfaces d'assemblage (39) monte en pente en direction de son centre de
surface (47), et la liaison des deux parties de pièce (37, 38) est réalisée par soudage
par impulsion magnétique.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage des deux parties de pièce (37, 38) s'effectue par soudage par friction,
la couche d'oxyde métallique (41) étant retirée du fait de la rotation relative des
deux surfaces d'assemblage (39, 40) l'une contre l'autre.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des surfaces d'assemblage (39, 40) présente une protubérance (46), et l'assemblage
des deux parties de pièce (37, 38) est réalisé par soudage par décharge de condensateur.
7. Procédé de fabrication d'une douille de cartouche (20), comprenant les étapes suivantes
:
- préparation d'un moule (30) comportant deux parties de moule (32, 33) séparées l'une
de l'autre par une cloison (31) mobile,
- déversement d'un premier matériau (W1) liquéfié, contenant du métal, dans une partie
de moule (32), le premier matériau (W1) étant constitué d'un alliage d'aluminium qui
ne comporte pas de teneur en cuivre,
- déversement d'un deuxième matériau (W2) liquéfié, contenant du métal, dans l'autre
partie de moule (33), la dureté du deuxième matériau (W2) étant supérieure à celle
du premier matériau (W1), après solidification et refroidissement complets des deux
matériaux (W1, W2),
- retrait de la cloison (31), pendant que les deux matériaux (W1, W2) se solidifient
et se lient ainsi l'un à l'autre par leurs surfaces, de manière à obtenir une pièce
(25) formée de deux parties de pièce 37, 38) liées l'une à l'autre,
- retrait de la pièce (25) du moule (30),
- mise en forme de la pièce (25) fabriquée à partir des deux parties de pièce (37,
38) assemblées, pour obtenir une douille de cartouche (20), sachant que lors de la
mise en forme de la pièce (25) on réalise d'abord une douille (56) cylindrique comportant
une partie formant chemise (22), constituée du premier matériau (W1), et une partie
formant culot (21) constituée du deuxième matériau (W2), que la partie d'extrémité
(59) ouverte de la douille (56) subit ensuite une réduction de diamètre, et que la
mise en forme de la partie d'extrémité (59) ouverte, en vue de la réduction de son
diamètre, est réalisée sans apport de chaleur préalable.
8. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième matériau (W2) contient de l'aluminium ou du nickel ou du laiton.
9. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième matériau (W2) présente de l'aluminium, du laiton ou de l'acier ou est
constitué d'un de ces matériaux.
10. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur (D1) de la première partie de pièce (37) est supérieure à l'épaisseur
(D2) de la deuxième partie de pièce (38).