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基于挤出沉积技术的发射药3D 打印机设计及制备

2021-06-16周梦蕾南风强何卫东王沫茹

含能材料 2021年6期

周梦蕾,南风强,何卫东,王沫茹

(南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094)

1 引言

发射药是身管武器的重要组成部分,在一定程度上决定了身管武器的作用威力。传统发射药制造工艺需要借助模具,存在成型形状以及结构有限的问题。3D 打印技术是一种以数字文件为基础、材料逐层累加成型的数字化快速成型制造技术,能够满足发射药无需实体模具即可成型的要求,可以只制备出不同形状发射药,具有研发周期短、按需打印、安全性高等特点[1]。

目前3D 打印技术主要分为光固化打印技术、熔融沉积技术、三维打印技术和叠层成型技术等[2-3]。叠层成型技术在理论上可以用于制备发射药在内的火炸药产品,至今未见有相关的研究报道。与三维打印技术相似的喷墨打印技术目前已经用于微机电系统(MEMS)、引信以及炸药颗粒等方面的研究,美国海军采用喷墨打印技术制得直径仅为硬币大小的微型引信[4],王建[5]利用喷墨打印技术,完成了微尺寸快速装药;美国国家标准与技术研究院采用喷墨打印技术,按需制备出10~30 μm 黑索今(RDX)、40 μm 硝酸铵等微米级炸药颗粒[6]。但是,光固化技术目前也用于发射药的3D 研究,荷兰应用科学研究院TNO[7-8]采用光固化3D 打印技术初步制备出了黑索今+丙烯酸酯类发射药;西安近代研究所[9]利用光固化技术初步制备出了由RDX、光敏树脂黏结剂体系组成的RDX 基发射药,但是光固化技术需要添加的光固化打印浆料中含有大量非含能粘结剂,改变了发射药的配方。……

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