Cheddite Granular S (grossa)
primo piano dei granuli molto frastagliati ed irregolari

Come già detto sul precedente articolo, grazie all’estrema risoluzione concessa dal microscopio elettronico, tra i vari dettagli, potrete notare: le diverse irregolarità superficiali, l’aspetto quasi “schiumoso” dei grani di Cheddite Granular S, le imperfezioni di taglio sulla Sipe ed in particolare per le Vihtavuori N340 e 3N38, la deformazione di scorrimento sulle estremità dei grani cilindrici, supponiamo provocata durante la produzione, dal processo di taglio mediante lama rotate dopo estrusione.

Sipe
grani lamellari quadrangolari ed imperfezioni dovute al taglio post laminazione

Vihtavuori N340
immagine di insieme dei grani cilindrici estrusi, in evidenza la porosità superficiale a riprova di quella ottenuta internamente

Vihtavuori N340
irregolarità e porosità superficiale

Vihtavuori N340
deformazione delle estremità dei grani che ipotizziamo dovuta alla fase di taglio

Vihtavuori N340
primissimo piano della deformazione che ipotizziamo dovuta alla fase di taglio dei grani dopo estrusione

Avevamo inoltre sempre ipotizzato che la 3N38 fosse semplicemente una polvere di tipo estruso a grani cilindrici ma, grazie alle immagini raccolte, scopriamo che invece essa è di tipo cilindrico-forata. E’ infatti presente su ciascun grano un foro passante del diametro approssimativo di 50µm (1µm corrisponde ad un millesimo di millimetro), non visibile ad occhio nudo.

Vihtavuori 3N38
immagine di insieme dei grani cilindrici estrusi, in evidenza la porosità superficiale a riprova di quella ottenuta internamente

Vihtavuori 3N38
dettaglio che illustra l’inattesa perforazione dei grani e le irregolarità superficiali degli stessi

Per essere certi di quanto le immagini ci suggerivano, abbiamo contattato la nota casa produttrice delle polveri in oggetto, la finlandese Eurenco-Vihtavuori, presso lo stabilimento appunto di Vihtavuori, piccolo centro urbano vicino al quale sorge e da cui prende il nome, posto a circa 300Km a Nord della capitale Helsinki. Il responsabile del dipartimento ricerca e sviluppo dell’azienda, il dr. Matti Hämäläinen, ci ha gentilmente comunicato che quanto da noi osservato è corretto e non provocato da effetti collaterali al processo di estrusione, ma intenzionalmente determinato durante la produzione della polvere. Non solo, oltre la 3N38 anche la N340 è classificata come “perforated” ossia anche sulla N340, ad una attenta osservazione, dovrebbe essere visibile la perforazione di ciascun grano.

Hodgdon BLC2
grani globulari lisci e compatti di questa ball powder

Hodgdon BLC2
primo piano di un grano e piccola imperfezione superficiale

Hodgdon BLC2
dettaglio di una piccola imperfezione superficiale sul grano

Come confermato dalla Vihtavuori, il foro sui grani, nonostante le sue ridotte dimensioni, determina un mutamento dell’emissione gassosa alla combustione, da regressiva (per la geometria semplicemente cilindrica) a più costante (per la geometria cilindrico-forata). Inoltre, su tali propellenti, viene esaltata anche la porosità dei grani poi evidenziata dalle immagini al SEM. Precisamente, durante l’impasto della nitrocellulosa gelatinizzata, vengono aggiunte specifiche sostanze in forma di cristalli solubili in acqua, ma non nel solvente di gelatinizzazione, in modo da ottenere appunto un incremento della porosità superficiale ed interna, per ciascun grano.

Nitrokemia Rex32
grani lenticolari e loro parziale incurvamento

Dopo l’estrusione, il taglio e l’essiccazione dal solvente, i grani vengono infatti sottoposti ad immersione in acqua, durante tale fase i cristalli dell’additivo usato per l’incremento di porosità si sciolgono e vengono rimossi per lavaggio, lasciando nei grani le corrispondenti cavità. La porosità ottenuta può essere regolata intervenendo sia sulla quantità dei cristalli aggiunti che sulle dimensioni degli stessi.

Snia DN
grani discoidali forati e rugosità superficiale

Le immagini raccolte ci lasciano intravedere la notevole ed affascinante complessità racchiusa nei processi e nelle tecniche produttive dei propellenti.

Articolo pubblicato anche sul numero di Agosto 2009 della rivista “Armi Magazine”