segunda-feira, 21 de novembro de 2011

Munição para airguns ("chumbinhos") - Parte 2 - Processo de Fabricação

 Por Robert Beeman, 02 de agosto de 2004, rascunho parcial preliminar
Tradução livre do texto original de Robert Beeman. O texto completo no idioma original pode ser acessado de http://www.beemans.net/airgun_projectiles.htm



Processo de fabricação
Os chumbinhos comerciais modernos para armas de ar são produzidos cortando fios de chumbo especiais e então estampando as peças resultantes no formato desejado em máquinas automatizadas.
A superfície da área da saia, incluindo o desenho em relevo (corrugado), é enrolado à parte após o processo de estampagem. As marcas reminiscentes da estampagem geralmente podem ser detectadas sob aumento óptico. Exceções são os chumbinhos Beeman Silver Jet e Jet Roundnose. Estes chumbinhos são sujeitados a um passo extra e secreto que resulta no fato que cada um seja "rotomoldado" (ou "torneado", sem emendas). Isto efetivamente elimina as marcas de estampa e rebarbas extras que podem ser encontradas em imitações estampadas destes chumbinhos. Este passo do "torneamento rotatório" adiciona um custo extra à produção dos chumbinhos. Este método não é conhecido pela maioria dos fabricantes de chumbinhos, portanto muito poucos são produzidos por este método.
Os primeiros chumbinhos foram produzidos por máquinas que não controlavam adequadamente o peso ou as medidas dos chumbinhos resultantes. Essas maquinas são agora conhecidas como "maquinas de chumbinhos de primeira geração". Informação adicional sobre as maquinas de segunda e terceira geração serão apresentadas aqui depois.



Moldagem de chumbinhos
Como já informado a produção de chumbinhos comerciais é primariamente feita por estampagem. A forma do chumbinho diabolô não se presta adequadamente para a moldagem (uso de moldes para a fabricação do chumbinho), mas é possivel moldar alguns chumbinhos pesados em formato de bala (ogivais) usando alguns moldes para esta finalidade. 
Devido ao seu formato de bala, estes chumbinhos tem grande fricção, mas o formato especial e o peso extremo, e a possibilidade de serem "feitos em casa" , faz estes chumbinhos terem um interesse especial por parte de muitos caçadores que utilizam armas de ar, experimentadores (curiosos), e "sobreviventistas". 
O molde de chumbinho McGuire molda chumbinhos do tipo "Spitzer", chumbinhos em formato de bala com base oca e afiadamente apontados. Os chumbinhos de calibre 0,177" (4,5 mm) feitos nestes moldes pesam 14 grains (0,91 gramas) e os 0,22" (5,5 mm) pesam 20 grains (1,3 gramas)!. 
O melhor material para moldar é derreter chumbinho proveniente dos porta-alvos coletores de chumbos ou dos anteparos atrás dos alvos.
Atenção!!: A fusão de chumbinhos recuperados de coletores de chumbinhos que utilizam betume ou outro material para interceptar os chumbinhos deve ser feito com muita cautela e apenas quando há uma grande quantidade de ventilação e um extintor de incêndio à mão.
Balas de chumbo para arma de fogo tem um pouco demais de estanho, zinco, antimônio, tornando-os duros demais para chumbinhos de armas de ar, mas esse material pode ser musturado com chumbo puro para torna-lo satisfatório para esta finalidade.  


Qualidade

Qualidade é absolutamente a mais importante variável em chumbinhos e ela varia enormemente.
Basta somente retirar alguns chumbinhos do tipo comum de diversas caixas  e compará-los, de muito perto ou com lentes, com algum chumbinho de alta qualidade para competições.
Chumbinhos comuns podem ter uma variação maior que cem porcento entre unidades se comparados com chumbinhos de qualidade superior que custam só um pouco mais. Grandes variações significam acurácia mais pobre, agrupamentos largos e mais erros.
A diferença de custo por tiro entre chumbinhos grosseiros e os melhores chumbinhos é na verdade irrisória. Lembre-se, também, que chumbinhos de baixa qualidade podem realmente danificar suas armas de ar.
Chumbinhos irregulares pemitem excessiva fuga de ar e, para armas de mola-pistão, isto significa menos amortecimento de ar para o pistão. O impacto resultante reduz a vida do pistão, mola, e outras partes, afrouxando miras e causando fadiga do atirador. Chumbinhos ruins simplesmente não valem a economia. "A vida é muito curta para se beber vinho ruim!"


Embalagem
Chumbinhos são geralmente embalados em pequenas embalagens de aço ou plástico. Poucas marcas possuem produtos a granel (grandes volumes) embalados em caixas que tem forração interna de espuma. Isto dá uma excelente proteção durante o transporte. O impacto de um chumbinho contra o outro e contra os lados da embalagem tem efeito significante em sua acurácia, potência, e no desgaste da arma.
Suavizar a saia dos chumbinhos assentados (no cano) com um haste especial arredondada (boleada) pode eliminar toda, senão a maioria das avarias na saia do chumbinho, resultantes da manufatura, transporte ou manuseio.
Os melhores chumbinhos de competição são embalados individualmente em compartimentos ou com folhas de espuma após eles serem cuidadosamente, mecanicamente e visualmente inspecionados. Geralmente tais pacotes mais que dobram o preço dos chumbinhos, mas é a única forma para assegurar chumbinhos perfeitos de fábrica na linha de tiro.
Ocasionalmente existirão lotes de chumbinhos que não funcionarão tão bem em uma arma como em outra e isto levou ao surgimento do mito de que pacotes de chumbinhos a granel atiram mais acuradamente que aquelas embalados individualmente. Na verdade, muitos atiradores, como muitos pescadores, nutrem secretamente o amor por esses mitos e se apegam a essas estórias mesmo muito tempo depois que a razão para elesdesapareceu. Ouve um tempo em que pacotes individuais de chumbinhos podiam oxidar mais rapidamente que os pacotes a granel, os quais eram melhor selados, e isto deu suporte a estória. No entanto, desde então a composição dos chumbinhos foi levemente mudada para resistir a este problema, e as caixas que embalam os chumbinhos são agora seladas com uma fita especial. Agora é extremanente improvável que chumbinhos em pacotes a granel possam consistentemente proteger mais que seus identicos pacotes de chumbinhos individuais.
Chumbinhos são geralmente embalados em unidades de 100 - 1250 por pacote. Pacotes que contém de 100 a 500 chumbinhos tradicionalmente são feitos de plástico ou aço no formato de "latas". Muitos atiradores de ar novos olham uma lata de 500 chumbinhos e pensam em quanto tempo eles geralmente levam para usar 500 cartuchos de arma de fogo. Bem, tiro com arma de ar é diferente. É fácil usar uma lata inteira em uma semana ou menos!!! É inacraditável como um atirador de arma de ar novato acha que uma lata de 500 chumbinhos vai durar para sempre mas rapidamente está à procura de um preço especial em um pacote de cinco latas ou uma caixa de dez latas.



Composição dos chumbinhos

A maioria dos chumbinhos para armas de ar majoritariamente são feitos de chumbo mole. Nenhum outro material parece oferecer tão excelente combinação de peso e densidade, trabalhabilidade, engajamento com o raiamento, selamento (do cano), inercia, expansão no impacto e resistência ao ricochete. Pequenas quantidades de antimônio e/ou estanho algumas vezes são misturados no chumbinho de chumbo para aumentar sua dureza.
Chumbinhos mais duros resistem melhor as avarias durante o manuseio e carregamento no cano, mas eles também podem apresentar dificuldade no engajamento ao raiamento, e reduzir a velocidade devido a fricção e vazamento de ar (blow-by) aumentados. A penetração é aumentada mas a expansão é reduzida. Um chumbinho mais duro pode parecer mais efetivo em testes por causa de sua maior penetração, mas em uso no campo ele provavelmente seria menos efetivo que um um chumbo expansivo. 

Uma típica análise em chumbinhos de chumbo:
Padrão britânico No. 602: 1956 II: Chumbo - não menos que 99,25% e não mais que 99,80%; Antimônio - não mais que 0,10%; Zinco - não mais que 0,005%; Cobre - não mais que 0,07%; Estanho - não mais que 0,5%; e outros elementos não mais que 0,075%. 
Chumbinhos Beeman/N&N tem 99,9% de chumbo e 0,05% de antimônio.

A adição de antimônio tem três finalidades:
  • Melhorar o processo de estampagem;
  • Proteger os chumbinhos contra avarias no transporte;
  • Aumentar a resistência a corrosão.
Chumbinhos para armas de ar feitos de chumbo aparentemente nunca contem quantidades significantes de arsênico. Arsênico é usado na produção de alguns "lead shots" (esferas de chumbo usadas em cartuchos para espingardas); sua ausência em chumbinhos para armas de ar pode ser de significância em questões legais ou médicas relativas a chumbinhos alojados no corpo de humanos ou outros organismos.
Chumbo metálico evidentemente é muito seguro, sendo um material efetivo para uso como munição em armas de ar. Projéteis de chumbo tem somente uma pequena fração do risco de ricochete do aço, zinco ou outros projéteis duros. 
Não parece razoável que projéteis de armas de ar de chumbo possam ser acusados de ser um problema ambiental. Esferas de chumbo de espingardas "chovem" em um numero verdadeiramente enorme em algumas área aquáticas (lagos, etc). Estas esferas são então expostas à degradação anaeróbica em  produtos secundários possivelmente prejudiciais, e estas esferas alteradas pela degradação são espalhadas de tal maneira que podem ser ingeridas pela vida aquática. Os compostos de chumbo resultantes é que são um problema. A probabilidade de uma situação semelhante ocorrer com chumbinhos para armas de pressão parece quase inconcebível. E, mesmo o significante fato de projéteis de chumbo permanentemente alocados no corpo humano, ou outros organismos, não parecem envolver um significante risco quimico. Balas e chumbinhos de chumbo tem sido carregados em várias partes de humanos por décadas sem aparemtemente causar efeitos tóxicos. Mesmo assim, parece que os chumbinhos para armas de ar "sem chumbo " (lead free) seriam uma resposta para um problema que não existe (N.T.: Ou seja, a participação do chumbinho no problema ambiental é minimo quando comparado com os chumbos de armas de caça e fazer um chumbinho lead free é só um artifício de marketing para aumentar as vendas!).
Um chumbinho para armas de ar incomum e patenteado (N.T.: Ele não mencionou o nome provavelmente por alguma razão legal), e certos tipos de dardos, consistem de uma bainha de plastico em torno de um núcleo de metal duro. Tem havido grandes problemas na produção e encaixe das bainhas plásticas a estes núcleos de metal de uma forma que mantenha-se a alta acurácia, que é o fator principal e absoluto no uso das armas de ar no campo. O núcleo de metal duro apresentam problemas de ricochete, problemas de excessiva penetração, e a composição dos núcleos e bainhas podem apresentar alguns interessantes aspectos médicos e legais. Isto é, o núcleo pode estar sujeito a um dano corrosivo quando dentro de tecidos humanos e mais, a bainha, pode se separar do núcleo após penetrar o organismo, e então pode não ser detectável por raios-X.



Lubrificação 

Se chumbinhos estão secos ou oleados (lubrificados) parece fazer pouca diferença no desempenho. Atiradores preocupados com a extrema acurácia concordam que chumbinhos não lubrificados produzem os melhores resultados e certamente chumbinhos secos são muito menos propensos a transferir vibrações nocivas aos mecanismos delicados das armas de ar e ao raiamento gerados por problemas com o efeito diesel. Armas de ar de mola-pistão transferem uma pequena parte do lubrificante da câmara de compressão para dentro do cano em cada tiro. Outros tipos de armas de ar podem se beneficiar por ter estes chumbinhos lubrificados -  os chumbinhos podem ser tratados com o lubrificante e então serem secos ao ar livre (N.T.: Alguns atiradores diluem óleo em alcool e banham seus chumbinhos nesta mistura. O resultado é que após a evaporação do alcool, resta uma fina película de óleo sobre os chumbinhos. No entanto tal procedimento visa apenas evitar a corrosão).



Testes 

Novamente nós retornamos à área onde o mundo das armas de ar é muito diferente do mundo das armas de fogo. A maioria dos chumbinhos para armas de ar do mundo continuam sendo fabricados em maquinaria de primeira e segunda geração. A variação entre diferentes lotes do mesmo chumbinho, mesmo naqueles muito bons, é maior do que os fabricantes gostariam de admitir. 
Muitas especificações publicadas para chumbinhos são obtidas sobre condições limitadas. A situação é realmente muito diferente daquela do campo das armas de fogo onde alguem pode simplesmente pegar um lote de um certo tipo de munição comercial e realizar varias medições que lhe darão valores que se aplicam muito bem à munições similares encontradas em qualquer lugar do mundo. 
Quando passamos para o campo das armas de ar, no entanto, estamos nos movendo em uma área onde pequenas diferenças tornam-se grandes em percentagem e mesmo o estado do metal pode ter efeitos significantes que poderiam ser invisíveis quando sobrepujados pelo poder da força inpulsionadora em uma arma de fogo. 
Uma pessoa pode pegar algumas "indicações" ao testar uma dada arma com um dado lote de chumbinhos, mas não é possivel obter o mesmo tipo de acurácia de teste com um pequeno grupo de chumbinhos e armas como se conseguiria ao testar armas de fogo. 
Não somente porque os chumbinhos variam, de uma forma mais significante até em projéteis de armas de ar de igual qualidade, mas porque as características do interior do cano e do raiamento podem ter considerável efeito na velocidade, na manutenção da velocidade, e na acurácia. A maioria dos fabricantes tanto de chumbinhos quando de canos para armas de ar devem permitir variações dentro de certos limites, os quais apesar de pequenos, podem fazer uma arma de um numero serial "x" atirar bem com um certo tipo de chumbinho enquanto outro numero serial "y" não atira bem com aquele chumbinho (N.T.: Cada arma "escolhe" o seu chumbinho, de modo que é preciso testá-la com diversas marcas e modelos até encontrar a que agrupa melhor no seu caso particular). Esta situação foi também observada pelo internacionalmente conhecido expert em armas, John Walter, que em referência a artigos sobre desempenho de armas de ar, disse que esses artigos podem ser questionáveis porque "os testes provam somente que uma unica arma em particular fez otimos tiros em uma ocasião solitária com um lote isolado (sem marca) de chumbinhos". 
Exercícios feitos na medida do peso e da variação deste em lotes individuais de chumbinhos podem também ser de significância limitada (N.T.: essa é uma pratica comum entre os airgunners). Como notado antes, os fatores que realmente importam são uniformidade da distribuição do peso, alinhamento axial, estabilidade em vôo, resultando em mínimo desvio de trejetória. Estes fatores geralmente podem ser testados de uma forma significativa somente por testes de tiro. Os melhores fabricantes de chumbinhos testam todos os lotes de seus melhores chumbinhos em modernas armas de bancada (N.T.: similares às usadas em teste de munição para armas de fogo). 
No caso dos chumbinhos wadcutter tipo match da Beeman H&N, os chumbinhos não são individualmente, visualmente e mecanicamente inspecionados por um especialista, mas aqueles lotes que alcançam o "TOP" 20% de acurácia (N.T.: os 20% mais acurados) em testes de tiro são separados em pacotes individuais embalados em folhas de espuma como sendo os seus melhores chumbinhos (finest grade). Pode parecer que o teste de varias armas de ar com munição muito similar poderia ser uma comparação válida e justa, mas isto não é assim como parece. Isto é porque, novamente em contraste com o teste de armas de fogo, diferentes projéteis de arma de ar não se comportam de forma igual em armas diferentes. 
É somente justo para avaliar para uma certa arma de ar qual munição irá trabalhar otimamente nela. É mais facil comparar o desempenho de vários projéteis disparados pela mesma arma. Como notado, testes de somente algumas unidades de um dado modelo de arma de ar podem ter também uma validade limitada. Infelizmente, talvez os unicos dados gerais realmente significativos venham daqueles que tem a oportunidade de testar dezenas, mesmo centenas, de um mesmo modelo de arma em condições similares. Geralmente, claro, isto só seria possivel para fabricantes ou distribuidores em instalações para grande volume de testes e vendas.
Armas de ar de mola-pistão simplesmente não podem ser consideradas ou testadas da mesma maneira que armas de fogo. É natural, uma vez que elas parecem e aparentam ter o comportamento de uma miniatura de armas de fogo, que eles devem ser consideradas como armas de fogo. No entanto, as diferenças são básicas. Quando alguem tem uma série de armas de fogo, todas do mesmo modelo, juntamente com uma grande quantidade de munição, de um certo tipo e qualidade, pode-se esperar resultados uniformes entre os rifles e entre os tiros em diferentes armas. Isto simplesmente não é o caso com armas de ar de mola-pistão. Primeiro, é importante conduzir os testes com os chumbinhos que estão dando os resultados mais favoráveis. Para máxima velocidade os chumbinhos Beeman Silver Bear ou Beeman Laser geralmente dão excelentes resultados.
O cronógrafo deve ser corrigido para velocidade (ou usado) na boca do cano,  ao invés de fazer-se leitura nas distâncias terminais onde a velocidade aparece alterada pela velocidade perdida pela penetração do papel se telas fotoelétricas não são usadas. Variações de força da mola principal podem resultar em mais que 10% de diferença entre lotes de armas que são exatamente iguais (Exemplo: 10% menos em uma arma de 800-830 fps resulta em 720 - 747 fps). Também, não existe forma de qualquer um de nós fornecermos velocidades médias de qualquer arma produzida (para um lote ou produto). Nós podemos somente ter resultados de nossos testes. Os resultados de uma string de 10 tiros pode indicar um resultado médio de 758 fps com um desvio padrão de 7 fps. Isto, claro, significa que existe somente 68% de chances da verdadeira média situar-se entre 751 - 765 fps; uma chance de 95,9% que ela estaja entre 744 - 782 fps, e estamos quase completamente certos (99,7%) que a verdadeira média situa-se entre 737 - 789 fps.
Nós tivemos rifles Beeman R1 indo a mais de 1000 fps com chumbinhos Beeman, e mesmo indo a mais de 1000 fps com certos chumbinhos leves cuja falta de resistência pode mesmo causar danos por impacto no pistão das armas. Vendedores de armas não devem anunciar resultados tão altos ou incomuns. O que deve ser apresentado é o que se pode esperar, em média com lubrificantes ótimos, e chumbinhos ótimos.

N.T.: De forma geral, o que Mr. Beeman descreve é que não é possivel se obter resultados absolutos referentes ao desempenho de chumbinhos e armas de ar. Os dados fornecidos pelos fabricantes são apenas informações indicativas sobre o que "se pode esperar" daqueles produtos naquelas condições (tipo de chumbinho, testado naquela arma, sob certas condições).E mais, que deve-se entende-los com cautela, pois em geral o fabricante irá fornecer como "informação geral" o seu melhor resultado, obtido em condições muito especiais, o que não irá corresponder ao que você irá obter com sua propria arma. Exemplo, espera-se que um chumbinho tipo RWS GREEN MONSTERS (de liga de zinco) tenha velocidade na boca do cano SUPERIOR (até 20%) a de chumbinhos comuns, etc. Ao final, os unicos testes válidos são aquelas feitos em sua propria arma em particular.