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"Manual
de Pirotecnia - Iniciadores" VOLTAR | PÀGINA
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Os iniciadores [principais são as
espoletas, os frictores e as resistência elétricas .
As espoletas mecânicas são do tipo usado para prejeteis
balísticos. A maioria consiste de uma pastilha química
que produz gases e fogo quando esmagada .
Este tipo de disparo é comun em foguetes
sinalizadores , fumigenos , granadas e outros. Ha
variacoes quanto a posicão das partes. Na essencia é
assim . O estopim é o retardador . Poderia ser misto
prensado .A construcão é de aluminio e ferro, mola e
espoletas especiais. Este modelo é do tipo sempre armado.
Outros armam-se no ato.
Numa espoleta comum de estifinato a massa composta de
cristais alaranjados tipo agulhas são orientados no
sentido transversal ao golpe, formado uma pastilha sobre
um ponto de apoio , ou bigorna. O gol[pe recebido parte
os cristais e inicia a reação detonante em 5 a 10
nanosegundos. As espoletas para pirotecnicos sao de
fabricacão especial e produzem mais chama que gases.
Aproveitar essa energia liberada pela espoleta é tarefa
da escorva ou firts-faire que é o primeiro degrau da
escada termica .
Os frictores sao como fosforos
comuns de uso domestico. Para artefatos pirotécnicos
eles são colocados em uma outra disposição, de modo a
ficar de um lado o fósforo e do outro a lixa, mas em
posição de serem atritados entre si para iniciar o fogo.
Ha o tipo direto e o de segurança . Os dois sao de puxar.
No tipo direto os dois componentes, fosforo e oxidante,
estao colocados no mesmo corpo e um fio puro enrolado,
apenas esfrega e comprime a pastilha produzindo a reação.
Neste tipo , a reação é mais violenta, parecendo uma
espoleta..
No frictor de seguranca o corpo,que contem o oxidante é
atravessado por um fio que retém na sua extremidade
externa o fósforo. Tracionado o fio , o fósforo entra
em contato com o corpo , produzindo uma chama de um ou
dois segundos.
Nos elementos elétricos, ou pontes tipo squib, o fogo é
produzido pela inflamacao de uma composicao sensivel ao
calor. Este misto é colocado cobrindo um filamento de
niquel-cromo, ligado a uma bateria ( 1,5 a 12 V ).
Cobrindo o misto coloca-se uma pólvora ou explosivo. E
se enclausura com resina sintetica ou outro meio mal
condutor de eletricidade. Quando a corrente passa pelo
fio a resistividade do filamento produz o calor necessário
para ascender o misto que deflagra a pólvora. Dependendo
do filamento, (fino como um fio de cabelo,) cuja
temperatura pode ser chegar a 600 graus, e da quantidade
de misto podemos obter um chama de um segundo ou uma
detonação de 5 nanosegundos.
Um cuidado a ser observado é quanto ao revestimento dos
fios, das capsulas , e dos corpos que retem os produtos
quimicos . Os oxidantes e produtos quimicos usados
corroem estas partes metalicas em dias ou semanas.Plastificacão
por vernizes sinteticos é solucão.
Outros meios de inflamação menos comuns, procuram
produzir calor para iniciar o pirotécnico atraves de reações
químicas exotermicas. A fosfina inflama-se
espontaneamente em contato com o ar, sendo usada em
marcadores marítimos. O sódio metálico com a borracha
natural ascende na água pela violenta reação de formação
de hidróxido de sódio. O dietylmagnesio ascende e
explode na água. A conhecida terebentina inflama-se
violentamente quando misturada com acido.
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CALOR DE REACÃO Composicoes = Caloria por grama
.
AL+ NaClo4 .....2600 | AL+ Kcl04 ......2400
| AL+ NaNo3.... l1800
Al+ BaNo3.2 ....1400 | AL+ Fe203........
900 | Mg+ Sb2S3 ........507
5Mg+BaNo3.2. .1630 | 3Mg+ Fe2o3 ...1030
| 4Mg+Kclo4...... 2442
5Mg+ 2kno3....... 793 | Mg+ SrNo3.2 ..1880
| Mg+ Kno3........ 1760
Fosforos
Os fosforos de seguranca ,sao feitos a partir de uma
formula que usa na lixa 60 partes de fosforo vermelho e
15 partes de silicio('po de vidro'). Na cabeca do palito
a composicao é 60 de Clorato de Potassio, l0 de Oxido de
Ferro vermelho, e l0 de Antimonio.
O ascendedor de friccao, usa 60 partes de fosforo e 40 de
silicio, na ponta do arame , com uma resina ou cola leve
para aderir. Um esmalte dissolvido em acetato de etila.
Na caneca usa 20 partes de Clorato de Potassio, mais 15
de Enxofre e l5 de sulfureto de antimonio.
A cola é o ponto imporante para que a mistura esfarele
no atrito.
A mistura desses componentes, é o mais
perigoso que existe.
O modelo superior tem caneca de 5 mm
e arame de 10 cm de comprimento. O modelo fechado é um
tubinnho de 5 ou 7 mm de diametro e 5 cm de comprimento
de aluminio ou plastico. O Squib ou acendedor eletrico é
menor que a figura, e muito comum em minas e pedreiras
para uso em dinamite. Em fogos é sempre pequeno .
Durante a mistura , a seco, é que ocorrem os mais graves
acidentes. O clorato com o enxofre, se combinam
instantanemente causando um explosao.
A manipulacao exige muito cuidado. Normalmente é feita
de longe , sobre folha de plastico limpa, em local
aberto, em quantidades que nao ultrapassam 100 gramos.
Coloca-se em uma vasilha plastica e acresenta-se a goma
liquida, mexendo muito devagar ate ficar uma sopa . Com
um palito, colocam-se gotas na caneca do frictor,
deixando secar. Posteriormente, mergulha-se a extremidade
do arame na mistura liquida tambem de fosforo, silicio ('pó
de vidro' finissimo) e cola. Deixar secar dependurado.
. A mistura vai secando na vasilha de trabalho durante a
producão Se tentar raspar , sempre ascende, na mao.
. Nao atritar. Nao raspar o recipiente de
mistura.
...Secando , inutilizar a
vasilha .
. Por esse motivo, a mistura é preparada para 10 gramos
por vez.
Terminando, prepara outros 10 gramos.
Os fosforos tipo americano que ascende em qualquer lugar,
possuem uma camada central de clorato/enxofre, e uma
camada sobreposta de fosforo e silicio.Sofrendo qualquer
atrito ascendem . E podem ascender sozinhos, com o calor
do sol.Para diminuir a sensibilidade usa-se parafina e
assemelhados.
Existem ascendedores feitos com bicromato de potassio,
cromato de chumbo e outras tantas formulas.
O Squib eletrico usa uma cabeca feita de Sulfureto de
Antimonio 48 e Clorato de Potassio 52. Ou 65% de Clorato
de Potassio com 35% de Antimonio e mais o adesivo, a goma
.
Na lixa é comun o uso de Bioxido de manganes. Fosforo
vermelho e Bioxido de Manganes. Aerosil, pó fino de
vidro para o atrito.
Para Escorvas
Peroxido de Bario 20%
Zarcao 32,5%
Ferro-Silicio l7,5
Cromato de Bario l5%
Magnesio Fino l5%
__________________
Cromato de bario 20%
Ferro manganes 50%
Perclorato de Potassio 20%
Magnesio l0%
________________________
Zacao- 65%
Ferro-Silicio 25%
Areia fina l0%
_________________________
Trisulfeto de Antimonio 30%
Enxofre 20%
Nitrato Potassio 50%
_________________________
Peroxido de Bario 65
Oxido de Ferro 5
Magnesio Fino 30
Oleo Linhaca 3
_________________________
E uma composicao que serve para escorvar fumacas e
produtos que exigem baixa caloria.
Nitrato de Bario 77%
Enxofre 10%
Carvao 10%
Polvora ternaria 3%
Goma Arabica (quanto necessario)
Faz-se a mistura e molhada se passa em peneira para
extrusar. Forma granulos , muito duraveis. Faceis de
ascender e lentos de queimar.
MISTURAS INCENDIARIAS
Sao usadas para armas incendiarias e similares. Sao a
base de 50% de Aluminio/ Magnesio com 30 a 50% de Nitrato
de Bario, e complementos como Oxido de ferro , Zirconio,
resinato de calcio, asfalto, (2 a l0%).
Estopins
Para produção de estopim negro comum,
ou estopim rápido os materiais necessários são:
Polvorim, nitrato de potássio, barbante de algodão,
solução de goma arábica a l0% e 3*Be; uma lata, um
bastão de madeira , um recipiente e sacos plásticos.
A formula do polvorim , ou pó de PN deve ser:
l7% de carvão Vegetal moído peneira 50
l0,2% de enxofre duplamente ventilado
72,8% de Nitrato de potássio próprio.
Normalmente é resultado do dempoeiramento da pólvora
negra em malha 50.
A solução de goma a l0% deve ser feita com um litro de
água aquecida em um recipiente apropriado, dissolvendo
completamente as pedras de goma. Fria , mede-se com um
aerômetro em torno de 3Be. Filtra-se.O nitrato moído
passa-se em peneira malha 50.
A composição a ser usada é de 83,33 de polvorim e l6,67%
de nitrato, Coloca-se no misturador de tambor por 4 horas.
O processo mais simples deproducao manual consiste em
estender os fios de algodão de l ou 2 milímetros de diâmetros
entre dois suportes a l0 metros de distancia. Forma-se um
varal. Em seguida colocamos um pouco de solução de goma
e um punhado de misto e misturamos com bastão de madeira
em recipiente plástico. Fica uma solução mais ou menos
rala, capazde umedecer o barbante. Colocamos esta solução
em um saco plástico dobrado ao meio. Colocado na palma
da mão mergulhamos o fio na solução, ou seja , levamos
o saco plástico ate os fios, e por debaixo, encaixamos o
fio dentro do saco. Retirando, vemos que a solução
aderiu ao fio. Repetimos por todo o comprimento do fio
estendido. Isso significa ir correndo o saco ao longo do
fio , sempre mergulhado na solução. Como um bondinho de
teleférico.
Assim obtemos a primeira camada, ou banho. A secagem em
condições normais, em local aberto e ventilado, é
deaproximadamente hora e meia.
Seco o primeiro banho envolvemos o saco plástico limpo e
corremos lentamente o fio para raspar ligeiras
irregularidade, verrugas. . Logo fazemos o segundo banho,
e nova raspagem . seguem-se mais treis banhos iguais. Por
fim deixa-se os fios estendidos para completa secagem ,
por dois dias. Depois é só cortar em pedaços e fazer
os maços.
Esse operação de corte é a parte mais perigosa. Exige
cuidados especiais. O atrito da faca ou tesouro pode
ascender o estopim
Quanto aos fios estendidos, melhor que um fio só de l
milímetro, são treis filamentos juntos ou parcialmente
torcidos de 0,3 mm. No teste de queima colocamos um metro
de estopim sobre uma superfície lisa, horizontalmente,
no chão ou na terra diretamente , e medimos o tempo de
queima. Deve ser de 35 segundos, aproximadamente
Em maquinas.
O estopim de maquina, normalmente revestido, chamado também
de hidráulico, simples ou duplo, usa aproximadamente a
mesma composição. Os fios são em numero de 5 a l0, bem
finos, também de algodão. Eles vem de suportes
superiores, e passam verticalmente por um funil onde esta
o misto, saindo torcidos. O misto , seco fica retido
entre os fios na torção..
Na saída deste funil passa por outro funil com material
plástico liquido ou fundido.Assim ele fica plastificado,
resistindo a queima sob a água.Na parte inferior da
maquina ha secador e logo um carretal onde o estopim se
enrola.
Os estopins hidraulicos sao muito usados em predreiras e
minas.
Nos tipos revestidos o processo é sempre a seco, ou
apenas umedecido com solventes de fácil evaporação , não
inflamáveis. O revestimento antigo, feito também sobre
o tipo manual, usado em fogos de artificio, é uma
composição de resinas naturais e sintéticas que chegam
a penetrar na pólvora, mas impermeabilizam. Uma mistura
de óleos secativos como linhaça com breu, asfalto e
piche, com secativos de alvaiade era composição usual.
Normalmente os estopim ficam mais lentos e de difícil
iniciação.
Tipo Simples- Fogo Lento
Ha um tipo de estopim, usado em fogos e principalmente em
balões, consiste na impregnação de um fio com um
oxidante. Na pratica é um fio de fácil queima. Para
isso usam-se inumanos fios de algodão , ou outra fibra
natural, sem goma, que são levados a um banho agitado de
uma solução de nitrato. Os fios são primeiro lavados
em água quente, enrolados em carreteis bem soltos, para
facilitar a penetração da água. Depois são
escorridos, e ainda umedos colocados em um banho morno,
da solução de nitrato. La ficando de 24 a 48 horas, com
agitação periódica.
Sendo pouco fio, menos de 500 gramas, colocado solto, a
agitação não é importante. Em rolos a agitação da
uniformidade ao produto.
A solução é mantida saturada , colocando-se nitrato em
excesso. Geralmente 30% em peso. Um litro de água pura e
300grs.de nitrato . Aquecer até fervura para dissolução.
Morna a solução, mergulha-se o fio. Não é recomendável
ferver a solução com o fio dentro, pois podem-se formar
produtos indesejáveis e perigosos. E destroe-se a resistência
mecânica do fio.
Depois de secos, sacode-se os fios para retirar a camada
fina de cristais que ficam sobre os fios. Não é
conveniente deixar essa capa fina de cristais de nitrato
sobre os fios pois ela umedece com o tempo. Finalmente
junta-se os fios em um cordão maior, ou bem uma
verdadeira corda, torcendo. Pode-se usar por fora do cordão
uma goma bem suave apenas para fixar a torção.
Um fio único é difícil de queimar. Um cordão queima
bem. E no ar , queima constante, lentamente , sem apagar.
Um metro leva horas queimando.
A propósito desse processo de banho, falsa nitracao, faz-se
com papeis também. Mágicos profissionais usam para
fazer efeitos de fogo colorido em manipulação.Usa-se
nitrato de bário e similares. Cloratos não.
A Fabrica
Uma fabrica de pirotecnicos obedece as normas
governamentais. Deve ser longe dos centros urbanos, cada
edificio deve ter distancia minima dos demais, etc.
Basicamente, convem localizar a fabrica em terreno
acidentado, seco, longe de raios , estradas e moradias.
Tradicionalmente os edificios sao colocados em sequencia
na ordem de producao para evitar longos transportes.
Paiol e depositos sao semi enterrados em barrancos . A
construcao deve ser simples, com uma parede e
principalmente o teto bem leve e frageis. Na area
industrial as portas abrem para fora , os cantos sao
arredondados e o acabamento liso para facilitar a limpeza
. Convem ter sistemas contra incendio, desumificadores e
nao ter energia eletrica interna . Um poste externo
resolve o quadro eletrico de lampadas e maquinas externas
ao predio. Um bom aterramento é importante. Veiculos
automotores nas areas internas nao sao bem vindos.
As areas externas em gramados , ou terra pura. Reservar
areas de terreno para espalhar os residuos e restos de
produtos quimicos inuteis.Areas para secagem ,
pavimentadas, ou terreiros sao uteis.
Quanto ao pessoal , convem selecionar pelo temperamento.
Pessoas ativas, arrojadas e de iniciativa devem ser
excluidas da area industrial. O pessoal ligado a producao
deve ser rotineiro, pacato, calmo por natureza.A
confiabilidade é fator decisivo na escolha da funcao .
Operarios nos quais nao se possa depositar total
confianca, devem ser afastados do setor fabril.
Essencialmente, por tratar-se uma atividade perigosa , ha
que confiar totalmente no operario quanto ao que ele fez
. Pessoal que ocultam erros, tomam iniciativas pessoais,
sao nervosas e agitadas, com ambicao e inquietos aumentam
o risco de acidentes fatais. Alias acidentes ocorrem
sempre com principiantes mal supervisionados, ou com
experientes e confiantes funcionarios antigos.
O pessoal tecnico, de inciativa e agitados ficam
restritos a area do laboratorio de testes e controle de
qualidade .
Quanto a equipamentos e ferramentas, devem ser excluidos
todos os materiais capazes de produzir faiscas. Um
martelo ou ferramenta de prensa deve ser feita de
aluminio ou latao que nao produz faisca .
As maquinas eletricas sao colocadas longe dos predios e o
movimento transmitido por correias longas de até 20 ou
30 metros de comprimento , em polias de madeira. Prensas
hidrualicas levam a pressao do oleo por mangeiras de
borracha até o ponto de uso.Cuidado com estufas.
PÓLVORA NEGRA
A pólvora negra é a mais conhecida das polvoras.
dependendo do processo de fabricação ela mais forte e
eficiente . O processo de fabricação é bastante
conhecido.
Primeiro se faz uma mistura camada binaria, que é a
mistura do enxofre e carvão em tambores de bolas pesadas.
Depois em um tambor de bolas de madeira é acrescentado o
nitrato e produz-se a chamada ternária. Essa ternária
vai a galga , um moe, onde recebe pequenas quantidades de
goma de resina de arvores, e é comprimida em capas finíssimas
Depois , como pó vai para a prensa onde é prensada
entre dois pedaços de couro formando bolos que são
quebrados, moídos, e peneirados
Os grãos escolhidos vão para um tambor
com grafite e depois para um tambor feito de lona que
lustra os grãos dando-lhe o brilho.
Detalhes importantes são: o carvão tem de ser de uma
madeira leve, e complemente carbonizada. O enxofre de
primeira qualidade. Alguma unidade na mistura binaria (2%).
o peso das esferas no tambor de binaria , quanto maior
melhor.
O tempo de giro no tambor de ternária é decisivo. Pouco
tempo ou muita campactacao nas paredes do tambor é ruim
. Quinze horas de tamboreamento é boa media. Na galga
mais tempo melhor (40 minutos). A intenção é unir
mecanicamente as treis partículas para ter maior
velocidade de queima. Pouca goma . Bastante umidade na
galga. Polimento de forma para melhorar a durabilidade.
O polvorim, ou pó de pólvora, é o que sobra do
desempoiramento dos grãos na saída da prensa. ternária
é a pólvora não galgada. Ou seja um misto de nitrato ,
enxofre e carvão
Granulometria é importante. A umidade final convém
entre l e l,5% salvo usos balísticos(o.5 a 0.9%)
POLVORA NEGRA COMUN. 32,5
Kg. de Nitrato de Potassio Malha 100 - 14,5 Kg.de Carvão
Malha 100 - e 5 Kg. Enxofre. -- Binaria 8 horas .
Ternaria 6 horas.
Pólvora Branca
A pólvora branca comum ,. é feita de nitrocelulose pura
ou não .
A nitrocelulose e aquela mesma usada para fazer a laca ou
tinta .. Parece algodão bruto, dissolve-se facil , e
serve como cola em escorvas.
Um misto de fogueteiro feito de clorato e antimônio também
é conhecido como pólvora branca . É a base das
bombinhas, e morteiros.
A pólvora de nitrocelulose , base simples é feita para
uso de caca e uso comercial apenas granulando por
extrusao a celulose nitrada que sofreu dissolução
conveniente. Essa nitrocelolose comum provem de grandes
industrias que a usam para a fabricação de tintas
automotivas. Normalmente é um material que se degenera.
A nitrocelulose como matéria prima , convém armazenar
bem umeda. Acrescentando nitroglicerina , base dupla, é
um explosivo poderoso. O processo de fabricação é bem
conhecido também .
Menos conhecido é o processo de fazê-la na forma esférica
, útil para armas militares. Consiste em precipitar o
coloide de nitrocelulose dissolvida em um banho de agitação
para que fiquem esferas de base dupla de alta densidade.
Usa-se acetato de celulose e goma no processo.
No comercio acha-se apenas a polvora branca de
nitrocelulose, para armas de caca. Inutil para
pirotecnicos.A polvora negra do comercio para caca devido
ao grafite tambem nao é o ideal para pirotecnicos.
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