Hintergrund

Kleinwaffenmunition oder Patronen werden in einer Vielzahl von Feuerwaffen verwendet, von Pistolen über Gewehre und Schrotflinten bis hin zu schwereren automatischen Waffen, die manchmal als Maschinengewehre bezeichnet werden. Der Begriff „Geschoss“ wird häufig verwendet, um die Patrone zu beschreiben, obwohl er sich eigentlich nur auf das Projektil bezieht. Die korrekte Bezeichnung für die Patronenkomponenten sind Geschoss, Hülse, Zündhütchen und Treibladung oder Schießpulver. Jede Komponente wird separat hergestellt und dann zu einer Patrone zusammengesetzt. Für den Großteil der militärischen und zivilen Munition sind die Spezifikationen für Größe, Form, Zündart und ballistische Leistung standardisiert, aber es gibt noch viele veraltete und einmalige „Wildcat“-Patronen. Kleinwaffenmunition umfasst Patronen mit einem Geschossdurchmesser oder Kaliber von bis zu 0,75 Zoll (.750 Kaliber). Der Großteil der Produktion entfällt auf Patronen mit Geschossen des Kalibers .45 oder kleiner.

Bis zum 19. Jahrhundert bestand die einzige Möglichkeit, eine Waffe zu laden, darin, zuerst das Pulver in den Lauf zu schütten, dann ein gefettetes Stoffstück um ein Bleigeschoss zu legen und das Geschoss mit dem Ladestock in den Lauf zum Pulver zu rammen. Ein Steinschloss erzeugte einen kleinen Funken oder ein Perkussionszünder einen kleinen explosiven Blitz, der das Pulver entzündete und das geflicktes Geschoss abfeuerte. Dies war ein sehr langsamer Prozess und führte oft zu einem ungenauen Schuss. Nach wiederholtem Abfeuern war der Lauf so stark mit Pulverrückständen verschmutzt, dass das Laden unmöglich wurde.

In den frühen 1800er Jahren erkannten die Waffenhersteller, dass eine höhere Genauigkeit und Feuerrate nur durch eine Neukonstruktion der Art und Weise erreicht werden konnte, wie Geschoss, Pulver und Zünder in die Waffe geladen wurden. Das erste erfolgreiche neue Design wurde 1848 von Christian Sharps entwickelt. Sein Entwurf sah eine Öffnung oder einen Verschluss am unteren Ende des Laufs vor, der dem Schützen am nächsten lag. Der Verschluss konnte manuell geschlossen werden, um das Ende abzudichten. Bei Sharps Konstruktion wurde das Geschoss in den offenen Verschluss geladen, gefolgt von einer in einem Papiersack befindlichen Pulverladung. Nach dem Schließen des Verschlusses wurde die Tüte aufgeschnitten. Dadurch wurde das Pulver freigelegt, das dann durch das Zündhütchen gezündet werden konnte.

1852 wurde von Charles Lancaster aus England eine Patrone mit einer Metallhülse entwickelt. Sie enthielt das Pulver im Inneren der Hülse und das Geschoss an einem Ende. Etwa zur gleichen Zeit entwickelten ein anderer Engländer, Colonel Boxer, und ein Amerikaner, Hiram Berdan, ebenfalls eine Patrone mit Metallhülse, die einen Zünder oder ein Zündhütchen in der Mitte des Hülsenbodens enthielt. Das Zündhütchen enthielt eine kleine Menge stoßempfindlichen Sprengstoff, der durch einen zur Waffe gehörenden Stift, den so genannten Schlagbolzen, ausgelöst werden konnte. Das von Boxer und Berdan entwickelte Konzept der Zentralfeuer-Metallhülsenpatrone hat bis heute überlebt und ist die Grundlage für die Entwicklung moderner Kleinwaffenmunition.

Rohstoffe

Geschosse werden aus einer Bleilegierung hergestellt, die oft Zinn und Antimon enthält. Einige Geschosse haben einen dicken Mantel aus Kupfer über der Außenseite, um die Leistung zu verbessern.

Hülsen werden aus Messing, Stahl oder Aluminium hergestellt. Messing ist am weitesten verbreitet. Schrotpatronen werden oft aus Polypropylen hergestellt.

Viele Handfeuerwaffen- und Gewehrkugeln, die für das Wettkampfschießen verwendet werden, werden nach herkömmlichen Kostenberechnungsmethoden hergestellt. Das geschmolzene Blei wird in den Hohlraum der Geschossform gegossen, schnell abgekühlt und dann aus der Form herausgezogen. Die typische Messinghülse wird aus geglühtem Blech durch Ziehen mit einem Mehrfachstempel und einem Matrizensatz geformt.

Kunststoffhülse, die auf einem Metallboden befestigt ist. Einige wenige Patronenhülsen für Handfeuerwaffen wurden aus Kunststoff hergestellt, haben sich aber nicht durchgesetzt.

Zündhütchen bestehen aus einem Becher aus einer Kupfer- oder Messinglegierung mit einem Amboss aus Messing und sind mit einem stoßempfindlichen Bleistyphnat-Zünder gefüllt. Die Metallteile des Zündhütchens sind in der Regel vernickelt, um der Korrosion zu widerstehen.

Die Treibladungspulver können von Schwarzpulver bis zu einem moderneren rauchlosen Pulver reichen, das Nitrocellulose enthält. Treibladungen werden sorgfältig formuliert, damit sie sich entzünden und ein sich ausdehnendes Gas erzeugen, das das Geschoss im Lauf beschleunigt. Die Expansionsrate, die physikalische Größe und Form der Pulverpartikel und die Stabilität des Treibladungspulvers sind wichtige Faktoren für die chemische Formel, die zur Herstellung des Treibladungspulvers verwendet wird.

Konstruktion von Geschossen & Herstellung

Geschosse können mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Kleinere Geschosse vom Kaliber .22 bestehen in der Regel aus Blei und werden in Form gepresst oder kalt geformt. Ein kleines Stück dicken Bleidrahts wird auf die richtige Länge geschnitten und mit einer Matrize in einer automatischen Presse in die Geschossform gebracht. Mit dieser Art von automatisiertem Verfahren lassen sich hohe Produktionsraten erzielen. Viele Handfeuerwaffen- und Gewehrgeschosse für den Schießsport werden mit herkömmlichen Gießverfahren gegossen. Das geschmolzene Blei wird in den Hohlraum der Geschossform gegossen, schnell abgekühlt und dann aus der Form herausgezogen. Die Stelle, an der das Blei in den Hohlraum (oder „Anguss“) eintritt, wird beim Herausziehen des Geschosses abgeschnitten. Sowohl kaltgeformte als auch gegossene Geschosse können durch Verkupferung weiter verbessert werden. Durch das Verkupfern wird eine dünne Kupferschicht auf der Außenseite des Geschosses aufgebracht, die das Blei vor Oxidation schützt und eine härtere Oberfläche bietet, um in die Rillen oder Züge im Lauf einzugreifen, die dem Geschoss einen Drall verleihen und die Präzision verbessern. Kupfer reduziert auch die Verbleiung der Züge nach dem Abfeuern, so dass die Waffe auch nach vielen Schüssen ihre Genauigkeit behält.

Um die Leistung und die Genauigkeit des Geschosses zu verbessern, wurde das „Mantelgeschoß“ entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Familie von Geschossen mit einer massiven Außenhülle aus Messing oder Kupfer, die in der Regel durch Gießen oder Kaltverformung mit Blei gefüllt ist und verschiedene Konfigurationen für bestimmte Leistungskriterien aufweist. Einige Beispiele sind FMJ (Full Metal Jacket), JHP (Jacketed Hollow Point) und JSP (Jacketed Soft Point), jeweils mit Optionen wie Boattail-Design, kontrollierte Expansion, Leuchtspur, Brandsatz und panzerbrechend. Der Messingmantel dieser Geschosse liegt beim Abfeuern eng an den Zügen an und sorgt so für eine verbesserte Präzision. Um die Präzision weiter zu verbessern, hat das Boat-Tail-Geschoss einen reduzierten Durchmesser an der Basis, um den Luftstrom und die Stabilität im Flug zu verbessern. Die Weichnasen- und Hohlspitzgeschosse sind so konzipiert, dass sie sich beim Auftreffen auf das Ziel ausdehnen, um ihre Wirkung zu verstärken.

Spezialisierte Geschosse werden manchmal im militärischen Bereich eingesetzt. Panzerbrechende Geschosse können aus massivem Messing oder einem Stahlkern mit Kupfermantel bestehen. Sie können Motorblöcke und Flugzeugrahmen durchschlagen und die Mechanismen im Inneren beschädigen und außer Gefecht setzen. Leuchtspurgeschosse enthalten eine geringe Menge einer Phosphorverbindung in ihrer Basis. Beim Abfeuern entzündet sich der Phosphor und brennt mit einem hellen Licht. Nachts kann man sehen, wie sie sich von der Abschussposition in Richtung des Ziels bewegen, so dass der Schütze das Geschoss im Flug verfolgen und die Zielrichtung anpassen kann. Brandgeschosse enthalten geringe Mengen Magnesium, das wie Phosphor brennt, wenn es entzündet wird, aber länger brennt und beim Auftreffen auf das Ziel Treibstoffe oder Munition entzündet.

Hülsenkonstruktion & Herstellung

Fast alle Munitionshülsen für Kleinwaffen bestehen aus einer Messinglegierung. Einige verwenden Aluminium, Stahl oder Kunststoff, aber die Messinghülse ist am weitesten verbreitet und am einfachsten zu fertigen.

Das Design der Hülse wird durch die Feuerwaffe bestimmt, in der die Munition verwendet wird. Die typische Messinghülse wird aus geglühtem Blech durch Ziehen mit einem Mehrfachstempel und einem Matrizensatz geformt. Die erste Stufe des Mehrfach-Stempelsatzes formt das Metall, die zweite dehnt das Metall tiefer, die dritte formt den Rand und so weiter. Mit jedem Schritt wird das Metall etwas weiter gestreckt, bis in der letzten Stufe ein genau geformtes Gehäuse entsteht. Die Hülsen werden auf Länge getrimmt und das Zündhütchenloch wird gestanzt. Ausgewählte Hülsentypen werden wärmebehandelt und entspannt, um die Haltbarkeit zu verbessern. Dies geschieht in großen Chargenöfen, in denen Körbe mit Hülsen auf eine Temperatur erhitzt werden, die ausreicht, um das Metall sanft zu erweichen, ohne es zu verformen. Nach dem Abkühlen ist das Metall „entspannt“ und hält den Belastungen des Schießens besser stand. Einige Handfeuerwaffenkaliberhülsen sind vernickelt, um die Haltbarkeit beim Wiederladen, die Korrosionsbeständigkeit und das Aussehen zu verbessern. Jede Hülse ist mit Informationen wie Kaliber, Hersteller, Munitionscodes und Herstellungsjahr gestempelt.

Konstruktion des Zündhütchens & Herstellung

Das Zündhütchen besteht aus zwei Metallteilen und einer kleinen Menge Sprengstoff. Zündhütchen gibt es in verschiedenen Größen, je nach Feuerwaffe. Bei einem kleinen Pistolenzündhütchen zum Beispiel hat der Becher normalerweise einen Durchmesser von 0,32 cm (0,125 Zoll) und eine Höhe von 0,32 cm (0,125 Zoll) und besteht aus weichem Kupfer oder Messing. Im Inneren befindet sich eine kleine Menge des aufprallempfindlichen Sprengstoffs Bleistyphnat, und in die Öffnung ist ein dreieckiges Teil, der Amboss, eingedrückt. Wenn der Schlagbolzen anschlägt, bricht die Mitte des Bechers zusammen und drückt den Sprengstoff zwischen seiner Innenfläche und dem Amboss zusammen. Der Sprengstoff entzündet sich und schießt eine Flamme durch das Zündloch, die das Treibmittel entzündet und die Patrone abfeuert.

Der Herstellungsprozess: Zusammenbau der Patrone

Der Zusammenbau der Patronenkomponenten beginnt mit einer gründlichen Reinigung und Polierung der Hülse durch eine Gleitschleifmaschine. Dabei wird ein Mais-Nebenprodukt (getrocknete und gemahlene Maiskolben) mit einer Poliermasse um die Hülsen herum gerüttelt, wodurch ein hoher Glanz entsteht. So vorbereitet, sind sie bereit für die Endmontage. So wird eine typische Zentralfeuer-Metallpatrone zusammengesetzt:

Kalibrieren der Hülse

• 1 Die Hülsen werden einer Ladepresse zugeführt, die die Hülse zunächst kalibriert. Diese Kalibrierung
  

  formt die Metallhülse auf Standardmaße. Die Hülse muss innerhalb von 0,001 Zoll sein, damit sie richtig funktioniert.

Einsetzen des Zündhütchens

• 2 Das Zündhütchen wird dann in das Zündloch der Hülse bündig mit dem Boden gedrückt. Das Zündhütchen muss bündig sein, sonst kann die Patrone nicht richtig in das Waffenmagazin eingezogen werden, was eine „Ladehemmung“ verursacht. Gleichzeitig wird der Hülsenmund leicht aufgeweitet, um die Aufnahme des Geschosses vorzubereiten.

Laden der Hülse

• 3 Die Hülse wird „geladen“ oder mit der richtigen Menge an Treibladung gefüllt. Dieser Schritt ist von größter Wichtigkeit, denn eine falsche Berechnung oder eine doppelte Befüllung könnte katastrophale Folgen haben.

Zusammenbau des Geschosses

• 4 Das Geschoss wird fest in das offene Ende der Hülse eingesetzt. Das Geschoss ist mit einem Schmiermittel beschichtet, um Korrosion zu verhindern und den Zusammenbau zu erleichtern. Anschließend wird das Geschoss in die Hülse gepresst, um die richtige Gesamtlänge der Patrone zu erhalten. Durch das Bördeln wird der Durchmesser des offenen Endes der Hülse verringert und das Geschoss fest umschlossen, so dass keine Feuchtigkeit in das Pulver eindringen kann.

  Die Presse, mit der die Patronen zusammengesetzt werden, muss jedes Teil genau und in der richtigen Reihenfolge zuführen. Andernfalls könnten Hülsen nicht entlüftet, Pulver ausgelassen oder Geschosse falsch eingesetzt werden. Jedes dieser Probleme kann zumindest zu Fehlzündungen oder Präzisionsverlusten führen und im schlimmsten Fall dazu, dass die Waffe beim Abfeuern explodiert. In jeder Phase des Prozesses erfüllen spezielle Matrizen die wichtige Funktion der Montage. Die Matrizen sind aus Hartmetall gefertigt, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, und müssen genau eingestellt werden, um Qualitätsmunition herzustellen.

  Nach dem Zusammenbau werden die fertigen Patronen verpackt, normalerweise 50 Stück pro Schachtel, und für den Versand an den Schützen vorbereitet.

Qualitätskontrolle

Die meisten Hersteller schießen im Rahmen ihrer Qualitätskontrollprogramme und -prozesse Tausende ihrer eigenen Patronen. Dabei werden Genauigkeit, Druck, Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Konsistenz aufgezeichnet. Die dafür verwendeten Waffen sind speziell angefertigt, hochpräzise und mit Datenerfassungselektronik ausgestattet. Jeder Produktionslauf einer bestimmten Patrone wird mit einem „Chargencode“ versehen. Anhand dieser Nummer, die auf der Munitionskiste aufgedruckt ist, kann die Munition inventarisiert und zurückverfolgt werden. Sollte ein bestimmtes Los im Einsatz Probleme aufweisen, kann die betreffende Gruppe zurückgerufen und anhand des Loscodesystems ersetzt werden.

Die Zukunft

Die Munition für Kleinwaffen wird in ihrer jetzigen Form für die absehbare Zukunft verfügbar sein. Ihre Funktion wird weiterhin darin bestehen, ein Projektil über eine bestimmte Entfernung zu befördern, um ein Ziel zu treffen. Variationen in Material und Design dieser Munition werden den spezifischen Bedürfnissen der vielen Gruppen von Kleinwaffenbenutzern entsprechen.

Das Militär wird weiterhin Munition entwickeln, die eine Vielzahl von Zielen – von Menschen bis hin zu hochentwickelten elektronischen Geräten – durchdringen und außer Gefecht setzen kann. Derzeit werden „nicht-tödliche“ Waffen und Munition erforscht, die ein Ziel außer Gefecht setzen, ohne es zu zerstören. Zu den Kleinwaffen dieser Kategorie gehören handgehaltene chemische Laser, die elektronische Sensoren ausschalten, und Schaumkanonen, die einen klebrigen Schaum abschießen, der das Ziel einhüllt. Diese nicht-tödlichen Geräte würden die konventionellen Handfeuerwaffen und die Munition ergänzen, nicht ersetzen.

Auch die Polizei ist an nicht-tödlichen Waffen und Munition interessiert. Gummigeschosse, die aufschlagen, ohne einzudringen, werden bereits zur Bekämpfung von Unruhen eingesetzt. Ein weiteres Gerät ist eine Schrotflinte, die einen kleinen Bohnensack abfeuert. Aus nächster Nähe abgefeuert, trifft der Bohnensack mit der Wucht eines Schlages und setzt das Ziel kurzzeitig außer Gefecht.

Die Jäger wollen Munition, die genau trifft und mit einem einzigen Schuss tötet. Ein Großteil der Entwicklung kommerzieller Handfeuerwaffenmunition erfolgte in diesem Bereich und umfasste viele Variationen von Pulverladungen und Geschosskonfigurationen.

Die Sportschützen werden weiterhin Munition entwickeln, die eine ausgezeichnete Genauigkeit und Wiederholbarkeit für das Wettkampfschießen bietet.