CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere ao campo das armas de fogo, e mais em particular a um processo para a produção de uma arma de fogo a partir da injeção de uma estrutura metálica e da sobre-injeção dos demais componentes a partir de um material polimérico.

FUNDAMENTOS DA ARTE

Tal como conhecido na arte, as armas de fogo, tais como, por exemplo, os revolveres, as pistolas, as carabinas, etc, são produzidos através de um processo de forjamento para que seja obtida a estrutura metálica da arma. Esta estrutura metálica da arma é um monobloco metálico forjado e maciço que apresenta um perfil externo semelhante ao da arma a ser produzida.

A seguir, este monobloco forjado é submetido a varias etapas de usinagem para a obtenção dos alojamentos internos. Em particular, e nesta etapa de usinagem, são realizados os seguintes procedimentos, os quais podem ser melhor visualizados a partir da figuras 1 -4 em anexo:

P1 . rebarbação - para ajustar o perfil externo da arma;

P2. brocha de escatelar o alojamento do tambor - para eliminar material e delimitar o alojamento do tambor;

P3. alojamento do mecanismo de disparo;

P4. furo do ferrolho;

P5. furo do percussor;

P6. alojamento da placa do mecanismo;

PI. alívio para o retém;

P8. usinagem da alça de mira fixa;

P9. furo de alojamento do cano;

P10. alojamento do suporte do tambor;

P1 1 . furo do eixo de suporte do tambor;

P12. janela do ferrolho;

P13. furo de referência para usinagem; e

P14. alojamento da chapa da mola real.

A estrutura assim obtida é então submetida aos chamados procedimentos de usinagem para obtenção dos perfis externos e procedimentos de acabamento. Dentre estes procedimentos, podemos destacar a usinagem realizada em todo o contorno da armação do cilindro; o lixamento de todo o contorno da armação do cilindro; o polimento do contorno da armação do cilindro; e por fim o seu tratamento químico superficial, o qual varia em função do material da qual a arma é feita. Findos estes procedimentos, a arma pode ser efetivamente montada a partir da fixação dos demais componentes. Note-se que estes procedimentos não são realizados na região da coronha, posto que a mesma, ao final da montagem da arma, não fica aparente, ficando envolvida pelo cabo da arma. Não obstante, e caso parte da coronha fique exposta, os mesmos procedimentos deverão ser realizados na região da coronha.

A despeito do massivo emprego deste processo no estado da arte, o mesmo se mostra excessivamente trabalhoso e caro, principalmente em vista das inúmeras etapas de usinagem que devem ser realizadas no monobloco forjado. Apenas a título de exemplo, para a produção de uma arma convencional em geral se utilizam ao menos dez equipamentos distintos para as usinagens e feitura dos furos, operações estas que despendem um tempo não inferior a cerca de 1 ,5 dias, podendo chegar a até 2 dias inteiros. Além disto, há de se ressaltar que a maioria das furações realizadas deve respeitar tolerâncias bastante restritas, a fim de não compreender o funcionamento dos componentes a serem nestas fixados e/ou articulados. Em alguns casos, e em relação a componentes particularmente críticos do mecanismo de disparo, eventuais erros da ordem de décimos de milímetros podem impedir o funcionamento da arma.

Desta forma, constitui um objetivo da presente invenção um processo para a produção de armas de fogo o qual permite a redução das etapas de usinagem e acabamento em comparação com os processos convencionais realizados pelo estado da arte.

Ademais, constitui um outro objetivo da presente invenção prover a um processo para a produção de armas de fogo mais simples e eficiente, e com redução do tempo de processamento da estrutura da arma.

SÍNTESE De modo a satisfazer os objetivos supra, a presente invenção compreende um processo para a produção de armas de fogo, compreendendo as etapas de: confecção da estrutura metálica da arma a partir de processo MIM; qualificação, por usinagem, dos alojamentos, sedes e furos da estrutura metálica; tratamento superficial da estrutura metálica; fixação do cano; sobre-injeção do material polimérico na estrutura metálica; e montagem final da arma.

Em particular, a etapa de confecção da estrutura metálica compreende a confecção de uma estrutura metálica basicamente composta pela armação do cilindro dotada de um orifício com rosca, destinado a fixação do cano, bem como das demais sedes e orifícios para a fixação dos componentes do mecanismo de disparo. Alternativamente, a etapa de confecção da estrutura metálica compreende a confecção de uma estrutura metálica basicamente composta pela armação do cilindro dotada de um orifício com rosca, destinado a fixação do cano, da coronha, bem como das demais sedes e orifícios para a fixação dos componentes do mecanismo de disparo.

Ademais, a etapa de sobre-injeção do material polimérico compreende a colocação do conjunto formado pela estrutura metálica e pelo cano em uma matriz de injeção apropriada, bem como sobre-injetar externamente ao dito conjunto uma porção superior e uma porção frontal. Em particular, a porção superior e a porção frontal são injetadas concomitantemente, formando uma peça polimérica de acabamento única e inteiriça.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção será melhor compreendida à luz da descrição detalhada seguinte referente a uma forma ilustrativa e não limitativa de realização da invenção, a qual é acompanhada das figuras em anexo, nas quais:

- As figuras 1 a 4 ilustram etapas de um processo para a fabricação de uma estrutura de um revolver, a partir de um forjado, de acordo com o estado da arte;

- A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma armação do cilindro obtida de acordo com a presente invenção; - A figura 6 é uma vista em perspectiva da armação do cilindro da figura 5 unida ao cano e com a sobre injeção do material polimérico;

- A figura 7 é uma vista em perspectiva de uma estrutura alternativa que pode ser obtida; e

- A figura 8 é uma vista em elevação lateral de uma arma produzida de acordo com o processo da presente invenção.

DESCRIÇÃO DE UMA FORMA PREFERENCIAL DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

De acordo com a presente invenção, foi ora descoberto, e constitui assim o objeto da invenção, um novo processo para a produção de armas de fogo o qual elimina a necessidade do forjamento de um bloco metálico para a produção da estrutura da arma de fogo. Além disto, o processo também permite uma redução substancial nas etapas de usinagem, qualificação e acabamento da porção metálica da arma, o que leva a uma substancial redução nos tempos de processamento e nos respectivos custos de produção.

Em função das pesquisas realizadas, descobriu-se que é possível produzir a estrutura de uma arma de fogo a partir de um processo conhecido na arte como Moldagem por Injeção de Pós Metálicos ou MIM (do inglês Metal Injection Molding).

Tal processo é basicamente semelhante ao processo de injeção de plásticos, porém opera a partir de pós metálicos de modo a resultar em uma peça final com uma boa definição geométrica. Especificamente, o processo MIM compreende as etapas de produção do pó metálico, preparação da carga injetável ou feedstock, injeção em molde, extração do aglutinante, e sinterização.

Mais especificamente, a primeira etapa consiste na seleção dos pós metálicos que irão compor a estrutura final desejada em função das suas características metalúrgicas. Feita a seleção e a pesagem destes pós, os mesmos são misturados com o aglutinante, o qual é um material temporário e destinado a manter os pós metálicos unidos. Esta mistura é então peletizada e os peletes resultantes são injetados em um molde de injeção através de uma injetora. Injetada a preforma, esta é submetida a uma etapa de extração do aglutinante a fim de eliminar o mesmo porém mantendo a forma da peça apenas a partir dos pós metálicos, extração esta que pode ser feita por ação química, térmica ou de uma combinação entre as duas. A última etapa é a sinterização, na qual os pós moldados são unidos resultado assim na formação da peça desejada, mantendo-se a definição estrutural e a geometria inalteradas em relação a peça moldada por injeção.

Assim, e de acordo com a presente invenção, é ora proposto um novo processo para a produção de armas de fogo, o qual compreende as etapas de:

a) confecção da estrutura da arma a partir do processo MIM;

b) qualificação, por usinagem, dos alojamentos, sedes e furos da estrutura;

c) tratamento superficial (químico) da estrutura;

d) fixação do cano;

e) sobre-injeção do material polimérico na estrutura; e

f) montagem dos componentes da arma (cilindro, mecanismo de disparo, cabo, etc).

De acordo com as etapas supra elencadas, o processo de acordo com a invenção tem início com a confecção de uma estrutura metálica 2, 3 a partir do processo conhecido por MIM, tal como supra descrito. A partir deste processo obtém-se uma estrutura metálica 2, tal como a ilustrada na figura 5, a qual basicamente compreende a armação do cilindro 10. De acordo com o quanto conhecido na arte, a armação do cilindro 10 é uma estrutura de secção transversal basicamente retangular destinada a envolver o cilindro 11 , bem como sustentar uma pluralidade de componentes do mecanismo de disparo da arma. Dita armação do cilindro 10 compreende, na sua porção frontal um orifício 12, internamente dotado de rosca, e destinado a receber o cano 13. Na forma preferencial de realização ora descrita, a estrutura metálica 2 da arma 1 é basicamente composta pela armação do cilindro. Entretanto, e tal como ilustrado na figura 7, uma estrutura metálica 3 pode ainda compreender uma coronha 14, por sobre a qual é fixado o cabo 18.

A seguir, a estrutura metálica 2, 3 resultante do processo de Moldagem por Injeção de Pós Metálicos, ou simplesmente MIM, é submetida a uma etapa conhecida neste setor industrial por qualificação. Nesta etapa, as diversas faces, contornos e orifícios obtidos a partir do processo MIM são qualificados, ou seja, medidos e então retificados e/ou usinados de modo a apresentarem as medidas finais necessárias.

Como sabido, a preforma que da origem a peça final, através do processo MIM, apresenta uma dimensão maior que a peça que se deseja obter, isto porque durante a fase de sinterização da preforma, os espaços intersticiais deixados pelo aglutinante removido são preenchidos pelos pós metálicos. Tal ocupação destes espaços internos causa uma redução proporcional nas dimensões da peça em produção. Não obstante tal redução ser proporcional, nem sempre a mesma o é de forma suficientemente precisa, razão pela qual os testes promovidos pelo inventor demonstraram que é sempre necessária a realização de uma qualificação a fim de garantir a precisão necessária à estrutura metálica 2, 3 da arma em produção. Ademais, eventuais erros de posicionamento das peças do mecanismo de disparo, mesmo que da ordem de décimos de milímetros, podem levar a incapacidade de disparo pela arma, ou seja, à perda de todo o trabalho de confecção da mesma.

Além disto, e como uma característica importante do processo da invenção, durante a etapa de qualificação apenas as partes da estrutura metálica 2, 3 que ficarão aparentes são usinadas de modo a formarem superfícies lisas e acabadas. Em particular, e tal como será descrito mais adiante, as superfícies da estrutura metálica 2, 3 que serão sobre-injetadas preferencialmente deverão apresentar uma rugosidade superficial a fim de melhorar a aderência do material polimérico sobre as faces da estrutura metálica.

Finda a qualificação da estrutura metálica 2, 3, esta é submetida a uma etapa de tratamento superficial, tratamento este basicamente químico e destinado a tratar o metal componente da arma contra a corrosão, bem como conferir a arma o seu aspecto e cores características. A título meramente ilustrativo, quando o material da arma é o aço carbono, o acabamento pode ser de tipo preto alto brilho ou preto fosco; quando o material da arma é o aço inoxidável, o acabamento pode ser de tipo fosco (matte) ou alto brilho; e quando o material de confecção da arma é o alumínio, o acabamento pode ser de tipo preto fosco, preto alto brilho ou anodizado natural.

Com a estrutura metálica 2, 3 da arma devidamente acabada, passa-se a etapa de sobre-injeção do material polimérico. A etapa de sobre-injeção do material polimérico é realizada em uma matriz de injeção, no interior da qual é disposta a estrutura metálica assim obtida. A dita matriz de injeção é tal que apresenta uma sede interna apta a receber a dita estrutura metálica da arma, e apresenta câmaras, interligadas ou não, conforme o caso, de modo a injetar sobre certas partes da estrutura metálica um elemento polimérico injetado.

Mais em particular, e tal ilustrado na figura 6, a etapa de sobre-injeção é tal que conforma uma peça polimérica de modo a formar toda a porção superior 20 da arma, bem como envolve total ou parcialmente o cano 13, além da porção frontal 21 da arma.

Como resultado desta etapa de sobre-injeção, obtém- se uma estrutura metálica/polimérica 4 que apresenta uma conformação externa em material polimérico em suas porções frontal e superior, o que elimina a necessidade de etapas posteriores de acabamento.

A última etapa da confecção da arma, assim, é a montagem dos componentes do mecanismo de disparo e do cabo. Em particular, a montagem dos componentes do mecanismo do disparo segue a técnica e a ordem convencionais, posto que a estrutura metálica/polimérica resultante não se difere das estruturas exclusivamente metálicas da arte no que tange a sua funcionalidade.

Assim, e para o caso da estrutura metálica/polimérica resultante da estrutura 3, ilustrada na figura 7, a etapa de montagem compreende a montagem dos componentes do mecanismo de disparo e então a montagem da estrutura do cabo 15 o qual, nesta forma de realização da invenção, projeta-se para cima de modo a envolver toda a porção traseira da arma 1 , ou seja, envolvendo os componentes do mecanismo de disparo que são fixados nas porções anterior e inferior da arma.

Para tanto, a estrutura do cabo 15 è um componente na forma de uma capa de material injetado, ou seja, internamente oco e com acabamento externo, a qual compreende o cabo 18 propriamente dito, ou seja, a empunhadura da arma, o guarda mato 16 e a porção traseira 17, a qual une o guarda mato 16 e o cabo 18. Uma tal estrutura do cabo 15 é montada na arma após a montagem dos componentes do mecanismo de disparo de modo a envolvê-los, bem como envolvendo a culatra 14 e o gatilho 19. Em particular, o cão 22 é montado somente após a fixação da estrutura do cabo 15 na estrutura metálica/polimérica supra descrita, uma vez que o eixo do cão (não ilustrado) também serve como um dos pontos de fixação da estrutura do cabo 15 na dita estrutura metálica/polimérica.

Como resultado desta etapa de montagem, a arma 1 resulta externamente quase que totalmente composta por elementos poliméricos de acabamento. Assim, o cabo 18, o guarda mato 16 e toda a respectiva parte inferior da armação do cilindro 10, a porção frontal 21 e a porca superior 20 da arma mostram-se ao usuário como elementos poliméricos envolvendo uma alma metálica. As estruturas metálicas passíveis de serem vistas pelo usuário são o cilindro 11 , o cão 22 o gatilho 17 e, eventualmente, a porção frontal do cano 13, além das laterais inferiores da armação do cilindro 10.

Em uma forma alternativa de realização da presente invenção, e em particular obtida a partir da estrutura metálica ilustrada na figura 5, ou seja, a estrutura metálica/plástica 4 da figura 6, o procedimento de montagem segue o quanto descrito e ilustrado no pedido de patente do mesmo inventor, depositado na mesma data que o presente e com título "estrutura metálica funcional e autónoma para armas de fogo, e revólver composto metálico/plástico resultante", a qual é aqui incorporada em sua totalidade como referência. A única diferença desta forma alternativa de realização da invenção está no fato de que, por serem todos os componentes do mecanismo de disparo fixados diretamente na armação do cilindro 10, a estrutura do cão então utilizada incorpora também a coronha.

Como resultado do processo, de acordo com a presente invenção, obtém-se uma arma 1 de concepção bastante moderna, ou seja, envolvendo a combinação de materiais, leve e que apresenta um custo e um tempo de produção bastante reduzidos em comparação com as armas convencionais do estado da arte.

Em particular, enquanto que um revolver convencional despende de 1 ,5 a 2 dias para a sua produção, e as operações realizadas envolvem cerca de 10 equipamentos diferentes para a sua qualificação, uma arma produzida de acordo com a invenção pode ser produzida em menos de um dia e com o uso de apenas um equipamento para a qualificação de qualquer das estruturas metálicas 2, 3.

As principais razões que levam a tal economia de equipamentos e de tempo está em que os demorados procedimentos de acabamento das superfícies externas da arma são quase que totalmente eliminados. Em particular, as superfícies metálicas que ficam expostas ao usuário são, basicamente, a lateral inferior e as faces internas da armação do cilindro 10 e, portanto, não é necessária qualquer outra operação de acabamento das demais superfícies do corpo metálico da arma. Pelo contrário, quanto maior for a rugosidade destas outras superfícies metálicas, melhor será a aderência dos elementos poliméricos 15, 20 e 21 aplicados nestas.

Por outro lado, a própria qualificação da arma é bastente agilizada, uma vez que todos os furos, superfícies e aberturas necessitam apenas serem verificados e retificados. Como resultado do processo MIM utilizado para a produção da estrutura metálica 2, 3, a maioria dos furos, aberturas e similares são formados quando da injeção da preforma no molde de injeção do MIM, e portanto tais estruturas são precisam ser realizadas a partir do zero, mas simplesmente qualificadas, o que demando um tempo muito menor de operação.

Para o usuário, a maioria da parte externa da arma irá se apresentar como feita de material polimérico, o qual, como sabido, apresenta um acabamento natural e não necessita de procedimentos de desbaste ou rebarbamento para que apresente uma aparência satisfatória e limpa.

Ademais, a aparência da arma pode ser amplamente variada em função dos moldes de injeção utilizados tanto na sobre-injeção das porções superior 10 e frontal 21 quando na injeção da estrutura do cabo 15. Tal amplitude estética envolve não apenas as formas possíveis de serem obtidas, mas também o próprio acabamento das mesmas, que pode ser tanto liso quanto total ou parcialmente rugoso.