Fabricación de propulsante

¡PELIGRO! La fabricación de propulsante no debe realizarse sin la supervisión de una persona adulta que tenga en cuenta las instrucciones, advertencias y medidas preventivas indicadas en esta página.

No nos hacemos responsables de las malas prácticas, la falta de precaución o de no seguir las instrucciones aquí mencionadas.

Tareas previas

  • Calcular el peso de propulsante total. Ej.: para motor D80, 1443 g de propulsante. Hay que añadirle un 10-15 % de pérdidas por moldeo, esto es, 1.587 g.
  • Calcular la masa de Kn y DX. Ej.: para 1.590 g de propulsante total y proporción 65/35% KN/DX: 1.033,5 g de KN y 556,5 g de DX
  • Preparación del molde con el inhibidor (ABS ó cartulinas+liner simulado) y de la tapa inferior en el caso del molde de ABS. Ej.: x3 recubrimientos de cartulina por grano y x1 recubrimiento de liner de plástico (cartel) en una sola pieza.
  • Recubrir el émbolo con grasa por la parte que estará en contacto con el propulsante.
  • Recubrir la varilla con grasa que hará el agujero central del grano.
  • Tener a mano el termómetro.

Procedimiento

Se necesitan dos sustancias para el proceso:Nitrato Potásico (KNO3) y Dextrosa (C6H14O6).

El porcentaje en peso es: Nitrato Potásico 65%, Dextrosa Anhidra 35% o un 38,15% de Dextrosa Monohidratada. Este último porcentaje tiene su fundamento en el hecho de que la Dextrosa Monohidratada (la que se adquiere fácilmente en el mercado) contiene un 9% de agua, el cuál se evaporará durante el cocinado y reducirá el porcentaje final al deseado, es decir, un 35%.

Pesar proporciones de KN y DX.

Moler KN durante 30s aprox en molinillo de café.

  • Si se muele menos tiempo la viscosidad del propulsante al fundir será menor y se podrá moldear mejor, pero por el contrario la eficiencia de la combustión del grano será menor.
  • Si se muele más se reduce el tamaño de las partículas del oxidante incrementándose los parámetros a y n del propulsante, y su riesgo de explosión, por lo que no es recomendable molerlo mucho más tiempo.

¡Peligro! Una vez que se haya acabado de moler todo el KNO3 se debe limpiar muy bien el molinillo con un trapo seco. De este modo se evitará que se mezclen partículas de Nitrato Potásico y Dextrosa.

Molinillo de café.
Nitrato Potásico en el interior del molinillo de café.

Moler DX durante 20s aprox en molinillo de café.

¡Peligro! No moler más de 100 g de una vez. Se pueden crear una atmósfera oxidante peligrosa.

Mezclar en virador. Al menos 1,5 horas a bajas revoluciones.

Recipiente para mezclado de componentes del propulsante.

¡Peligro! Siempre mantener la mezcla de propulsante lejos de fuegos y focos de calor

Si el molde ya incluye la inhibición, ir al paso 8.

Introducir recubrimiento de liner de plástico en el molde (para simular el espesor para cuando se vaya a introducir en la cámara del motor) y fijar con tiras de cinta de precinto.

Introducir la cartulina de inhibición (x3 en el ejemplo) para simular el espesor para cuando se vaya a introducir en la cámara del motor.

Proteger el fondo del molde con grasa en la parte que estará en contacto con el propulsante para facilitar el desmoldeo.

Recubrir con grasa la varilla central y en la tapa superior del molde.

Vástago del molde
Émbolo

Poner la vitrocerámica con intensidad 5 y echar en el cazo la cantidad de propulsante en polvo para 2 ó 3 granos (previamente pesada) y remover.

¡Preligro! Usar un cazo suficientemente grande para que no se salga el propulsante al remover. En caso de que se salga, retirar con un paño húmedo con cuidado de no quemarse con la vitrocerámica.

No parar de remover y hacerlo con mayor intensidad cuando empieza a fundirse la mezcla.

  • Si el propulsante toma un color marrón oscuro, se ha descompuesto la DX y puede no ser válido el grano.
  • Si el propulsante se queda con un color blanco, no se ha llegado a fundir la DX y tanto las propiedades como la resistencia estructural del grano serán deficiente pudiendo no ser éste válido.

Cuando esté todo fundido, la viscosidad se haya reducido y la mezcla alcance 115 °C aprox., verter la mezcla en el molde.

Vertido de propulsante en estado líquido en el molde.
  • El propulsante que queda en el cazo ponerlo al fuego bajando la intensidad al 2 ó 3 para que no se descomponga el DX mientras terminamos el moldeo del primer grano.

Introducir la varilla que hará el agujero central.

Introducir el émbolo y presionar.

Molde completo lleno y cerrado.

Dar golpes con el molde de forma enérgica para facilitar su asentamiento y eliminar burbujas.

Si se va a comprimir el grano durante el curado, ponerlo en el sistema de compresión. Se recomienda un presión de 1,28 kg/cm2. Ej.: Para un grano de diámetro exterior de 56,5 mm y agujero interno de 25 mm, se aplicaría una fuerza de 25,7 kg

Sargento comprimiendo grano

No se debe comprimir después de 15 ó 20 min de haber hecho la colada porque existe alto riesgo de fracturar el grano y crear grietas internas.

Desmoldear a los dos días.

Para finalizar el proceso hay que empaquetar el grano para que se conserve adecuadamente. La mezcla entre Nitrato Potásico y Dextrosa es hidrófila, es decir, tiende a absorber el agua de la humedad del aire. Para evitarlo, el grano se envuelve primero en papel de aluminio y luego en film transparente. Finalmente, se almacena en un lugar seco o en un recipiente cerrado con una bolsita de gel antihumedad.

Empaquetado del grano. Conservación

¡Advertencia! No se recomienda usar granos que lleven meses almacenados ya que pueden cambiar sus parámetros de quemado y por lo tanto la presión de cámara teórica calculada. Se deben inspeccionar antes de su uso.

Temperatura de fusión medidas

Comienza a «agarrarse»en el fondo del cazo: 55 °C

Empiezan a hacerse grumos: 63 °C

Comienza a fundirse: 68 °C

Fundido: 91 °C

Control de calidad

Calcular la calidad de la fabricación con el % densidad real/densidad ideal (δri).

Medir el espesor de la inhibición.

Medir el diámetro exterior del grano descontando el doble del espesor de la inhibición.

Medir la altura del grano.

Pesar la inhibición de forma aislada.

Pesar el grano descontando la inhibición.

Hacer los cálculos de volumen y densidad real del grano con las medidas anteriores.

La densidad ideal (δi) de KNDX (65/35) es de 1.879 kg/m3

Valores de % δri ideal:

≥90% Bueno.

88%≤δri<90% Aceptable.

<88% Malo.

Se recomienda desechar el grano para valores de δri menores del 85%.

Cómo hacer pólvora

Os dejamos el enlace a un vídeo del proceso descrito en el párrafo anterior.

Granos con inhibición de ABS
Grano con inhibición de cartulina