Indoor- und SFX Erfahrungen mit "blue aluminum"

Vorweg erst einmal: Ich arbeite an einer Univerität im Bereich Elektrotechnik (Hochspannungstechnik) und bin dabei einen extrem schnellen Antrieb für Leistungsschalter (Mittelspannung/Hochspannung) zu entwickeln. Das Ganze soll parallel zu einem klassischen Antrieb nur im Kurzschlußfall eingestzt werden, also darf es ruhig nach einmaliger Anwendung einer Wartung bedürfen weshalb ich im Bereich Sprengantrieb forschte (was es auch schon gibt). Natürlich gibt es auch fertige Treibmittelsätze (für Airbags etc.) die meist auf Initialsprengstoffen oder Kombinationen basieren, aufgrund der minimalen Menge die ich benötige (< 1g) würde auch das ohne besondere Genehmigung noch gehen (s. Ausnahmeregelungen im SprengG), jedoch wollte ich zum einem gerade in der Versuchsphase die Treibsätze selbst anfertigen (Kosten und Zeitgründe) und ich legte Wert auf die ausschließliche Verwendung pyrotechnischer Sätze ohne zu Sprengstoffen greifen zu müssen. Da ich dabei möglichst schnelle Sätze verwenden wollte bot sich standard-Blitzknallsatz an. Die Zündung erfolgt dabei elektronisch mittels extrem kurzen aber energiereichen Hochspannungsimpuls. Dadurch setzt die Reaktion bereits wenige Mikrosekunden nach dem Trigger ein was ich mit einer 1 Mfps-HS-Kamera überprüfen konnte. Generell setzen so schon geringste Mengen unverdämmten BKS in einem lauten Knall um wo eine Luntenzündung nur zum verpuffen führt.

Nun zum Teil wo es eventuell auch für die Pyrotechnik (natürlich nicht Feuerwerkerei) interessant werden könnte:

Da ich höchsten Wert auf die Sicherheit bei Herstellung und Handhabung gelegt habe landete ich dank Herr Werth von Pyropowders irgendwann bei dem besagten "blue aluminum" über das ich im Netz nicht viel fand außer das Pyrotechniker sich über Zündversager beschweren. Tatsächlich zündet das Zeug gerade in so kleinen Mengen gar nicht über Lunte, Brenner Hammerschlag oder Elektrostatik. Nun versuchte ich systematisch wie ich meine benötigten Kleinmengen von ca. 0,3g-0,5g mit geringster Verdämmung (Papphülsen von etwa 7mmx15mm) sicher zu zünden. Dabei wurde ein 60 Mikrometer dünner Konstantandraht auf etwa 10mm Länge verwendet welcher direkt im Satz liegt und mit einem Impuls beaufschlagt wird der diesen schlagartig verdampfen lässt. Während ich für meine Anwendung natürlich fast beliebige Energie einsetzen kann (elektrische Sicherheit spielt keine Rolle da sich ohnehin alles in einem Hochspannungsgerät befindet dem man sich nur unter Spannungsfreiheit nähern darf) würde für eine Anwendung im "normalen" Umgebungen die elektrische Sicherheit enge grenzen Stecken. Erfreulicher Weise fand ich heraus das man bei passender Impulsform mit Energieen unter 0,1 J den Satz sicher zünden kann. Die Grenze von 1 J wird als für den Menschen ungefährliche Energie unabhänig von Spannung und Stromform angesehen. Es ist also durchaus möglich mit diesem Satz in kleinen Mengen zu arbeiten und dabei auch absolut zuverlässig zu zünden, nur braucht es eben eine andere Form der Zündung. Dabei könnte natürlich schon eine herkömmliche Zündanlage Anwendung finden, der Ausgang würde auf eine Elektronik gehen die vielleicht die Größe zweier 9V-Blocks hat. Mit zwei Ausgängen könnte man exakt zünden (Ein Ausgang aktiviert -eventuell auch mehrere- Zündboxen und der andere Ausgang triggert dann Mikrosekundengenau). Bis zu Aktivierung (Laden des Zündkondensators aus der Energie der Zündanlage) wäre die Sache absolut sicher.


Das Ganze ist so zu verstehen das ich eben für meine Anwendung diese Versuche gemacht habe und ich mögliche Anwendungen in der technischen Pyrotechnik gesehen habe ohne natürlich zu wissen ob das wirklich so ist. Mein Gedanke war eben maximale Sicherheit bei maximaler Performance zu bekommen, der Satz bietet einen guten Kompromiß. Das wollte ich ganz gerne einmal kommunizieren, eventuell interessiert es ja jemanden hier und es lohnt sich auch weitere Untersuchungen in dieser Richtung zu machen.


Gruß
Thomas

 

Es würde sicherlich auch möglich sein um den gegebenen, erhältlichen Treibsatz herum den Aktor zu entwerfen. Das wird immer so gemacht weil es der einfachste Weg ist. Ich möchte gerne eine spezielle Treibsatzmischung die in ihren Eigenschaften ideal zu den Anforderungen in diesem Bereich passt verwenden um Performance zu optimieren und eventuell Fertigungskosten zu senken. Eine Airbagkapsel hat ja ganz andere Anforderungen. Sollte sich das finden würden die für Anwendungen außerhalb des Labors nötigen Tests natürlich erst vor einer möglichen kommerziellen Herstellung von der daran interessierten Firma an entsprechenden Prüfstellen gemacht. Das gehört nicht mehr in den Bereich von der Forschung die wir betreiben.

Das schöne an der Uni ist das man noch richtig forschen und entwickeln kann ohne das wirtschaftliche Aspekte immer dominieren...