Il tombacco, chiamato anche tombac o tombak, è una lega di rame e zinco ad alto contenuto di rame. Appartiene alla famiglia degli ottoni, ma si distingue per il colore più caldo e rossastro, la notevole duttilità e l’eccellente capacità di essere lavorato mediante imbutitura e deformazione a freddo.
Nel settore del munizionamento viene impiegato soprattutto per produrre le camicie dei proiettili. La lega protegge il nucleo, resiste alle sollecitazioni dello sparo e permette alla palla di prendere correttamente le rigature senza risultare eccessivamente aggressiva nei confronti della canna.
Composizione del tombacco
Il tombacco non corrisponde a una sola composizione chimica universale. Il termine comprende diverse leghe caratterizzate da una forte prevalenza del rame e da una quantità relativamente contenuta di zinco.
Le composizioni moderne più comuni comprendono:
- CuZn5: circa 95% di rame e 5% di zinco;
- CuZn10: circa 90% di rame e 10% di zinco;
- CuZn15: circa 85% di rame e 15% di zinco;
- altre formulazioni con percentuali e impurità controllate.
In senso più ampio possono essere definite tombacco leghe contenenti indicativamente dal 5 al 20% di zinco. La composizione effettiva dipende dall’applicazione e dalle caratteristiche meccaniche richieste.
Nel munizionamento vengono selezionate leghe capaci di offrire un equilibrio tra duttilità, durezza, resistenza e uniformità.
Il colore del tombacco
L’elevato contenuto di rame conferisce al tombacco una tonalità compresa tra il rosso ramato e il giallo dorato. Aumentando la quantità di zinco, il colore tende progressivamente verso quello degli ottoni tradizionali.
Una lega CuZn10 presenta normalmente un colore rossastro, mentre una CuZn15 appare più gialla e dorata. La tonalità può variare anche in funzione della finitura superficiale, dell’ossidazione e degli eventuali trattamenti applicati.
Il solo colore non permette però di identificare con certezza il materiale. Una camicia in acciaio rivestito può presentare un aspetto esterno molto simile a quello di una camicia interamente in tombacco.
Proprietà principali
Il tombacco possiede caratteristiche particolarmente adatte alla produzione delle camicie dei proiettili:
- elevata duttilità;
- ottima formabilità a freddo;
- buona resistenza meccanica;
- superficie relativamente scorrevole;
- buona resistenza alla corrosione;
- capacità di deformarsi senza rompersi;
- buona uniformità dopo imbutitura e calibratura.
Una lega CuZn10 possiede indicativamente una densità di circa 8,8 g/cm³. Il valore può cambiare leggermente secondo la composizione e lo stato metallurgico del materiale.
Perché viene usato nelle camicie dei proiettili
La camicia di una palla deve resistere a sollecitazioni molto elevate. Durante lo sparo viene compressa contro le pareti della canna, incisa dalle rigature e accelerata in un intervallo di tempo estremamente breve.
Il tombacco permette di realizzare una camicia sufficientemente resistente per:
- contenere il nucleo in piombo;
- evitare deformazioni premature;
- sopportare elevate velocità di rotazione;
- ridurre il contatto diretto del piombo con la canna;
- favorire una presa uniforme delle rigature;
- mantenere la forma aerodinamica del proiettile;
- controllare espansione e frammentazione all’impatto.
La sua duttilità permette inoltre di produrre involucri sottili e regolari attraverso ripetute operazioni di imbutitura.
Come viene prodotta una camicia in tombacco
La camicia viene normalmente ricavata da un disco o da una piccola porzione di lamiera. Attraverso passaggi successivi in apposite matrici, il materiale viene trasformato in una coppa e progressivamente allungato.
Le principali fasi possono comprendere:
- tranciatura del disco;
- formazione della coppa iniziale;
- imbutitura in più passaggi;
- ricottura tra una lavorazione e l’altra;
- pulizia e trattamento superficiale;
- rifilatura alla lunghezza prevista;
- inserimento del nucleo;
- formazione dell’ogiva;
- calibratura finale.
La ricottura restituisce duttilità al materiale dopo l’incrudimento prodotto dalla deformazione. Il controllo di spessore e concentricità è particolarmente importante, perché eventuali irregolarità possono influire sull’equilibrio della palla e sulla precisione.
Spessore della camicia e comportamento terminale
Il tombacco può essere lavorato in modo da ottenere camicie a spessore uniforme oppure differenziato. Nelle palle da caccia la parte anteriore può essere più sottile per favorire l’apertura, mentre quella posteriore viene mantenuta più robusta per sostenere la penetrazione.
Il comportamento terminale dipende da numerosi elementi:
- spessore della camicia;
- durezza e stato metallurgico del tombacco;
- presenza di incisioni o scanalature interne;
- forma dell’ogiva e della punta;
- tipo di nucleo;
- eventuale collegamento bonded;
- velocità al momento dell’impatto.
Il materiale della camicia, da solo, non permette quindi di stabilire se una palla sia espansiva, deformante o non espansiva.
Tombacco e gilding metal
I termini tombacco e gilding metal vengono talvolta utilizzati come equivalenti, perché entrambi indicano leghe rame-zinco con elevata percentuale di rame.
Esiste effettivamente una forte sovrapposizione tra le due famiglie, in particolare nelle composizioni vicine al 90% di rame e 10% di zinco. Tuttavia le denominazioni possono variare secondo il Paese, il produttore e lo standard metallurgico adottato.
Per conoscere con precisione una camicia non è quindi sufficiente il nome commerciale: occorre fare riferimento alla composizione dichiarata o alla specifica tecnica del produttore.
Differenza tra tombacco e rame puro
Il rame puro è molto duttile e possiede un’elevata conducibilità, ma l’aggiunta di zinco ne aumenta generalmente durezza e resistenza meccanica. Il tombacco può quindi offrire una migliore combinazione di formabilità e robustezza per la produzione di camicie sottili.
Nel linguaggio comune molte palle vengono descritte come “ramate” o “con camicia in rame”, anche quando il materiale è in realtà una lega di rame e zinco.
La differenza è importante soprattutto quando si confrontano:
- camicie in tombacco;
- rivestimenti elettrolitici in rame;
- proiettili monolitici in rame;
- proiettili monolitici in lega di rame.
Differenza tra tombacco e ottone
Il tombacco appartiene tecnicamente alla famiglia degli ottoni, ma contiene normalmente una percentuale di rame superiore rispetto agli ottoni comuni utilizzati per molti componenti meccanici.
Un bossolo da cartuccia può essere prodotto, per esempio, con un ottone vicino alla composizione CuZn30, contenente circa il 70% di rame e il 30% di zinco. Una camicia in tombacco può invece utilizzare una lega vicina a CuZn10, con circa il 90% di rame.
La maggiore presenza di rame rende il tombacco più rossastro e particolarmente adatto alle profonde deformazioni necessarie per produrre camicie sottili.
Tombacco e cupronichel
Il cupronichel è una lega composta principalmente da rame e nichel. È stato utilizzato nelle camicie di numerosi proiettili militari storici grazie alla sua durezza e resistenza.
Rispetto al tombacco, il cupronichel presenta un colore più chiaro, tendente all’argento, e può produrre depositi particolarmente tenaci nella canna. Il tombacco si è progressivamente affermato grazie alla buona lavorabilità e a un comportamento generalmente più favorevole nell’interazione con la rigatura.
Camicia in tombacco e camicia in acciaio rivestito
Una camicia dall’aspetto color rame non è necessariamente composta interamente da tombacco. Alcune munizioni utilizzano una camicia in acciaio dolce rivestita con rame o con una lega rame-zinco.
Questa costruzione, spesso indicata come camicia bimetallica, permette di ridurre il consumo di rame e i costi produttivi. Presenta però proprietà differenti in termini di durezza, attrito e risposta alle rigature.
L’aspetto esterno non è sufficiente per riconoscere la struttura. Anche una prova magnetica può fornire soltanto un’indicazione: l’attrazione potrebbe dipendere dalla camicia, dal nucleo o da altri componenti ferrosi.
Il tombacco nelle palle FMJ
Molte palle FMJ – Full Metal Jacket utilizzano una camicia in tombacco che riveste l’ogiva e le superfici laterali del nucleo. La base può rimanere scoperta, lasciando visibile il piombo.
La camicia offre una superficie regolare, resistente alle sollecitazioni dell’alimentazione e adatta alle velocità elevate. Per questo le FMJ in lega di rame sono molto diffuse nelle munizioni militari, sportive e da addestramento.
Il tombacco nelle palle da caccia
Nelle palle da caccia il tombacco viene utilizzato per controllare il processo di espansione. Variando spessore, durezza e geometria della camicia è possibile ottenere proiettili con caratteristiche molto differenti.
Può essere impiegato nelle palle:
- Soft Point;
- Hollow Point espansive;
- con punta polimerica;
- bonded;
- a partizione interna;
- a espansione controllata.
Una camicia in tombacco non significa automaticamente che la palla sia priva di piombo. Nella maggior parte delle costruzioni tradizionali il tombacco costituisce soltanto l’involucro esterno, mentre il nucleo rimane in lega di piombo.
Attrito e depositi nella canna
Durante lo sparo la camicia viene incisa dalle rigature e può lasciare piccole quantità di materiale sulle pareti interne della canna. Questi residui vengono comunemente definiti depositi di rame, anche quando derivano da una lega come il tombacco.
La quantità di deposito dipende da:
- composizione e durezza della lega;
- rugosità della canna;
- pressione e velocità;
- lunghezza della superficie di contatto;
- diametro effettivo del proiettile;
- numero di colpi sparati.
Un accumulo eccessivo può modificare l’attrito e ridurre la precisione. La pulizia deve essere eseguita con prodotti compatibili con il materiale e la finitura della canna.
Vantaggi del tombacco
- elevata formabilità mediante imbutitura;
- buona duttilità;
- resistenza sufficiente per sopportare le sollecitazioni dello sparo;
- possibilità di realizzare camicie molto sottili e regolari;
- buona interazione con le rigature;
- resistenza alla corrosione;
- possibilità di controllare l’espansione della palla;
- aspetto facilmente riconoscibile, dal ramato al dorato.
Limiti del tombacco
- può lasciare depositi metallici nella canna;
- la composizione non è identica per tutte le leghe commerciali;
- il colore non permette di identificarlo con certezza;
- non rende automaticamente il proiettile privo di piombo;
- non determina da solo il comportamento terminale della palla;
- può essere confuso con rame puro o acciaio ramato.
Considerazioni finali
Il tombacco è una lega rame-zinco ad alto contenuto di rame particolarmente adatta alla produzione delle camicie dei proiettili. Duttilità, resistenza e capacità di essere profondamente imbutito permettono di ottenere involucri sottili, concentrici e capaci di sopportare le forti sollecitazioni dello sparo.
La presenza di una camicia in tombacco non definisce però da sola le prestazioni della palla. Il comportamento balistico e terminale dipende dall’intero progetto: composizione della lega, spessore della camicia, struttura del nucleo, geometria dell’ogiva e velocità d’impatto.
