A kézi lőfegyverek lőszereit vagy töltényeit különféle lőfegyverekben használják, kezdve a pisztolyoktól a puskákon és sörétes fegyvereken át a nehezebb automata fegyverekig, amelyeket néha géppuskáknak neveznek. A „golyó” kifejezést általában a töltény leírására használják, pedig valójában csak a lövedékre utal. A patron alkatrészeinek helyes terminológiája: golyó, tok, primer és hajtóanyag vagy puskapor. Mindegyik alkatrészt külön-külön gyártják, majd a kazettába szerelik. A méretre, alakra, gyújtástípusra és ballisztikus teljesítményre vonatkozó előírásokat szabványosították a katonai és polgári lőszerek többségére, de még mindig sok elavult és egyedülálló „vadmacska” töltény található. A kézi lőfegyverek lőszerei legfeljebb 0,75 hüvelyk (0,750 kaliber) golyóátmérőjű vagy kaliberű töltényeket tartalmaznak. A gyártás zöme 0,45-ös vagy kisebb golyós töltényekre vonatkozik.
A 19. századig a fegyver betöltésének egyetlen módja az volt, hogy először a port öntötték a csőbe, majd egy ólomgolyó köré zsírozott szövetfoltot helyeztek, és a golyót a csövön a porig döngölték. Egy tűzköves zár kis szikrát, vagy egy ütős sapka kis robbanó villanást keltett, hogy meggyulladjon a por, amely kilőtte a foltozott golyót. Ez nagyon lassú folyamat volt, és gyakran pontatlan lövést eredményezett. Ismételt tüzelés után a hordó pormaradványokkal olyan mértékben szennyeződött, hogy a töltés lehetetlenné vált.
Az 1800-as évek elején a fegyvergyártók felismerték, hogy a pontosság és a tűzsebesség növelése csak a golyó, a lőpor és a gyújtó fegyverbe való betöltési módjának újratervezésével érhető el. Az első sikeres új tervet 1848-ban Christian Sharps készítette. Kialakítása során a cső tövénél a fegyvert lőtt személyhez legközelebbi nyílást vagy zárófülkét használtak. A farzárat manuálisan le lehetett zárni, hogy lezárja a végét. A Sharp tervezésével a golyót a nyitott szárba töltötték, majd egy papírzacskóban tartott lőportöltetet. Amikor becsukták a nadrágot, a táskát felvágták. Ez feltárta a port, amelyet az ütősapka meggyújthatott.
1852-ben az angol Charles Lancaster kifejlesztett egy fémházas patront. A port a tok belsejében tartotta, egyik végén a golyóval. Körülbelül ugyanebben az időben egy másik angol, Boxer ezredes és egy amerikai, Hiram Berdan is kifejlesztett egy fémház-patront, amely gyújtót vagy alapozót tartalmazott, amelyet a ház alapjának közepébe helyeztek. A primer kis mennyiségű ütésre érzékeny robbanóanyagot tartalmazott, amely a fegyver részét képező tűvel – úgynevezett elsütőtüskével – el lehetett indítani. A Boxer és Berdan által kifejlesztett középtüzelésű fémtokos patron koncepciója a mai napig fennmaradt, és ez az alapja a modern kézi lőfegyverek tervezésének.
Lőszer nyersanyagok
A golyók ólomötvözetből készülnek, gyakran ónt és antimont tartalmaznak. Egyes golyók külsején vastag rézköpeny van a jobb teljesítmény érdekében. A tokok sárgarézből, acélból vagy alumíniumból készülnek. A sárgaréz a leggyakoribb. A sörétes lövedékek gyakran polipropilénből készülnek műanyag tok fém alapra rögzítve. Néhány kézifegyver töltényhüvely műanyagból készült, de nem kapott széles körű elfogadást.
Az alapozók réz- vagy sárgarézötvözetből készült csészéből, sárgaréz üllővel készülnek, és ütésérzékeny ólom-sztiphnát gyújtóval vannak feltöltve. Az alapozó fém részei általában nikkelezettek, hogy ellenálljanak a korróziónak. A hajtóanyagok a fekete lőportól a modernebb, nitrocellulózt tartalmazó füstmentes porig változhatnak. A hajtóanyagokat gondosan úgy alakították ki, hogy meggyulladjanak, és táguló gázt hozzanak létre, amely felgyorsítja a golyót a csőben. A tágulási sebesség, a porszemcsék fizikai mérete és alakja, valamint a hajtóanyag stabilitása mind fontos tényezők az előállításához használt kémiai képletben.
Lőszer méretek és gyártás
A lövedékek többféle eljárással is előállíthatók. A kisebb lőszer méretek a, 22-es kaliberű golyók általában ólomból készülnek és formára préselik vagy hidegen alakítják. Egy kis darab vastag ólomhuzalt a megfelelő hosszúságúra vágnak, és egy automata présbe állított szerszámmal golyó alakra formálják. Az ilyen típusú automatizált folyamatokkal magas termelési sebesség érhető el. Sok versenylövésnél használt kézifegyver és puskagolyó hagyományos dobási módszerekkel kerül kiöntésre. Az olvadt ólmot a golyós forma üregébe öntik, gyorsan lehűtik, majd kivonják a formából. Az a pont, ahol az ólom belép az üregbe (vagy „sprue”), levágásra kerül, amikor a golyót kihúzzák. Mind a hidegen alakított, mind az öntött golyók tovább javíthatók rézbevonattal. A bevonási folyamat elektromosan vékony rézréteget rak le a golyó külső oldalán, megvédi az ólmot az oxidációtól, és keményebb felületet biztosít a hornyok vagy a hornyok összekapcsolásához a csőben, amelyek a golyót megpörgetik a pontosság javítása érdekében. A réz emellett csökkenti a puska ólomszennyeződését lövés után, lehetővé téve a lőfegyvernek, hogy megtartsa pontosságát sok lövés után.
A lövedékek teljesítményének és pontosságának javítása érdekében kifejlesztették a „kabátos” golyót. Ez a lövedékek olyan családja, amelyek jelentős sárgaréz vagy réz külső héjat használnak, általában öntéssel vagy hidegalakítással töltik meg ólommal, és számos különböző konfigurációval rendelkeznek, hogy megfeleljenek bizonyos teljesítménykritériumoknak. Néhány példa az FMJ (full metal kabát), a JHP (jacketed hollow point) és a JSP (jacketed soft point). Ezeknek a golyóknak a sárgaréz külső héja lövéskor szorosan összekapcsolja a puskát, szoros illeszkedést biztosítva a jobb pontosság érdekében. A pontosság további javítása érdekében a csónak farok golyójának alapja csökkentett átmérőjű, hogy javítsa a légáramlást és a stabilitást repülés közben.
Speciális lőszer méretek általában katonai alkalmazásokban találhatók. A páncéltörő golyók tömör sárgaréz vagy rézköpenyű acélmagúak lehetnek. Ezek behatolhatnak a hajtóművek blokkjain és a repülőgépvázakon, és károsíthatják és működésképtelenné tehetik a belső mechanizmusokat. A nyomjelzők alapja kis mennyiségű foszforvegyületet tartalmaz. Égetéskor a foszfor meggyullad és erős fénnyel ég. Éjszaka láthatók, amint a lőállásból a célpont felé távolodnak, így a lövő követheti a golyót repülés közben, és beállíthatja a célzást. A gyújtólövedékek kis mennyiségű magnéziumot tartalmaznak, amely a foszforhoz hasonlóan meggyullad, de hosszabb ideig égve marad, és a célba ütközéskor az üzemanyagok vagy lőszerek meggyulladását okozza.
Tok tervezése és gyártása
Szinte minden kézi lőfegyverekhez készült tok sárgarézötvözetből készült. Néhányan alumíniumot, acélt vagy műanyagot használnak, de a sárgaréz ház a legnépszerűbb és a legkönnyebben gyártható.
A tok kialakítását a lőfegyver határozza meg, amelyben a lőszert használják. A tipikus sárgaréz tokot izzított lemezből alakítják ki húzással, többszörös lyukasztó- és szerszámkészlettel. A többszörös matricakészlet első szakasza a fémet alkotja, a második a fémet mélyebbre nyújtja, a harmadik a peremet alkotja stb. Minden egyes lépés kissé távolabbra nyújtja a fémet, amíg az utolsó szakasz pontosan megformált tokot nem készít. A tokokat hosszra vágják, és az alapozó lyukat kilyukasztják. Hőkezelést és stresszoldást végeznek a kiválasztott esettípusokon a tartósság javítása érdekében. Ezt nagy adagos kemencékben érik el, ahol a kosarakat kellő hőmérsékletre melegítik, hogy a fém torzítása nélkül finoman meglágyuljon. Lehűléskor a fém „lazul” és jobban bírja a kilövés büntetését. Egyes pisztolykaliberű tokok nikkelezettek az újratöltési tartósság, a korrózióállóság és a megjelenés érdekében. Minden dobozon olyan információk találhatók, mint a kaliber, a gyártó, a lőszerkódok és a gyártási év.
Primer tervezése és gyártása
Az alapozó két fém részből és kis mennyiségű robbanóanyagból áll. Az alapozók a lőfegyvertől függően különböző méretűek. Példaként egy kis pisztolyalapozót használva a csésze általában körülbelül 0,125 hüvelyk (0,32 cm) átmérőjű és 0,125 hüvelyk (0,32 cm) magas méretekben, és puha rézből vagy sárgarézből készül. Belül egy kis mennyiségű ütésérzékeny robbanó ólomsztiphnátot helyeznek el, és a nyílásba nyomják az üllőnek nevezett háromszög alakú darabot. Amikor a tüske üti, a csésze közepe összeesik, és a robbanóanyag a belső felülete és az üllő közé szorítja. A robbanóanyag meggyullad, és lángot lövell a villanólyukon keresztül, meggyújtva a hajtóanyagot, és kilövi a patront.
