ในปัจจุบันจะเห็นได้ว่า บริษัทผู้ผลิตอาวุธปืนชั้นนำส่วนใหญ่ จะผลิตปืนพกโครงโพลีเมอร์ออกมาจำหน่ายอย่างน้อยบริษัทละหนึ่งรุ่น และเป็นที่แน่ใจได้ว่าแนวโน้มการผลิตอาวุธปืนโครงโพลีเมอร์จะดำเนินต่อเนื่องไปจนอาจเรียกได้ว่า อาวุธปืนโครงโพลีเมอร์คือปืนแห่งอนาคต เมื่อเป็นเช่นนี้ เรื่องของวัสดุโพลีเมอร์ในวงการอาวุธปืนจึงเป็นสิ่งที่น่าสนใจศึกษา เพื่อที่จะได้ทราบถึงคุณสมบัติเด่นที่ทำให้วัสดุโพลีเมอร์เข้ามามีความสำคัญในวงการ ตลอดจนทราบถึงข้อจำกัดบางประการของโพลีเมอร์ที่นักออกแบบปืนต้องพิจารณาเป็นพิเศษ ในการนำวัสดุประเภทนี้มาใช้งาน ดังนั้นจึงขอนำเรื่องของวัสดุโพลีเมอร์ในวงการอาวุธปืนมาเล่าสู่กันฟังสักเล็กน้อย

   คำว่า โพลีเมอร์ หมายถึง วัสดุที่มีโมเลกุลใหญ่โดยโมเลกุลนั้นประกอบขึ้นจากลุ่มย่อย ๆ ทางเคมี มาเรียงต่อซ้ำ ๆ กัน โพลีเมอร์ทางธรรมชาติมีมากมายโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตก็เป็นโพลีเมอร์ รวมไปถึงเซลลูโลสอันเป็นองค์ประกอบสำคัญของเนื้อไม้แต่โพลีเมอร์ที่เราจะพูดถึงกันในคราวนี้จะหมายถึง โพลีเมอร์ที่มนุษย์เราสังเคราะห์หรือแปรรูปขึ้น โพลีเมอร์ในที่นี้จึงเป็นคำศัพท์ที่ใช้รวมเรียกวัสดุประเภทพลาสติกและยางสังเคราะห์

   โพลีเมอร์มิใช่วัสดุใหม่ในวงการปืน มนุษย์เรานำยางธรรมชาติมาแปรรูปเพื่อใช้งานทางอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ผู้ที่ทันได้ศึกษาประวัติของ ชาร์ลส กู้ดเยียร์ จากตำราวิชาภาษาอังกฤษเรื่อง เซเว่น อินเวน เตอร์ส คงจะพอจำประวัติในส่วนนี้ได้ วงการปืนก็รับเอาเทคโนโลยีด้านนี้มาใช้งาน ดังจะเห็นได้จากตัวอย่างเช่น ปืนโค้ลท์ซิงเกิ้ลแอ็คชั่นอาร์มี

   “พีซเมเกอร์” ที่สร้างตำนานจารึกไว้ในประวัติศาสตร์ ก็เปลี่ยนวัสดุที่ใช้สร้างประกับด้ามให้ทันกับวิทยาการในโลกสมัยนั้น โดยเดิมปืนทางทหาร และพลเรือนที่ผลิตในช่วงแรกระหว่างปี ค.ศ.1873 –1881 มีด้ามเป็นไม้วอลนัท เมื่อเทคโนโลยีการยางก้าวหน้าแพร่หลาย บริษัทโค้ลท์ก็เปลี่ยนมาใช้ด้ามยางแข็งในปี 1882

   ส่วนในด้านวิวัฒนาการของพลาสติกสังเคราห์นั้นเริ่มต้นด้วยการพัฒนาพลาสติกแข็งที่เรียกว่า “เบกาไลท์” ในช่วยต้นศตวรรษที่ 20 นี้ คือในปี ค.ศ.1909 เบกาไลท์นี้ก็เป็นวัสดุที่มีการนำมาใช้ผลิตด้าม ปืนพกบ้างพอสมควร เช่นปืนพก พาราเบลลั่ม รุ่นที่ผลิตโดยโรงงานเออร์ม่า ในช่วยสงครามโลกครั้งที่ 2 มีสัญลักษณ์พิเศษตรงที่ด้ามทำด้วยเบกาไลท์สีดำ วัสดุพลาสติกชนิดต่าง ๆ ถูกพัฒนาขึ้นมากมายในช่วยเวลาต่อมา

   แต่การพัฒนาที่นับว่ามีความสำคัญต่อการนำโพลีเมอร์มาใช้สร้างอาวุธปืนก็คือ พัฒนาการของพลาสติกที่มีความแข็งแรงสูง ที่เรียกกันว่า พลาสติกทางวิศวกรรมหรือ    “เอนจิเนียริ่งพลาสติก” นั่นเอง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเอนจิเนียริ่งพลาสติกจะหมายถึงพลาสติกที่มีกำลังดึง (Tensile Strength) ตั้งแต่ 7,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้วขึ้นไป   ความแข็งแรงของวัสดุประะเภทนี้ทำให้สามารถนำพลาสติกมาใช้สร้างชิ้นส่วนโครงสร้างของอาวุธปืนที่ต้องรับแรงอันเกิดจากการยิงปืน

   เอนจิเนียริ่งพลาสติกตัวแรกที่ได้รับการพัฒนาขึ้นได้แก่วัสดุตระกูล ไนล่อน หรือ ที่ศัพท์ทางวิชาการเรียกว่า โพลีเอมิด (Polyamide) บริษัท ดูปองท์ เป็นผู้ค้นคิดวัสดุไนล่อนขึ้นในช่วงทศวรรษ 1930 และผลิตาใช้งานแพร่หลายมาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 ไนล่อนนี้เองคือ โพลีเมอร์ที่เป็นพระเอกสำคัญในวงการปืนมาจนถึงปัจจุบัน เราอาจจำกันได้ว่าปืนโครงโพลีเมอร์รุ่นแรก ที่เข้ามาสร้างความฮือฮาในตลาด ได้แก่ ปืนยาวลูกกรด .22 กึ่งอัตโนมัติของบริษัทเรมิงตัน ซึ่งตั้งชื่อตามวัสดุโพลีเมอร์ที่ใช้สร้างโครงปืน กระโจมมือ และพานท้ายคือ เรมิงตันรุ่นไนล่อน 66 นั่นเอง

   ในปี 1970 บริษัท เฮคเลอร์ แอนด์ ค็อค ก็ผลิตปืนพก HK P9S ออกมาสู่ตลาด ปืนนี้มีโครงปืนส่วนหนึ่งด้านโกร่งไกเป็นโพลีเมอร์ โครงปืนส่วนอื่นเป็นโลหะปั๊มขึ้นรูป ปืนนี้ได้รับความนิยมพอสามควร และเอช เค ยังได้ผลิตปืนโครงโพลีเมอร์ล้วนออกมา นั่นคือปืน HK VP70 Z แต่ไม่ได้รับความนิยมเท่าใดนัก ทั้งนี้มิใช่เพราะปัญหาเกี่ยวกับโครงปืน แต่เป็นปัญหาอันเนื่องมาจากการออกแบบกลไก ที่ใช้การเหนี่ยวไกไปขึ้นสปริงเข็มแทงชนวน (Striker) ทำให้ไกแข็งมาก เรียกว่าขนาดฝรั่งเองยังต้องเหนี่ยวไกโดยใช้นิ่วชี้สองมือซ้ายขวาช่วยกันเหนี่ยว

   จนมาถึง ปี 1982 แก้สตัน กล็อค วิศวกร ชาวออสเตรียได้รวบรวมข้อแนะนำของผู้เชี่ยวชาญด้านอาวุธปืนของยุโรปนำมาพัฒนาปืนพกโครงโพลีเมอร์ เพื่อส่งเข้ารับการคัดเลือกเป็นปืนพกประจำกายของทหารออสเตรีย ปืนของเขาผ่านการทดสอบที่เข้มข้นและได้รับการคัดเลือกเข้าประจำการ โดยกองทัพบกออสเตรียสั่งซื้อจำนวน 25,000 กระบอก นั่นคือกำเนิดของปืนกล็อค 17 ที่กลายมาเป็นสุดยอดแห่งปืนโครงโพลีเมอร์

   ปืนกล็อค 17 เข้าสู่ตลาดสหรัฐในปี 1986 ซึ่งในชั้นแรกผู้คนยังไม่ยอมรับเท่าใดนัก เนื่องจากการออกแบบที่ผิดแปลกไปจากปืนตามปกติหลายประการ ไม่ว่าจะเป็นการใช้วัสดุโพลีเมอร์หรือการลั่นไก ระบบเซฟแอ็คชั่นที่จะเป็นซิงเกิ้ลแอ็คชั่นก็ไม่ใช่ ดับเบิ้ลแอ็คชั่นก็ไม่เชิงแต่ทีมการตลาดของกล็อคในสหรัฐ ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ตระเวนแสดงขีดความสามารถของปืน กล็อคให้ตลาดด้านนี้ไว้ได้ และปืนกล็อคเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปในวงการปืนของสหรัฐนับแต่ประมาณปี 1989 เป็นต้นมา

   จากการที่ปืนโครงโพลีเมอร์ได้รับความนิยม ในตลาดสหรัฐนี้เอง ทำให้บริษัทผู้ผลิตปืนต่าง ๆ พัฒนาปืนโครงโพลีเมอร์ของตนออกมาบ้าง โค้ลท์ เริ่มใช้วัสดุไนล่อนสร้างชิ้นส่วนเมนสปริงเฮาส์ซิงของปืน 1911 บางรุ่นและผลิตปืน โค้ลท์ ออล-อเมริกัน 2000 ขนาด 9 มม. โครงโพลีเมอร์ออกมา เอช เค ก็ผลิตปืนในตระกูล USP ขนาดต่าง ๆ โดยใช้ไนล่อน “เวสตามิด” ของบริษัทโฮลส์เป็นวัสดุที่ทำดครงปืน วัสดุและเทคดนโลยีที่เอช เค ใช้สร้างปืน USP ได้มาจากปืนของ เอช เค ที่เอาชนะปืนของบริษัท โค้ลท์ ได้รับคัดเลือกเข้าประจำการเป็นปืนพกเชิงรุกของหน่วยรบพิเศษสหรัฐฯ (USSOCOM Mk 23)

   สมิธแอนด์เวสสันผลิตปืนพกโครง โพลีเมอร์ตระกูล ซิกม่า ซีรีส์ เข้าสู่ตลาด รูเกอร์ ผลิตปืนพกรุ่น .22/45 โครงเป็นไนล่อน “ไซเทล” ของบริษัทดูปองท์ปืนนี้มีลักษณะพิเศษที่มุมของด้ามออกแบบมาให้เท่ากับมุมของด้ามปืนตระกูล 1911 เพื่อให้เกิดความรู้สึกใกล้เคียงในการยิงซ้อม

   และในปี 1996 รูเกอร์ก็รวบรวมจุดเด่น ของเทคโนโลยีโพลีเมอร์เอามาพัฒนาปืนพก พี 95 คราวนี้ดครงปืนมิได้ทำด้วยวัสดุไนล่อน แต่เป็น พลาสติก โพลียูรีเทน “ไอโซพลาส” ของบริษัท ดาว เคมิคอบวัสดุนี้ผสมใยแก้วเส้นใยยาวเพิ่มความแข็งแรง และมีประสิทธิภาพในการดูดซับแรงกระแทกจากการยิง ผู้ผลิตปืนรายอื่น ๆ ก็ยังมีอีกมาก   ผู้ที่ไปชมงานดีเฟนส์เอเซีย 97 ก็คงจะได้เห็นปืนโครงโพลีเมอร์ของ ซีแซ่ด คือ CZ 100/101 เป็นต้น

   คุณสมบัติของวัสดุที่ใช้สร้างชิ้นส่วนอาวุธปืน

   คุณสมบัติอันพึงประสงค์ของวัสดุที่จะใช้สร้างชิ้นส่วนอาวุธปืนโครงโพลีเมอร์ไม่ต่างไปจากคุณสมบัติที่ต้องการสำรหับกรณีปืนโครงโลหะ นั่นคือต้องมีความแข็งแรงทนต่อแรงต่าง ๆ ที่เกิดจากการยิงปืนได้ โดยขนาดและรูปร่างของชิ้นงานนั้นไม่เปลี่ยนแปลงบิดเบี้ยงไป กล่าวคือต้องมีกำลังดึง tensile Strength สูงเพียงพอ ต้องมีความเหนียว Fracture Toughness เพียงพอ เมื่อต้องรับแรงกระแทกจากการยิงรอยแยกเล็ก ๆ ที่อาจมีในเนื้อวัสดุไม่สามารถขยายความลึกได้มากเป็นต้น

   แต่คุณสมบัติเชิงกลที่ต้องสนใจเพิ่มขึ้นสำหรับ โพลีเมอร์ ประการหนึ่ง ได้แก่ ความแข็งคงรูป Stiffness คือต้องใช้แรงมากเพียงใดในการบิด หรือดึงให้วัสดุนั้นงอหรือยืดค่าที่ใช้วัดเรียกว่า โมดูลัส คือ ความเค้นที่ต้องใช้ต่อความเครียดที่เกิดขึ้น มีหน่วยเป็น แรงต่อพื้นที่หน้าตัดเช่น ปอนด์ต่อตารางนิ้ว สาเหตุที่คุณสมบัติด้านนี้มีความสำคัญเป็นเพราะ โดยปกติวัสดุโพลีเมอร์จะมีความแข็งคงรูปน้อยกว่าโลหะ จึงต้องหาทางเสริม ความแข็งแรงมิให้ชิ้นส่วนนั้นบิดเบี้ยวเมื่อใช้งาน

   ในอุตสาหกรรมพลาสติกนั้นจะเห็นได้ว่ามักใช้วิธีออกแบบชิ้นส่วนโดยเสริมความหนาของสัวสุดเฉพาะบริเวณที่จะต้องรับแรง ปืนกล็อค นับว่ามีความกล้าท้าทายต่อความคิดเห็นของผู้บริโภคเป็นอย่างมาก โดยนำวิธีการออกแบบชิ้นส่วนพลาสติกมาใช้สร้างโครงปืน คือ ในการใช้งานนั้นเมื่อยิงปืน แรงที่เกิดขึ้นเกือบทั้งหมดจะอยู่ในแนวแทนตามความยาวของโครงปืน แรงที่กระทำด้านบ้างมีน้อยมาก (มีเพียงแรงบิดที่เกิดจากหัวกระสุนหมุนไปตามเกลียวในลำกล้อง กับแรงที่ใช้ในคัดปลอก)

   ปืนกล็อคออกแบบมาให้ มีความแข็งคงรูปตามแนวความยาวของโครงปืนที่จะต้องรับแรงกระทำเป็นหลัก ด้านข้างไม่ต้องเสริมวัสดุให้เกิดความแข็งเกินความจำเป็นดังนั้นหากเอามือบีบดครงปืนด้านข้าง จะมีความรู้สึกเหมือนบีบขวดน้ำพลาสติก ทั้งที่ความจริงแล้วตัวปืนมีความแข็งแรงรับแรงกระทำจาการยิงได้อย่างเหลือเฟือวิธีเลี่ยงปัญหาเรื่องความแข็งคงรูปอีกแนวความคิดหนึ่ง ก็คือใช้วัสดุที่มี Stiffness มากและใช้วัสดุให้หนาขึ้น แต่มีผลเสียคือน้ำหนักจะมากขึ้นและที่สำคัญตัวปืนก็จะต้องหนาขึ้นด้วย

   โพลีเมอร์ที่ใช้สร้างปืนต่างจากพลาสติกทั่วไปอย่างไร

   ก่อนจะกล่าวถึงคุณสมบัติต่าง ๆ ของโพลีเมอร์ คงจะต้องขอกล่าวถึงโครงสร้างทางโมเลกุลของมันเสียก่อนสักเล็กน้อย ทั้งนี้อาจจะดู “หนัก” ไปบ้าง แต่ลักษณะโครงสร้างของโมเลกุลโพลีเมอร์นี้มีความสำคัญในการกำหนดคุณสมบัติของวัสดุ พื้นฐานในส่วนนี้จะทำให้เราเข้าใจคุณลักษณะของโพลีเมอร์ได้ง่ายยิ่งขึ้น เช่นจะทำให้อธิบายได้ว่า เหตุไรเครื่องใช้พลาสติกที่ใช้งานกันอยู่ทั่วไปถูกความร้อนแล้วอ่อนตัวเสียรูป แต่ทำไม่ปืนกล็อคแช่น้ำเดือดแล้วยังนำขึ้นมายิงได้หน้าตาเฉย เป็นต้น

   วัสดุโพลีเมอร์นั้นแบ่งตามลักษณะของโครงสร้างดมเลกุลออกได้เป็นสองประเภท ประเภทแรกมีลักษณะโมเลกุลเชื่อมต่อกันเหมือนร่างแห วัสดุประเภทนี้เรียกว่า “เทอร์โมเซ็ท” เมื่อถูกความร้อนจะไม่หลอมเหลว หากร้อนมาก ๆ ก็จะไหม้เกรียมไปเลย

   คุณสมบัติของวัสดุเทอร์โมเซ็ท ขึ้นอยู่กับลักษณะของโมเลกุล หากเป็นร่างแห ตาถี่ มี “ปม” ของตาข่ายอยู่ใกล้กันมาก ก็จะเป็นวัสดุที่แข็ง ตัวอย่างเช่น พลาสติกประเภทเบกาไลท์ ที่กล่าวไว้แล้ว และวัสดุประเภทอิพ็อกซี่ซึ่งปัจจุบันนำมาใช้ในการสร้างพานท้ายปืนไฟเบอร์กลาาสอันเป็นที่นิยมมากขึ้นเป็นลำดับ หากโมเลกุลของวัสดุเทอร์โมเซ็ทเป็นร่างแห ตาห่าง “ปม” ของต่าข่ายอยู่ห่างกันวัสดุจะมีความยืดหยุ่น คือวัสดุประเภทยางนั่นเอง

   โพลีเมอร์ประเภทที่สองมี ลักษณะโมเลกุลเป็นเส้นยาว ๆ ไม่เชื่อต่อกัน เรียกว่า “เทอร์โมพลาสติก” หลอมเหลวได้เมื่อถูกความร้อน การที่สามารถให้ความร้อนจนวัสดุหลอมเหลวแาล้ววัสดุนั้นแข็งตัวเมื่อเย็นลงโดย คุณภาพไม่เสื่อมไปนี้ เป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้วัสดุโพลีเมอร์เข้ามามีความสำคัญในวงการปืน เพราะทำให้สามารถผลิตชิ้นส่วนด้วยวิธีฉีด แบบ หรือ Injection Molding ได้เป็นการลดต้นทุน ในการผลิตชิ้นส่วนซึ่งมีรูปร่างซับซ้อนอย่างเช่นโครงปืน แทนที่จะต้องนำแท่งโลหะมากัดไสหลายสิบขั้นตอนสามารถขึ้นรูปเป็นชิ้นงานสำเร็จโดยการฉีดแบบในขั้นตอนเดียวเมื่อผู้ผลิตลดต้นทุนการผลิตได้ ในทางทฤษฎีแล้วผู้ซื้อก็จะได้รับประโยชน์เพราะซื้อปืนดีได้ในราคาถูกลง

   เทอร์โมพลาสติกยังแบ่งออกไปตามลักษณะการจัดเรียงตัวของโมเลกุลได้เป็นสองประเภท ประเภทแรกเส้นโมเลกุลแต่ละเส้นมีกิ่งก้านแยกออกมา ทำให้โมเลกุลเรียงตัวกันเป็นระเบียบไม่ได้ จึงไม่สามารถเรียงตัวกันเป็นผลึก เรียกวัสดุประเภทนี้ว่าโพลีเมอร์แบบ อะมอฟัส (Amorphous – อสัณฐาน) ตัวอย่างที่เห็นอยู่รอบตัวทั่ว ๆ ไป ก็ได้แก่ พีวีซี (เช่น ท่อน้ำดื่ม) ,โพลีสไตรีน (เช่น กล่องพลาสติกใสแบบแข็ง) ,อะครีลิค (เช่น กรอบพระ) เอบีเอส (เช่น กันชนรถยนต์) เป็นต้น วัสดุเหล่านี้อาจมีความแข็งแรงก็จริง แต่เมื่อเพมิอุณหภูมิขึ้นถึงจุดหนึ่งที่ยังต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโพลีเมอร์ เรียกว่า อุณหภูมิ กล๊าสทรานซิชั่น T8 ความที่โมเลกุลไม่จัดรูปกันเป็นระเบียบจึงไม่มีแรงยึดเหนี่ยวกันและกัน ทำให้โมเลกุลเลื้อยกันไปคนละทิศละทาง ความแข็งแรงของวัสดุจะลดฮวบลงทันที กลายสภาพเป็นยางอ่อนปวกเปียกอุณหภูมิ T8 ของบรรดาวัสดุที่กล่าวมาข้างต้นจะอยู่ในย่านประมาณ 80-90 องศาเซลเซียส วัสดุประเภทนี้จึงนำมาใช้ทำชิ้นส่วนของอาวุธปืนไม่ได้ เพราะในกรณีต้องทำการยิงติดต่อกันนาน ๆ ความร้อนจากลำกล้องจะทำให้อุณหภูมิเข้าใกล้ T9 ของวัสดุประเภทนี้ได้

   เทอร์โมพลาสติกประเภทที่สอง โมเลกุล มีกิ่งก้านสาขาน้อย เรียงตัวกันเป็นระเบียบได้ง่าย โมเลกุลบางส่วนจึงสามารถจัดเรียงตัวกันเป็นผลึก เรียกวัสดุประเภทนี้ว่าโพลีเมอร์แบบ คริสตาลิน (Crystalline) ส่วนที่เป็นผลึกจะช่วยยึดเหนี่ยวโมเลกุลไว้ด้วยกัน แม้ว่าจะเพิ่มอุณหภูมิขึ้นผ่านจุด T9 ความแข็งแรงของวัสดุก็ไม่ลดลงมากต้องเพิ่มอุณหภูมิไปถึงจุดหลอมเหลว ความแข็งแรงจึงจะลดลงหายไป วัสดุประเภทนี้แม้คุณสมบัติด้านความแข็งแรงจะไม่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิมาก แต่ระดับความแข็งแรงของโพลีเมอร์ แต่ละชนิดจะมีค่าแตกต่างกัน โพลีเมอร์ชนิดไหนตัวเส้นโมเลกุลมีแรงยึดเหนี่ยวกันน้อย ก็จะมีความแข็งแรงต่ำ และมีจุดหลอมเหลวต่ำตัวอย่างเช่น โพลีเอททิลีน หรือ พีอี (เช่น แกลลอนน้ำมันเครื่อง) โพลีโพรไพ- ลีน หรือ พีพี (เช่น เก้าอี้สนาม) มีกำลังดึง Tensile Strength ประมาณ 4,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว โมดูลัส ประมาณ 150,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว อุณหภูมิหลอมเหลว ประมาณ 140-180 องศาเซลเซียส พวกนี้แข็งแรงไม่พอที่จะนำมาใช้ทำชิ้นส่วนโครงสร้างของอาวุธปืน

   เอาหละครับ ทีนี้ก็มาถึงวัสดุโพลีเมอร์ที่ใช้ทำโครงปืนได้เสียที วัสดุโพลีเมอร์แบบคริสตาลินบางชนิด เช่น ไนล่อน มีเส้นโมกุลมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกันมากเนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างประจุไฟฟ้าที่ต่างขั้วกันวัสดุประเภทนี้จะมีความแข็งแรงสูง และมีจุดหลอมเหลวสูงดูตัวอย่างเช่น ไนล่อน 6/6อันเป็นวัสดุที่คู่มากับวงการปืนโครงโพลีเมอร์ ตั้งแต่แรกเริ่มมาจนถึง “ไซเทล” ที่รูเกอร์ใช้อยู่ในปัจจุบัน วัสดุไนล่อน 6/6พื้นฐานที่ยังไม่ได้เติมแต่งเพิ่มความแข็งแรง มีกำลังดึง Tensile Strength ประมาณ 8,500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว โมดูลัส ประมาณ 400,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว อุณหภูมิหลอมเหลว ประมาณ 260 องศาเซลเซียส นั่นก็คือ เนื้อวัสดุประเภทนี้จะมีความแข็งแรงสูง บิดตัวเสียรูปยาก และรักษาความแข็งแรงไว้ได้ดีแม้อุณหภูมิจะเพิ่มสูงขึ้น

   แต่วัสดุโพลีเมอร์ที่นำมา ใช้สร้างชิ้นส่วนโครงสร้างของปืนนั้นมิได้ใช้เนื้อโพลีเมอร์เปล่า ๆ แต่จะผสมใยแก้วเข้าไปด้วย ในกรณีของวัสดุไนล่อน สามารถผสมใยแก้วเส้นสั้นประมาณ 1/4นิ้ว เข้าไปได้ถึงกว่า 30% โดยยังใช้วิธีผลิตชิ้นส่วนด้วยการฉีดแบบได้

   การผสมเส้นใยแก้วเข้ากับเนื้อโพลีเมอร์ทำให้วัสดุนั้นกลายเป็นวัสดุที่เรียกว่า วัสดุคอมโพสิท มีคุณสมบัติที่รวมเอาความดีของ องค์ประกอบทั้งสองเข้าด้วยกัน คือได้ความแข็งแรง Strength กับความแข็งคงรูป Stiffness ของเส้นใยแก้ว บวกกับความเหนียวไม่เปราะหักง่าย ของเนื้อโพลีเมอร์ การผสมใยแก้วนอกจากจะทำให้ค่า กำลังดึง Tensile Strength กับ ค่าโมดูลัส เพิ่มมากขึ้นกว่าค่าของเนื้อโพลีเมอร์เองหลายเท่าแล้ว ยังทำให้วัสดุนั้นใช้งานได้ที่ อุณหภูมิสูงขึ้นอีกด้วย ดูตัวอย่างของ ไนล่อน 6/6อีกครั้ง หากเป็นเนื้อไนล่อน 6/6ไม่ผสมใยแก้ว อุณหภูมิที่เริ่มอ่อนตัวเมื่อมีแรงกระทำ (Deflection Temperature Under Load- DTUL, 264 psi load) จะอยู่ที่ประมาณ 105 องศาเซลเซียส แต่เมื่อผสมใยแก้วแล้วจะมีกำลังดึง Tensile Strength ประมาณ 30,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว โมดูลัส ประมาณ 2,000,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และจะอ่อนตัวที่อุณหภูมิ DTUL สูงถึงประมาณ 250 องศาเซลเซียส วัสดุประเภทคอมโพสิทผสมใยแก้วจึงใช้งานได้ที่อุณหภูมิมากทีเดียว

   เมื่อทราบเช่นนี้แล้ว การทดลองต้นปืน โครงโพลีเมอร์ ในน้ำเดือด 100 องศาเซลเซียส จึงมิใช่สิ่งที่น่ากลัวอะไรนัก ในกรณีปืนพก พี 95 ของใหม่จากรูเกอร์มีการนำเทคโนโลยีด้านโพลีเมอร์ที่พัฒนาใหม่มาใช้ วัสดุที่รูเกอร์ใช้เป็นเทอร์โมพลาสติกดพลียูรีเทน ผสมใยแก้วเส้นใยยาว เส้นใยแก้วจะพันกันเมื่อฉีดแบบเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุได้เหนือกว่ากรณีใช้ใยแก้วเส้นใยสั้น วัสดุนี้มีการปรับปรุง ต่างไปจากโพลีเมอร์ “ไอโซพลาส” ที่มีขายในท้องตลาด วิศวกรของรูเกอร์พบ วิธีเพิ่มความเหนียวของวัสดุเพื่อให้ทนต่อความสึกหรือได้มากขึ้นโครงปืน พี 95 จึงไม่มีการเสริมรางเหล็กให้เป็นจุดสัมผัสระหว่างโครงปืนกับสไลด์

   คุณสมบัติเด่นของวัสดุโพลีเมอร์

   คุณสมบัติเด่นของวัสดุโพลีเมอร์นอกจากความง่ายในการผลิตชิ้นส่วนด้วยวิธีฉีดแบบตามที่กล่าวไว้แล้ว คุณสมบัติเด่นที่เป็นประโยชน์ต่อผู้ซื้อโดยตรง ได้แก่การไม่เป็นสนิม กับที่คุณสมบัติที่สำคัญคือ การที่โพลีเมอร์มีความแข็งแรงแต่น้ำหนักเบา ค่าที่มักใช้เปรียบเทียบวัสดุในเรื่องของความแข็งแรงกับน้ำหนักนั้น ได้แก่ค่ากำลังจำเพาะ Specific Strength คือ กำลังดึงหารด้วยความถ่วงจำเพาะของวัสดุ ใช้เทียบว่าต้องใช้วัสดุหนาเป็นกี่เท่าจึงจะรับแรงดึงได้เท่ากันกับอีกค่าหนึ่งคือ โมดูลัสจำเพาะ Specific Moldulus คือ โมดูลัสหารด้วยความถ่วงจำเพาะของวัสดุใช้เทียบว่าต้องใช้วัสดุหนาเป็นกี่เท่าจึงจะมีความแข็งคงรูป Stiffness เท่ากัน ค่าเปรียบเทียบสำหรับวัสดุประเภทไนล่อน 6/6ผสมใยแก้ว กับโลหะแสดงไว้ในตาราง

   จะเห็นได้ว่าค่า Specific Modulus สู้โลหะไม่ได้ ดังนั้นชิ้นส่วนที่ต้องการจะให้แข็งคงรูปไม่บิดเบี้ยวง่ายแต่ต้องการความบาง จึงมักต้องดามไว้ด้วยโลหะ ดูตัวอย่างเช่น แมกกาซีนของปืนกล็อค เป็นต้น ส่วนค่า Specific Modulus ตามตารางจะอยู่ในย่านใกล้เคยงกับอะลุมิเนียมอัลลอยแต่สู้เหล็กกล้าอัลลอยต่ำไม่ได้ ทั้งนี้ค่าที่แสดงเป็นการนำเอากำลังดึง Tensile Strength ที่วัดจากเครื่องงัดแรงดึงมาคำนวณ ความเร็วในการดึงจะอยู่ในย่านต่ำ

   ในการใช้งานจริงนั้น เมื่อยิงปืน แรงที่เกิดขึ้นจะเกิดในเวลาอันสั้นมาก อัตราการดึงหรือ Strain Rate จะสูงมาก วัสดุโพลีเมอร์มีคุณสมบัติพิเศษอย่างหนึ่งซึ่งเกิดเนื่องจากความที่มันประกอบขึ้นมาจากโมเลกุลชนิดยาว หากเกิดแรงกระทำต่อวัสดุโพลีเมอร์อย่างรวดเร็ว คือ Strain Rate สูง โมเลกุลของโพลีเมอร์ จะเคลื่อที่ตอบสนองได้ไม่ทัน ทำให้ความแข็งแรง Strength ของโพลีเมอร์นั้นมีมากกว่าเมื่อต้องรับแรงที่เกิดขึ้นช้า ๆ ดังนั้นค่า Specific Strength ที่แท้จริงของโพลีเมอร์เมื่อรับแรงกระทำ จากการยิงปืน จะสูงกว่าค่าที่แสดงตามตาราง แฟนปืนกล็อคบนอินเตอร์เน็ต มักคุยว่าโพลีเมอร์ที่ใช้สร้างโครงปืนกล็อคแข็งแรงกว่าเหล็กกล้า ถ้าเทียบเป็นค่า Specific Strength อาจจะถูกต้องหรือหากจะคลาดเคลื่อนบ้างก็คงจะเข้าทำนอง “ไม่ใช่ก็ใกล้เคียง”

   คุณสมบัติอีกประการหนึ่งที่เกิดจากลักษณะของโมเลกุล คือ ความสามารถในการดูซับแรงกระแทก หรือ Damping โดยพลังงานจะถูกโมเลกุลของโพลีเมอร์ดูดซับไว้แล้วเปลี่ยนเป็น พลังงานความร้อน คุณสมบัติในส่วนนี้ก็จะช่วยลดกระแทกต่อมือของผู้ยิงลงไปได้

   ข้อจำกัดบางประการของโพลีเมอร์

   โพลีเมอร์มีข้อจำกัดบางประการที่ต้องคำนึงถึงและหาทางห้องกันปัญหา เมื่อจะนำมาใช้เป็นชิ้นส่วน โครงสร้างของอาวุธปืน ดังจะกล่าวต่อไปนี้

   ประการแรกคือขีดจำกัดด้านอุณหภูมิใช้งาน โดยปกติยุทโธปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อให้ใช้งานได้ทั่วโลกนั้น มาตรฐานทางการทหารมักจะกำหนดให้ต้องสามารถใช้งานได้ในสภาพอุณหภูมิระหว่าง –54 องศาเซลเซียส ถึง +71 องศาเซลเซียส นัยว่าช่วงอุณหภูมินี้ครอบคลุมทุกพื้นที่บนดลกในทุกฤดูกาลที่มนุษย์เราอาจจะต้องเอาอาวุธไปใช้รบกัน วัสดุโพลีเมอร์มีคุณสมบัติด้านความแข็งแรงเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมความแข็งแรงของ โพลีเมอร์ ในย่านอุณหภูมิสูงได้กล่าวไว้แล้ว จึงมาลองพิจารณาย่านอุณหภูมิต่ำกันดูโพลีเมอร์ส่วนใหญ่จะแข็งแต่มีความเปราะ เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงใต้จุดเยือกแข็งมาก ๆ ในการคำนวณออกแบบปืนจึงต้องคำนึงถึง กำลัง strength ของวัสดุที่อุณหภูมิต่ำไว้ด้วย

   ข้อที่ต้องพิจารณาอีกประการหนึ่งเกิดจากการที่วัสดุโลหะกับวัสดุโพลีเมอร์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่างกันมาก โดยโพลีเมอร์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเป็นประมาณ 8-10 เท่าของดลหะนั่นคือ เมื่ออุณหภูมิลดต่ำลงโพลีเมอร์จะหดตัวมากกว่าโลหะ และเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสุงขึ้นโพลีเมอร์ก็จะขยายตัวมากกว่าโลหะ การออกแบบชิ้นส่วนจึงต้องคำนึงถึงเรื่องนี้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเช่น เกิดความฝืดหรือความหลวมระหว่างสไลด์กับโครงปืน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง

   ประการที่สองได้แก่การดูดซับความชื้น เป็นปัญหาที่เกิดกับวัสดุไนล่อนโดยเฉพาะมีผลให้ความแข็งแรงลดลง และขนาดเปลี่ยนแปลงไป ในทางปฏิบัติจะออกแบบโดยใช้ค่าคุณสมบัติของวัสดุที่ได้ดูดความชื้นเข้าไปสมดุลยืแล้ว วัสดุไนล่อน “เวสตามิด” ที่เอช เค ใช้สร้างปืน USP เป็นตระกูลไนล่อน 12 ซึ่งเป็นไนล่อนที่ดูดความชื้นน้อย

   ประการที่สามคือความทนทานต่อสารเคมี และสารทำละลายโซลเว้นท์ โดยเฉพาะในกรณีวัสดุโพลีเมอร์ที่จะใช้สร้างปืนพก จะต้องคำนึงถึงผลของน้ำยาล้างปืนและน้ำมันปืน วัสดุประเภทไนล่อนมีความทนทานต่อสารเคมีและ โซลเว้นท์ทั่วไปได้ดี ไนล่อนบางประเภทนั้นใช้เป็นวัสดุสร้างถึงเก็บน้ำมันเชื้อเพลิงเสียด้วยซ้ำ

   แต่ทั้งนี้ โซลเว้นท์ที่ผสมอยู่ในน้ำยาล้างปืนมีหลายชนิด ส่วนหนึ่งทำหน้าที่ละลายราบโพลีเมอร์ตกค้าง โดยเฉพาะโพลีเมอร์ประเภทโมเลกุลมีความเป็นขั้ว Polar คล้ายไนล่อนด้วย ข้อมูลบนอินเตอร์เน็ต มีกล่าวถึงการที่โครงปืนกล็อคที่มีอายุใช้งานมานาน เริ่มเกิดปัญหาอันเนื่องมากจากน้ำยาล้างปืนบ้างแล้ว ข้อมูลจะเชื่อถือได้หรือไม่นั้น ไม่แน่นอน แต่ขนาดจิ้งจกทักเรายังรับฟังได้ดังนั้นในการใช้ปืนโครงโพลีเมอร์ก็ควรจะปฏิบัติตามคู่มือของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัด ในเรื่องของ การล้างทำความสะอาด ส่วนวัสดุโพลียูรีเทนของรูเกอร์นั้น ก็ทนทานต่อสารเคมีและสารทำละลายดซลเว้นท์ทั่วไปได้ดี แต่ไม่ทนต่อโซลเว้นท์ประเภทอะซีโทน (มีในน้ำยาล้างเล็บและแอลกอฮอลเช็ดแผลบางประเภท) ผู้ใช้ปืนต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ

   และประการสุดท้ายคือความทนทานต่อรังสีอุลตร้าไวดอเลตจากแสงแดด รังสีอุลตร้าไวโอเลต หรือ ที่เรียกันว่า ยุ วี เป็นแสงความยาวคลื่นสั้น มีพลังงานสุงทำให้ดมเลกุลของสารอินทรีย์ต่าง ๆ สลายตัวได้ เราคงทราบจากโฆษณาทางโทรทัศน์ต่าง ๆ แล้วว่า รังสี ยู วี จากการถูกแดดเลีย มีพิษสงมากประการใด ตั้งแต่ทำให้ผ้าสีซีดจนทำให้ใบหน้าเป็นฝ้าและเหี่ยวย่น วัสดุประเภทโพลีเมอร์ส่วนใหญ่รวมถึง ไนล่อน และโพลียูรีเทน จะเสื่อมสภาพลดความแข็งแรงลงเนื่องจากผลของรังสี ยู วี ทำให้เส้นโมเลกุลขาด

   หนทางแก้คือ การเติมสารเคมีป้องกันเข้าไว้ในเนื้อโพลีเมอร์นั้น สารเคมีที่วงการพลาสติกใช้เติมป้องกันรังสี ยู วี ตัวหนึ่งก็คือ ผงคาร์บอน (คารบอนแบล็ค) เพื่อทำให้วัสดุนั้นทึบแสงเสีย บังเอิญมาตรงกับความต้องการของวงการปืนซึ่งคุ้นเคยกับการที่ปืนต้องมีสีดำพอดีนอกจากนั้นก็ยังเติมสาร ยู วี สเตบิไลเซอร์ เข้าไปทำหน้าที่ต่อต้านผลของรังสี ยู วี ที่ยังเล็ดรอดเข้ามาในเนื้อวัสดุได้อีก

   สารเคมีเหล่านี้จะมีอยู่ในเนื้อโพลีเมอร์เป็นปริมาณจำกัด ในทางทฤษฎีแล้วระดับการป้องกันรังสี จึงมีระยะเวลาจำกัดอันหนึ่ง ส่วนในทางปฏิบัติอาจเติม ยุ วี สเตบิไลเซอร์ เข้าไปเพียงพอที่จะรักษาคุณสมบัติของโพลีเมอร์ได้เป็นเวลาหลายสิบปี หรือเป็นร้อยปี สิ่งที่แน่นอนคือปืนโครงโพลีเมอร์เหล่านี้ มีกำเนิดมาจากการเป็นปืนทหารมาตรฐานการทดสอบทางทหารครอบคลุม การจำลองสภาพรังสีจากแสดงแดดไว้ด้วย การออกแบบจึงต้องมีการคำนึงถึงเรื่องรังสี ยู วี ให้มีความทนทานในช่วงไม่ต่ำกว่าประมาณ 10-20 ปี เยี่ยงยุทโธปกรณ์ทั่วไปอยู่แล้ว

    คำถามสำคัญที่ว่าปืนพกโครงโพลีเมอร์จะมีความทนทานใช้งานอยู่ได้กี่สิบปีนั้น ผู้เขียนเองยังไม่ได้รับคำตอบที่แน่ชัด แต่หากจะพลคำตอบก็คงเป็นคำตอบจากการจำลองและคำนวณ เพราะเราคงต้องระลึกไว้ว่าวัสดุไนล่อนชิ้นที่มีความเก่าแก่ที่สุดในโลกในปัจจุบันก็จะมีอายุได้ไม่เกิน 70 ปี เท่านั้น

   ส่วนในความเห็นส่วนตัวอันต่ำต้อย ของผู้เขียนเอง นั้น ผู้เขียนมีความประทับใจกับ

   นวนิยายเรื่อง “สายโลหิต” ของ โสภาค สุวรรณ เป็นอย่างมาก จึงมีความคิดว่า ศาสตราวุธน่าจะเป็นวัตถุที่คงทนถาวรตกทอดครอบครองสืบต่อกันไปในวงตระกูล ทุกวันนี้บนหิ้งปืนที่บ้านยังมีปืนพกลำกล้องแฝด Charles และ Lancaster ที่บนประกับด้ามปิดแผ่นเงินจารึกนามของบรรพบุรุษ ต้นตระกูลไว้ปืนยังอยู่ในสภาพใช้งานได้ และปืน กล็อค, ซิกม่า, หรือ USP จะคงทนถาวรได้อย่างนี้หรือไม่ คงไม่ขอยืนยัน