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火薬式工具（PAT、製造会社名にちなんでヒルティガンやラムセットガンなどと呼ばれることが多い）は、建設や製造において、鋼鉄やコンクリートなどの硬い基材に材料を接合するために使用される釘打ち機の一種です。直接締結または爆発締結として知られるこの技術は、銃器の発射プロセスと同様に、少量の化学推進剤の制御された爆発によって作動します。
火薬式工具は、穴あけとねじ込み式ファスナーの取り付けといった他の作業方法に比べて作業速度が速いため、よく使用されます。また、コンクリート天井に鋼製吊り下げクリップを取り付けるなど、狭い場所や作業しにくい場所でも容易に使用できます。
火薬式工具は、小型の爆薬カートリッジによって作動します。このカートリッジは、撃針がカートリッジ底部にある高感度の爆薬である雷管を叩くと作動します。雷管は主装薬である火薬に点火し、火薬は急速に燃焼します。推進剤の燃焼によって発生した高温ガスはカートリッジ内部に急速に圧力を蓄積し、その圧力がファスナーの頭部を直接押し込むか、ピストンを押してファスナーを銃口から押し出します。
火薬式工具には、高速タイプと低速タイプがあります。高速タイプでは、推進剤が銃器と同様のプロセスで締結具に直接作用します。低速タイプでは、ピストンがチャンバー内に挿入されます。推進剤がピストンに作用し、ピストンが締結具を基材に押し込みます。このピストンは、キャプティブボルトピストルのボルトに相当します。
ファスナーの平均テスト速度が300 ft/s (91 m/s)を超えず、かつ 1 つのテストで速度が108 m/s (350 ft/s)を超えない場合、ツールは低速とみなされます。[ 1 ]高速ツールは、スタッド、ピン、またはファスナーを300 ft/s ( 91 m/s )を超える速度で推進または排出します。[ 1 ]
米国で製造または販売される高速工具は、特定の状況下では準拠しなければならない。[ 2 ]その多くは造船業や鉄鋼業で使用されている。
火薬式締結具は特殊な熱処理鋼で作られており、一般的な釘はこの用途には適していません。建設業や製造業の特定の用途向けに設計された特殊な締結具が数多く存在します。
火薬作動式技術は、第二次世界大戦中に商用利用のために開発され、高速締結システムが船舶の損傷を一時的に修復するために使用されました。船体に穴が開いた場合、これらのツールは損傷した部分に鋼板を固定しました。[ 3 ]これらのツールは、米国海軍のためにマイン・セーフティ・アプライアンス社によって開発されました。 [ 4 ]火薬作動式ツールは、この開発以前にも研究され使用されていました。第一次世界大戦中は対潜水艦戦で使用され、1921年の米国特許（米国特許番号1365869）の対象となりました。[ 5 ]第二次世界大戦中、特殊作戦執行部（SOE）は、船舶の船体に爆薬を取り付けるために使用する「ネイルガン」を開発しました。[ 6 ]鋼鉄製の船体用と木製の船体用の2種類の発射体が開発されました。[ 7 ]どうやら、2ピースの釘は鋼鉄製の船体用で、1ピースの釘は木製の船体用だったようだ。推進薬は、釘の後部にある銅製のシーリングキャップのすぐ前のチャンバーにあった。
火薬作動式工具は、以下のように分類できる。
火薬式工具は、特別に設計された空砲弾（非公式には「装填弾」、「ブースター弾」、「弾丸」、「チャージ弾」などとも呼ばれる）によって作動する。
多くの場合、装薬は改造された薬莢を備えた通常の銃弾で、弾頭は省略されている。スミス＆ウェッソン社が開発した.22ショート弾はよく使われる。これらの装薬は手差し式（単発式）の場合もあれば、プラスチック製のキャリアストリップに装填されて販売される場合もある。
一般向けに販売されている単発弾の強度または色の3種類は、真鍮色のケースに入った茶色、緑色、黄色の3種類である。
火薬式工具はすべて高容量の装薬に対応しているわけではありません。例えば、最も強力な装薬（ニッケルパープル、初速1,295フィート/秒（395メートル/秒））は、発生する高圧に対応していない工具で使用すると危険です。上記の表は、試験装置から発射された350グレイン（23グラム）の弾丸に関するものです。
空気圧式銃と同様に、火薬式銃にも銃口安全装置が備わっています。銃口が十分な力で表面に押し付けられていない場合、撃針がブロックされ、弾丸に届かず発射できません。これにより、銃が危険な方法で発射され、釘が制御不能な弾丸となることを防ぎます。
人身事故を引き起こす可能性があるため、米国のOSHA規制では、火薬式機器をレンタルまたは使用する前に、使用する工具に特化した認証を取得することが義務付けられています。 [ 8 ] 火薬式釘打ち機のほとんどのメーカーは、トレーニングと認証を提供しており、一部は追加料金なしでオンラインテストを実施しています。さらに、適切な出力レベルを識別するカラーコードシステムで使用される色を識別できない使用希望者には、特別な指導が必要です。ほとんどの認証は生涯有効ですが、カリフォルニア州では3年ごとに更新する必要があります。[ 9 ]