防弹衣之“陶瓷插板防弹衣”
现代防弹插板有几种不同的材料构成。目前最常见也是防护效果最好的一种就是陶瓷。虽然称之为陶瓷板,但并非整块板板都由陶瓷构成,通常是一整块处理成硬板的防弹纤维作为背面衬层,正面敷设排列紧密的多块陶瓷片构成。
另外即使陶瓷片碎裂后,剩下的陶瓷碎未仍然能抵御一、两发弹的射击,再加上并非所有的子弹都能刚好打到一个洞上面,所以一块陶瓷插板能抵御多发子弹的射击。
目前美军列装的SAPI板就是陶瓷板,在伊拉克和阿富汗,这些陶瓷插板已经救过许多美军士兵的性命了,包括SVD和PKM发射的7.62x54r弹也无法穿透,最多只是在中弹的部位有点痛和积了点瘀血而矣。
而我国的防弹衣生产商也能生产这种陶瓷板,其重量、防护面积和美军的SAPI差不多。在试验中,国产的陶瓷板能在20米以内的距离上抵御5.56 NATO口径的M16步枪、7.62 NATO口径的M14步枪、7.62x54r口径的85式狙击步枪、5.8口径的95式步枪。
国产的陶瓷板抵御QBZ95式步枪射击的试验,这种国产陶瓷板的大小和重量都和美军的接近,而效果也是一样的好。在试验中,5.8mm钢芯弹无法在近距离洞穿国产陶瓷板,而且背面的衬层没有产生大的变形,也就是说,不会对人体构成严重的二次伤害。
陶瓷插板的内部结构,包括一块纤维背衬和紧密排列的多块陶瓷
按数字4键。在游戏中玩家获取防弹插板之后按4键就能使用了。安装之后屏幕中间就会有一个倒计时,倒计时结束防弹插板就会安装在玩家的正前方。中途停止或者玩家按取消键,则防弹插板就被取消安装。
有陶瓷板才算是真正能挡步枪弹,但是保护面积有限,绝对不舒服,而且承受重复射击的能力么......最近技术有进步,但是还是很大程度取决于人品。
有钢板,如果够厚也能挡步枪,但是真的重过头了,硬质防弹衣用金属做的话,一般会限制在手枪防护的等级吧。稍微人性化点也要用钛合金板,即便如此还是比陶瓷要重,或者同等重量下保护要少,好处是会薄一些。在没有条件用陶瓷板的情况下最有可能的是什么都不用。
说实话我没见过穿防弹衣的,现在也没有进行中的武装冲突,所有的只能是猜测。理论上车辆上最危险的机枪手至少应该有防弹衣。固定翼飞机的乘员的话,有也是在弹射座椅里(尤其是战斗机,我觉得PRU-70不会一路穿身上)。直升机的倒是可能直接穿在身上。实际上,防弹衣是没什么效费比的东西。
约束式的是按陶瓷板-爆炸药-膨胀材料-陶瓷板-……的顺序排列,外面加上约束材料,装入装盒,最后嵌入装甲。遇到穿甲弹攻击时,陶瓷破裂,在膨胀材料和爆炸药作用下,碎成小块,但各小块碎片切割穿甲弹弹芯,造成断裂或偏转。而且由于分别装在装甲盒里面,不会影响其他未被集中的部位
半约束式和约束式的类似,但没有独立装甲盒,采用类似捆扎带的方式
无约束式则和防弹衣,只是将陶瓷板放在装甲之间,效用最差
最近美国研发出新的夹层放置物。物质是一种液体,它被灌装在传统防弹衣的夹层内。当子弹或弹片打到这种新型防弹衣上 时,里面的液体会在子弹(或弹片)压力作用下瞬间转化为一种硬度极高的物质。当外部压力 消失后,这种高硬度物质又恢复到液体状态。
其实无论防弹插板还是防弹衣,目的都是为了能够防得住子弹,只不过防弹插板和防弹衣的防护级别有些区别。因为防弹衣大都是软质的,主要材料是PE或者芳纶,所以防护能力是有限的,最高级别只能达到NIJ IIIA级,也就是说单单只穿防弹衣的话只能抵挡住9mm子弹还有手枪的威胁。而防弹插板的材料不同,大都是用陶瓷和PE制作的,所以防弹插板都是硬质的,但是防弹插板可以达到的级别就非常高了,最高可以达到NIJ IV级,穿甲弹和步枪基本都能防得住。所以挑选防弹衣还是防弹插板需要根据自己不同的需求和作战环境去挑选。
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本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种防弹插板的生产工艺,包括如下步骤:
步骤s1:以陶瓷板的面积和形状为模板,对多层无纬布依次进行裁剪、叠片以及入模热压,并在叠片过程中加入双向拉伸pe膜,制成pe压板;
步骤s2:取环氧树脂45%-65%、固化剂15%-25%、促进剂5-20%、增韧剂2%-15%,按比例在反应釜内进行调配,进行配胶工艺制成粘合胶;
步骤s3:将止裂层包覆于所述陶瓷板的凸面;所述止裂层的面积和形状与所述模板相同;
步骤s4:制备面积和形状与所述模板相同的过渡层后,将所述过渡层贴设在所述陶瓷板的凹面;
步骤s5:取所述粘合胶将所述陶瓷板的凹面与所述pe压板的凸面对齐复合形成复合板;
步骤s6:对所述复合板进行压制固化工艺;
步骤s7:对所述复合板进行打磨工艺;
步骤s8:对所述复合板依次进行喷漆、印制产品标识、检验后,包装入库保存。
通过上述技术方案,双向拉伸pe膜具有热压后不抽丝、不粘黏模具、打磨不起边的作用,其表面张力可以很好的与无纬布紧密贴合,有效减少气泡和毛刺的产生,从而有利于均匀喷漆,提升产品质量。
本发明进一步设置为:所述裁剪工艺包括:准备一卷有所述无纬布的布卷和2层所述双向拉伸pe膜放到裁剪工作台上,拉出所述无纬布材料,用裁断机按照所述模板裁片,制成片材;
所述叠片工艺包括:将所述片材叠放在一起,每层尺寸对应而平移叠放,每相邻两层片材接触面的纤维方向正交,并在所述堆材的上、下两侧面各加一层所述双向拉伸pe膜形成堆材;
所述入模热压工艺包括:
初始压制:对所述堆材进行初始压强为20kg/cm2-35kg/cm2的压制;
升温加热:将加热温度升至110℃-135℃;
最终压制:对所述堆材进行最终压强为120kg/cm²-190kg/cm²的压制,并保持30min-50min;
开模冷却:降温至30℃-50℃时,去除压力,制成所述pe压板。
通过上述技术方案,力度不同的初始压制和最终压制,配合升温加热的工艺,可以很好的使片材成型成堆材,保证结构强度。
本发明进一步设置为:所述步骤s4包括:
涂胶:准备芳纶布,将所述芳纶布两面涂覆所述粘合胶,每面涂胶量200g/m2;
烘制:盖上离型纸,使所述芳纶布表面平整,进行持续24h的温度为80c°的烘干,制出所述过渡层;
切割:按照所述模板对所述过渡层进行切割;
贴合:将所述过渡层贴设在所述陶瓷板的凹面。
本发明进一步设置为:所述切割工艺采用激光切割机对所述过渡层进行切割,配合粘合胶使用离型纸可以使过渡层表面平整无气泡,同样还可以起到较少漏胶的情况。
通过上述技术方案,采用激光切割具有效率高,精度高的优点。
本发明进一步设置为:所述步骤s6包括:
压制固化:向所述复合板施加1.0mpa-1.5mpa的压制压力,保持温度15oc~28oc,湿度小于90%,持续5小时-12小时。
通过上述技术方案,提升复合板自身的结构稳定性。
本发明进一步设置为:所述压制固化工艺采用四柱液压机进行压制。
本发明进一步设置为:所述步骤s7包括:
初步打磨:采用机器人打磨设备通过高速旋转的磨盘对所述复合板的侧边进行打磨抹平;
精细打磨:采用气动打磨机对所述复合板进行精细打磨,将所述复合板四边的缺口部分采用腻子填补。
通过上述技术方案,固化后的复合板四边粗糙,含有固化胶体,不同层结构之间有些许的位移误差,且四边不平整、不光滑,经过初步打磨和精细打磨,可将复合板四边抹平打磨平整,提升产品质量。
本发明进一步设置为:所述步骤s8包括:
清洁所述复合板:
向所述复合板表面均匀喷上丙烯酸—聚氨酯纳米保护膜,喷涂量为30g-60g。
通过上述技术方案,提升复合板的防腐蚀和抗氧化能力,延长实用寿命。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
通过在叠片工艺中,在无纬布上增加双向拉伸pe膜,利用双向拉伸pe膜具有热压后不抽丝、不粘黏模具、打磨不起边的作用,其表面张力可以很好的与无纬布紧密贴合,有效减少气泡和毛刺的产生,从而有利于均匀喷漆,提升产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例的整体工艺方法框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进行详细描述。
一种防弹插板的生产工艺,如图1所示,包括如下步骤:
步骤s1:以陶瓷板的面积和形状为模板,对多层无纬布依次进行裁剪、叠片以及入模热压,并在叠片过程中加入双向拉伸pe膜,制成pe压板。
在步骤s1中,陶瓷板可采用碳化硅陶瓷板,具有较强的韧性和硬度。
裁剪工艺包括:准备一卷有无纬布的布卷和2层双向拉伸pe膜放到裁剪工作台上,拉出无纬布材料,用裁断机按照模板裁片,制成片材;
叠片工艺包括:将上述的片材叠放在一起,每层尺寸对应而平移叠放,每相邻两层片材接触面的纤维方向正交,既不能翻转,也不能旋转叠放,必须确保两层片材接触面的纤维方向互相垂直,之后在堆材的上、下两侧面各加一层双向拉伸pe膜形成堆材;该双向拉伸pe膜密度为110g/㎡,具有在下一步入模热压工艺过程中不抽丝、不粘黏模具、打磨不起边的作用,其表面张力可以很好的与无纬布紧密贴合,有效减少气泡和毛刺的产生,从而有利于后续的均匀喷漆,提升产品质量。
入模热压工艺可使用带有温控系统的压机,该工艺包括:
初始压制:对堆材进行初始压强为35kg/cm2的压制;然后开始;
升温加热:将加热温度升至130℃;
最终压制:对堆材进行最终压强为180kg/cm²的压制,并保持40min;
开模冷却:降温至45℃时,去除压力,取出堆材。
由此,力度不同的初始压制和最终压制,配合升温加热的工艺,可以很好的使片材成型成堆材,保证结构强度。
步骤s2:取环氧树脂65%、固化剂16%、促进剂10%、增韧剂9%,按比例在反应釜内进行调配,进行配胶工艺制成粘合胶;固化剂可采用脂肪胺类的混合物,增韧剂可采用液体聚硫橡胶,可增加粘合胶的压力耐受,具有较强的穿刺阻力和优异的粘结性能。
步骤s3:将止裂层包覆于陶瓷板的凸面;止裂层的面积和形状与模板相同;
步骤s4:制备面积和形状与模板相同的过渡层后,将过渡层贴设在陶瓷板的凹面;
步骤s4具体包括:
涂胶:准备芳纶布,将芳纶布两面涂覆粘合胶,每面涂胶量200g/m2;上述的粘合胶可对芳纶织物的纤维起到了固定的约束作用,可显著提高芳纶织物的抗穿刺性能。
烘制:盖上离型纸,使芳纶布表面平整,进行持续24h的温度为80c°的烘干,制出过渡层;在本实施例中,可将过度层放置在电热鼓风干燥箱内进行烘干。
切割:按照模板对过渡层进行切割;在本实施例汇中可采用激光切割机对过渡层进行切割,具有效率高,精度高的优点。再配合粘合胶使用离型纸可以使过渡层表面平整无气泡,同样还可以起到较少漏胶的情况。
贴合:将过渡层贴设在陶瓷板的凹面。
步骤s5:取粘合胶将陶瓷板的凹面与pe压板的凸面对齐复合形成复合板;
步骤s6:对复合板进行压制固化工艺;本步骤具体包括:
压制固化:向复合板施加1.5mpa的压制压力,保持温度20oc~27oc,湿度保持55%,持续10小时,具体的可采用四柱液压机进行压制,可将复合板设置有双向拉伸pe膜的一面面向四柱液压机底座,再启动液压装置对复合板的另一面的双向拉伸pe膜施加上述压制压力,提升复合板自身的结构稳定性。
步骤s7:对复合板进行打磨工艺;
包括:
初步打磨:采用机器人打磨设备通过高速旋转的磨盘对复合板的侧边进行打磨抹平;
精细打磨:采用气动打磨机对复合板进行精细打磨,将复合板四边的缺口部分采用腻子填补。
因为固化后的复合板四边粗糙,含有固化胶体,不同层结构之间有些许的位移误差,且四边不平整、不光滑,经过初步打磨和精细打磨,可将复合板四边抹平打磨平整,提升产品质量。
步骤s8:对复合板依次进行喷漆、印制产品标识、检验后,包装入库保存。
清洁复合板:
向复合板表面均匀喷上丙烯酸—聚氨酯纳米保护膜,喷涂量为30g-60g,可提升复合板的防腐蚀和抗氧化能力,延长实用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
另一种防弹插板材料是采用超高分子量聚乙烯,例如荷兰的Dyneema(迪尼玛),或是美国的Spectra(音译“斯派克特”,或者译为“光谱”)。这些超高分子量聚乙烯材料可以加工成软质的纤维布,作为软质防弹衣使用(例如美军现装备的OTV就是采用Spectra,比以前使用凯夫拉的PASGT防弹衣要轻巧但效果不弱);也可以加工成板材,作为防弹插板使用。
与陶瓷板相比,超高分子量聚乙烯重量更轻,例如迪尼玛防弹插板就因为密度很低,可以浮在水面上,如果在防弹衣上使用迪尼玛插板的话,武装泅渡时要比陶瓷板轻松一点(前段时间就有个朋友说打算做一个迪尼玛电脑袋,遇上街头枪战时可以用来保命,不慎掉水里也可以保命)。不过采用纯粹的迪尼玛材料做防弹插板有个缺点,就是不如陶瓷板坚硬。在一个国产迪尼玛插板试验中,虽然由M14在近距离发射的子弹无法洞穿迪尼玛板,但却产生了较大的凹陷变形,这样会对人体构成严重的二次伤害(真有可能震断肋骨的)。所以这些超高分子量聚乙烯如果用来作为陶瓷板的背面衬层效果会更好。
这块国产的迪尼玛板将要接受步枪弹的考验,板子上贴的红色标记是将要射击的部位,除了四周各一枪外,中间要打两枪,一共是十枪
用M14射击这块国产迪尼玛板时,虽然没有被洞穿,但背面的变形比较大。后来听说厂家针对这个结果作了改进,现在他们生产的迪尼玛板已经有很好的防二次伤害效果了。
另外,防弹插板里其实也有使用锰钢合金的,但与上述的非金属材料防弹插板相比,在相同防护面积和重量下的防弹钢板只能抵御手枪弹射击。下面的照片里就是一种国产的钢制防弹插板试验,虽然能够抵挡79式冲锋枪发射的钢芯弹,但却抵御不了56式冲锋枪发射的步枪弹。与
前述的非金属插板相比,钢板有两个优点,一是便宜,二是保质期超长,可以存放很多年(其他防弹纤维也就十几年)。现在国内有部分警察装备的防弹衣里就是使用这种钢制插板
衣罩一般用化纤织物或毛棉织物制作,起保护防弹层并使外表美观的作用。有的衣罩上设若干口袋,用以携带弹药和其他用品。防弹层通常用金属、芳纶纤维(凯夫拉纤维)、高强度高模量聚乙烯、聚酰亚胺纤维(PI纤维) 等材料单一或复合制作,用以弹开或嵌住侵彻的枪弹或爆炸物破片。
缓冲层用以消释冲击动能,并减轻非贯穿性损伤,通常用闭孔针织复合布、软质聚氨酯泡沫塑料等材料制作。
防弹插板是增强防弹层防护能力的一种插板,主要用于防护步枪直射弹和高速小破片的侵彻。
陶瓷防弹衣是一种军用级钢板,可提供卓越的威胁防护。
本报告研究全球与中国市场陶瓷防弹衣的产能、产量、销量、销售额、价格及未来趋势。重点分析全球与中国市场的主要厂商产品特点、产品规格、价格、销量、销售收入及全球和中国市场主要生产商的市场份额。历史数据为2017至2021年,预测数据为2022至2028年。
主要生产商包括:
BAE Systems
PBE
DuPont
3M
Safariland
Ceradyne
Wolverine
吉华集团
宁波大成新材料
浙江华安安全设备
KDH Defense
TenCate
VestGuard
Sarkar Defense
PSP
Anjani Technoplast
AR500 Armour
U.S. Armor
Ballistic Body Armour
Zebra Sun
Bulletproof Zone
按照不同产品类型,包括如下几个类别:
硬装甲
软硬结合装甲
按照不同应用,主要包括如下几个方面:
国防
国土安全
执法
重点关注如下几个地区:
北美
欧洲
中国
日本