Ballistische materialen zijn een soort materiaal dat wordt gebruikt in ballistische bepantsering, kogelvrije vesten en helmen. Het leger werd voor het eerst ontwikkeld en gebruikt om soldaten te beschermen tegen granaatscherven in de Tweede Wereldoorlog. De materialen die tegenwoordig worden gebruikt, zijn echter veel beter en meer beschermend. We hebben een beter en breder scala aan ontwerpen ontwikkeld met ballistische materialen en technologische vooruitgang.

Kogelvrije vesten zijn moderne stukken lichte bepantsering die speciaal zijn ontworpen om de kritieke organen van de drager te beschermen tegen verwondingen door kogels. "kogelvrij vest" is een veel voorkomende misvatting bij veel fabrikanten en gebruikers van beschermende pantsers. De term "kogelwerend vest" is toepasselijker omdat de drager niet volledig beschermd is tegen de impact van een kogel.

Ballistische materialen zijn gemaakt van verschillende stoffen, waaronder staal, plastic, keramiek en titanium. Het is een vorm van ballistische bescherming die wordt gebruikt om de drager te beschermen tegen kogels en granaatscherven door gebruik te maken van hun mechanische eigenschappen. Er zijn twee soorten kogelvrije materialen, hard en zacht.

Zachte kogelvrije materialen zijn voornamelijk gemaakt van Kevlar, of Aramide, een synthetisch materiaal dat in een elastische stof is geweven. Harde kogelvrije materialen zijn metaal, zoals staal of aluminiumlegeringen.

Wat zijn aramidevezels?

Aramidevezels zijn hoogwaardige vezels die zijn opgebouwd uit synthetische moleculen met matig stijve polymeerketens. Deze moleculen zijn verbonden door sterke waterstofbruggen die mechanische stress efficiënt overdragen, waardoor het gebruik van ketens met een laag molecuulgewicht mogelijk wordt.

De term "aramide" is een acroniem voor "aromatisch polyamide". Het gebruik van deze vezels dateert uit de Tweede Wereldoorlog voor militaire toepassingen, maar is pas recentelijk ontwikkeld.

Aramidevezels onderscheiden zich van andere synthetische vezels door de volgende algemene kenmerken:

• Hoge vasthoudendheid
• Slijtvastheid is uitstekend.
• Uitstekende tolerantie voor organische oplosmiddelen
• Niet-geleidend
• Er is geen smeltpunt.
• Ontvlambaarheid is laag.
• Uitstekende integriteit van de stof bij verhoogde temperaturen

Deze onderscheidende eigenschappen zijn het gevolg van stijve polymeermoleculen met een sterke kristaloriëntatie en nauw contact tussen polymeerketens als gevolg van waterstofbruggen.

Wat is Kevlar? En hoe werkt het?

Wat is Kevlar? En hoe werkt het?

Kogelvrije vesten, gemaakt van stalen platen, werden uitgevonden in 1538. Tot de twintigste eeuw werden geleidelijk volledig stalen kogelvrije vesten gebruikt en ontwikkeld. De huidige kogelvrije vesten bevatten misschien wat staal (hoewel slechts in kleine hoeveelheden), maar ze zijn grotendeels gemaakt van Kevlar.

Kevlar is een soort aramide. Het is een materiaal dat DuPont heeft ontwikkeld. Het is een synthetische vezel die bescherming biedt tegen kogels en granaatscherven. Vanwege de krachtige chemische bindingen tussen de moleculen is het zeer effectief in de wereld van kogelvrije vesten. Deze bindingen geven Kevlar zijn duurzaamheid, flexibiliteit en sterkte.

DuPont bracht Kevlar op de markt als een van de eerste kogelvrije stoffen en als een van de eerste vezels die als grondstof voor banden, touwen en kabels werden gebruikt. Het veranderde veel industrieën zodra het werd ontdekt, en nylon wordt nog steeds gebruikt in verschillende producten.

Dit nieuwe materiaal heeft het totale gewicht van het kogelvrije vest aanzienlijk verlaagd en de mobiliteit van de persoon die het vest draagt ​​aanzienlijk verbeterd. Dit resulteerde in de moderne kogelwerende vesten die tegenwoordig worden gebruikt.

Kevlar-vezels maken

Het polymeer poly-para-fenyleentereftalaat moet eerst in een laboratorium worden gesynthetiseerd om Kevlar te maken. Dit wordt bereikt door het polymerisatieproces, waarbij moleculen worden samengevoegd tot lange ketens. De resulterende kristallijne vloeistof die staafvormige polymeren bevat, wordt vervolgens geëxtrudeerd door een spindop (een kleine metalen plaat met microscopisch kleine poriën die lijkt op een douchekop) om Kevlar-garen te maken. Daarna wordt de Kevlar-vezel gekoeld om uit te harden. De synthetische vezel wordt na behandeling met water op rollen gewikkeld. De vezel wordt vaak naar werpers gestuurd, die het verdraaien om het klaar te maken voor weefmethoden door de Kevlar-maker. De garens zijn geweven in het meest elementaire ontwerp, effen of tabby-weefsel, dat is gewoon het patroon van draden die in elkaar verweven zijn.

Kogelvrije vesten van Kevlar

Kevlar dat in de vesten wordt gebruikt, is een geweven stof gemaakt van synthetische vezels die is gemaakt door polymerisatie. Kevlar is een zeer sterk materiaal dat bekend staat om zijn hoge sterkte-gewichtsverhouding; vergeleken met de sterkte-gewichtsverhouding van staal, en Kevlar is vijf keer sterker. Het lichtgewicht kenmerk van Kevlar, gecombineerd met zijn hoge treksterkte (3620 MPa) en energieabsorptievermogen in vergelijking met andere materialen, maakt het een ideaal materiaal voor gebruik in een ballistisch vest.

Beschermende kleding is de meest voorkomende ballistische toepassing van composietmaterialen, waaronder composieten op basis van Kevlar.

Wat betekent ballistische stof?`

De term "ballistisch" kan een van de twee soorten stof betekenen als het om stof gaat. Het kan verwijzen naar het materiaal dat wordt gebruikt in zachte kogelvrije vesten. Deze stoffen worden meestal geweven met behulp van zeer sterke vezels zoals para-aramide, hoogwaardig polyethyleen (HPPE) of polyethyleen met hoge modulus. Dergelijke vormen van ballistische materialen hebben echter een zeer gespecialiseerde eindtoepassing.

Lagere technische ballistische materialen worden meestal gebruikt in bagage met zachte zijkanten en rugzakken. Ballistische stof is een mand-geweven nylon stof textiel met een 2 x 2 weefsel. Het is vaak gemaakt van 1050 denier nylon, maar lichtere materialen, zoals 840 denier, kunnen ook worden gebruikt. "Senior" ballistiek is de naam die wordt gegeven voor het dikkere ballistische nylon, terwijl de aansteker een 'junior' ballistisch wordt genoemd. Hoewel nylon de meest gebruikte vezel in deze ontwerpen is, is er ook ballistisch polyester. Pakdoek is een vergelijkbaar textiel dat meestal is samengesteld uit nylon. Het is echter meestal een platbinding en minder gewicht (400 of 420 denier).

Wat is het fabricageproces voor ballistische materialen?

Het productieproces van ballistische materialen is ingewikkeld en vereist veel precisie. Ballistische materialen kunnen worden gemaakt van metaal of polymeer en worden gebruikt in veel verschillende industrieën, waaronder het leger, wetshandhaving en sport.

Fabrikanten van kogelvrije vesten volgen twee belangrijke productieprocessen voor ballistisch materiaal:spuitgieten en gieten.

Bij spuitgieten wordt een machine gebruikt om gesmolten materiaal in een mal te injecteren om de gewenste vorm te krijgen. Gieten gebeurt door gesmolten metaal of andere stoffen in een mal te gieten om de gewenste vorm te krijgen.

Er zijn drie hoofdstappen in het productieproces voor ballistische materialen:gieten, vormen en afwerken.

Productieprocessen voor ballistische materialen zijn essentieel bij het ontwerpen en ontwikkelen van kogelvrij materiaal.

Ballistische materialen hebben ontwerpmethoden die bedoeld zijn om ballistische weerstand te bieden tegen kogels, explosieven en andere bedreigingen van vuurwapens. Bij de aankoop van de eindproducten moet echter rekening worden gehouden met verschillende ballistische eigenschappen.

Ballistische testnormen (beschermingsniveau / pantserniveau) geleverd door kogelvrije vesten

Kogelvrije vesten moeten, in tegenstelling tot traditionele kleding, strenge beschermende tests doorstaan ​​die zijn opgelegd door het National Institute of Justice (NIJ). Kogelvrije vesten zijn niet allemaal hetzelfde. Sommige zijn bestand tegen loden kogels bij lage snelheden, terwijl andere bestand zijn tegen kogels met een volledig metalen mantel bij hoge snelheden.

Vesten zijn genummerd van minst tot meest beschermend:I, II-A, II, III-A, III, IV en uitzonderlijke gevallen (die waarvoor de klant de benodigde bescherming specificeert). Elke classificatie definieert welk soort kogels met welke snelheid niet door het vest zullen dringen. Hoewel het misschien verstandig lijkt om de best gewaardeerde vesten te kiezen (zoals III of IV), zijn dergelijke vesten fors en kunnen de behoeften van de persoon die er een draagt, een lichter vest vereisen. Voor politiegebruik raden experts aan een vest aan te schaffen dat beschermt tegen het type vuurwapen dat de agent regelmatig bij zich heeft.