Ballistische materialen zijn een type materiaal dat gebruikt wordt in ballistische pantser, lichaamspantser, en helmen. Het leger werd eerst ontwikkeld en gebruikt om soldaten te beschermen tegen schrapnel in WOII. Echter, de materialen die vandaag gebruikt worden, zijn veel beter en beschermender. We hebben een betere en wijdere reeks ontwerpen ontwikkeld met ballistische materialen en vooruitgang in technologie.

Kogelvrije vesten zijn moderne stukken licht pantser die specifiek ontworpen zijn om de kritische organen van de drager te beschermen tegen letsel door kogels. "Kogelvrije vest" is een veelvoorkomende misvatting onder veel beschermende pantserfabrikanten en gebruikers. De term "kogelwerende vest" is passender aangezien de drager niet volledig beschermd is tegen de impact van een kogel.

Ballistische materialen worden gemaakt van diverse stoffen, waaronder staal, plastic, keramiek, en titanium. Het is een vorm van ballistische bescherming gebruikt om de drager te schermen tegen kogels en schrapnel door hun mechanische eigenschappen te gebruiken. Er zijn twee typen kogelwerende materialen, hard en zacht.

Zachte kogelwerende materialen zijn hoofdzakelijk gemaakt van Kevlar, of Aramide, een synthetisch materiaal geweven in een elastisch stof. Harde kogelwerende materialen zijn metaal, zoals staal of aluminiumlegeringen.

Wat zijn aramidevezels?

Aramidevezels zijn hoogpresterende vezels geconstrueerd van synthetische moleculen met matig starre polymere ketens. Deze moleculen zijn gelinkt door sterke waterstofbindingen die mechanische spanning efficiënt overdragen, wat het gebruik van lage molecuulgewicht ketens toestaat.

De term "aramide" is een acroniem voor "aromatische polyamide." Het gebruik van deze vezels dateert terug tot WOII voor militaire toepassingen, maar is pas recent ontwikkeld.

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

• Hoge trekkracht
• Uitstekende slijtvasteheid
• Uitstekende tolerantie voor organische oplosmiddelen
• Niet-geleidend
• Geen smeltpunt
• Laag ontvlambaarheid
• Uitstekende stofintegriteit bij verhoogde temperaturen

Deze unieke eigenschappen voortvloeien uit stijve polymere moleculen met sterke kristallijn oriëntatie en strakke contact tussen polymere ketens door waterstofbindingen.

Wat is Kevlar? En hoe werkt het?

Wat is Kevlar? En hoe werkt het?

Lichaamspantser, gemaakt van staalplaten, werd uitgevonden in 1538. Tot de twintigste eeuw werden volledig staal kogelvrije jassen geleidelijk gebruikt en ontwikkeld. Vandaag de dag mogen lichaamspantsersystemen wel wat staal bevatten (hoewel alleen in kleine hoeveelheden), maar ze zijn grotendeels gemaakt van Kevlar.

Kevlar is een type aramide. Het is een materiaal dat DuPont ontwikkelde. Het is een synthetische vezel die bescherming biedt tegen kogels en schrapnel. Vanwege de krachtige chemische bindingen tussen zijn moleculen, is het zeer effectief in de lichaamspantserwereld. Deze bindingen geven Kevlar zijn duurzaamheid, flexibiliteit en kracht.

DuPont introduceerde Kevlar op de markt als een van de eerste kogelwerende stoffen en een van de eerste vezels die gebruikt werden als grondstof voor banden, touwen, en kabels. Het veranderde veel industrieën zodra het ontdekt werd, en nylonstof wordt vandaag nog in diverse producten gebruikt.

Dit nieuwe materiaal verlaagde het totale gewicht van het lichaamspantsersysteem aanzienlijk en verbeterde de mobiliteit van de persoon die de vest draagt aanzienlijk. Dit resulteerde in de moderne kogelwerende vesten die vandaag gebruikt worden.

Kevlarvezels creëren

Het polymere poly-para-fenylen tereftalaat moet eerst in een laboratorium gesynthetiseerd worden om Kevlar te creëren. Dit wordt bereikt door het polymerisatieproces, wat het aan elkaar voegen van moleculen in lange ketens inhoudt. De resulterende kristallijne vloeistof met staafvormige polymeren wordt vervolgens geëxtrudeerd door een spinneret (een kleine metalen plaat met microscopische poriën die lijkt op een douchekop) om Kevlargaren te maken. Daarna wordt het Kevlarvezel afgekoeld om te verharden. Het synthetische vezel wordt op rollen gewikkeld na behandeling met water. Het vezel wordt vaak naar twisters gestuurd, die het draaien om het klaar te maken voor weefmethodes door de Kevlarfabrikant. De garens worden in het meest basale ontwerp geweven, plat of tabby weef, wat gewoon het patroon is van draden die elkaar verweven.

Kogelwerende vesten van Kevlar

Kevlar gebruikt in de vesten is een geweven stof gemaakt van synthetische vezels gecreëerd door polymerisatie. Kevlar is een hoge-kracht materiaal erkend voor zijn hoge kracht-tot-gewichtsverhouding; vergeleken met staals kracht-tot-gewichtsverhouding, is Kevlar vijf keer sterker. Kevlars lichtgewicht kenmerk, gecombineerd met zijn hoge trekkracht (3620 MPa) en energieabsorptiecapaciteit vergeleken met andere materialen, maakt het een ideaal materiaal voor gebruik in een ballistische vest.

Beschermende kleding is de meest voorkomende ballistische toepassing van composietmaterialen, inclusief Kevlar-gebaseerde composieten.

Wat betekent stof ballistisch?

De term "ballistisch" kan een van twee stof typen betekenen wanneer het om stof gaat. Het kan verwijzen naar het materiaal dat in zacht lichaamspantser gebruikt wordt. Deze stoffen zijn typisch geweven met hoogsterkte vezels zoals para-aramide, hoogpresterende polyetheen (HPPE), of hoog-modulus polyetheen. Echter, dergelijke vormen van ballistische materialen hebben een zeer gespecialiseerde eindtoepassing.

Lagere-tech ballistische materialen worden typisch gebruikt in zachtzijdige bagage en rugzakken. Ballistisch stof is een mandweef Nylon stoftextiel met een 2x2 weef. Het is vaak gemaakt van 1050 denier nylon, maar lichtere materialen, zoals 840 deniers, kunnen ook gebruikt worden. "Senior" ballistiek is de naam gegeven voor de dikke ballistische nylon, terwijl de lichtere aangeduid wordt als 'junior' ballistisch. Terwijl nylon de meest gebruikte vezel in deze ontwerpen is, is er ook ballistisch polyester. Pakstof is een vergelijkbaar textiel dat meestal van nylon bestaat. Echter, het is meestal een plat weef en lichter (400 of 420 deniers).

Wat is het fabricageproces voor ballistische materialen?

Het fabricageproces voor ballistische materialen is gecompliceerd en vereist veel precisie. Ballistische materialen kunnen van metaal of polymere gemaakt worden, en worden in veel verschillende industrieën gebruikt, inclusief militair, wetshandhaving, en sport.

Lichaamspantserfabrikanten volgen twee hoofdfabricageprocessen voor ballistisch materiaal: injectiegieten en gieten.

Injectiegieten gebruikt een machine om gesmolten materiaal in een vorm te injecteren om de gewenste vorm te creëren. Gieten wordt gedaan door gesmolten metaal of andere stoffen in een vorm te gieten om de gewenste vorm te creëren.

Er zijn drie hoofdstappen in het fabricageproces voor ballistische materialen: vormgeven, vormen, en afwerken.

Fabricageprocessen voor ballistische materialen zijn essentieel in het ontwerpen en ontwikkelen van elk kogelwerend materiaal.

Ballistische materialen hebben ontwerpmethoden die erop gericht zijn ballistische weerstand te bieden tegen kogels, explosieven, en andere dreigingen van vuurwapens. Echter, verschillende ballistische eigenschappen moeten overwogen worden bij het aankopen van de eindproducten.

Ballistische teststandaarden (Beschermingsniveau / Pantserlevel) geboden door kogelwerende vesten

Kogelwerende vesten, in tegenstelling tot traditionele kleding, moeten door strenge beschermingstests gemandateerd door het National Institute of Justice (NIJ) slagen. Kogelwerende vesten zijn niet allemaal hetzelfde. Sommige zijn weerstandig tegen loodkogels bij lage snelheden, terwijl anderen weerstandig zijn tegen full metal jacket kogels bij hoge snelheden.

Vesten zijn genummerd van minst tot meest beschermend: I, II-A, II, III-A, III, IV, en uitzonderlijke gevallen (die waar de klant de benodigde bescherming specificeert). Elke classificatie definieert welke soort kogels het vest niet zullen penetreren op welke snelheid. Hoewel het logisch kan lijken om de hoogst gewaardeerde vesten te selecteren (zoals III of IV), zijn dergelijke vesten zwaar, en de behoeften van de persoon die er een draagt, kunnen een lichtere vest vereisen. Voor politiegebruik, adviseren experts een vest te kopen die beschermt tegen het type vuurwapen dat de agent regelmatig draagt.