RS52029B - Zaštitna balistička ploča koja zadržava projektil energije 3300 j i postupak za njeno dobijanje - Google Patents

Abstract

Zaštitna balistička ploča koja zadržava projektil energije 3300Ј, izvedena je iz tri međusobno spojena sloja, naznačena time, što je prvi sloj (1) od tekstilnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm sa jedne strane balističkog panela (2), za zaštitu balističke ploče od mehaničkih oštećenja, što je balistički panel (2) izveden od 20 do 150 slojeva polietilena visoke gustine zatezne čvrstoće od 1400 do 3090 MPa, dok je druga strana balističkog panela (2) obložena slojem (3) koji je sunder specifične gustine 200 kg/m3,odnosno tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm, i gde su svi slojevi međusobno spojeni vodootpornim lepkom.Prijava sadrži još 1 nezavisan i 4 zavisna patentna zahteva.

Description

OBLAST TEHNIKE

Zaštitne balističke ploče i postupak za njihovu proizvodnju, prema pronalasku, pripadaju oblasti zaštitnih sredstava za zaštitu vitalnih delova tela korisnika (grudni i leđni deo) od zrna ispaljenih iz ručnog vatrenog oružja, automata, automatskih i poluautomatskih pušaka, karabina i snajperskih pušaka zaključno sa kalibrom 7,9 mm, a izrađene su od višeslojnog kompozitnog materijala, pri čemu jedan od slojeva štiti ploču od mehaničkih oštećenja, dok sloj izrađen od polietilenskih i/ili aramidnih vlakana i/ili keramike apsorbuje energiju projektila tj. obezbeđuje balističku zaštitu, gde se predmetna zaštitna ploča izrađuje sastavljanjem predhodno oblikovanih slojeva, pri čemu se sastavljeni slojevi mehanički obrađuju presovanjem sa i bez zagrevanja.

(Int.Cl.8: F41H5/04(2010.01); B 32B 31/20) (2010.01)

TEHNIČKI PROBLEM

Kako kontruisati zaštitnu balističku ploču, kao i balistički panel koji sadrži pomenuta ploča, koji moraju da obezbeđuju zaštitu vitalnih organa korisnika od projektila koji udaraju u nju sa energijom od 3300 J i zrna7.62 mm NATO FMJ (što odgovara klasi zaštite III prema NIJ-standardu).

Takođe ova prijava obezbeđuje i postupak za proizvodnju zaštitne balističke ploče i panela, prema pronalasku. Balističa ploča je sastavljena od najviše trisloja kojima se ostvaruje potrebna zaštita grudnog i leđnog dela tela korisnika od prodiranja zrna, ispaljenih iz ručnog vatrenog oružja, automata, automatskih i poluautomatskih pušaka, karabina i snajperskih pušaka. Ove ploče se prvenstveno koriste u vojnim operacijama, ali se mogu koristiti i u policijskim i drugim akcijama gde postoji opasnost dejstvovanja navedenim vatrenim oružjem.

Zaštitne balističke ploče se mogu koristiti samostalno ili u kombinaciji sa zaštitnim balističkim prslucima. Pri svemu tome javlja se i dodatni problem kako obezbediti dovoljnu zaštitu korisniku, a istovremeno ne umanjiti mu pokretljivost i sposobnost delovanja pri nošenju zaštitnih ploča, a što je povezano sa potrebom minimizacije neophodne težine zaštitne balističke ploče, obezbeđenja dovoljne pokretljivosti korisnika i mogućnosti da se balističke ploče dugo nose. Ovaj problem se rešava izradom zaštitnih balističkih ploča određene klase zaštite u zavisnosti od očekivanih sredstava napada i mogućnosti promene jednog u zavisnosti od drugog, tj. u zavisnosti od taktičke potrebe koristiće se zaštitne balističke ploče različitih stepena tj. klase zaštite odnosno različite težine.

Isto tako treba omogućiti proizvodnju ovih konstrukcija zaštitnih balističkih ploča različitih oblika tj. da mogu da se proizvode ravne ploče (za zaštitu leđa), radijusne (zakrivljene po određenim poluprečnicima krivine R), kao i multiaksijalne (oblika sastavljenih od zakrivljene/zakrivljenih i ravne površine) ploče oblika koji su prilagođeni obliku tela.

STANJE TEHNIKE

Još od starih vremena čovek-ratnik je težio da se zaštiti od povređivanja ra/.nim oružjem tako da u literaturi nalazimo podatke da su još stari Egipćani koristili zaštitnu odeću koja je bila napravljena od međusobno preklapajućih malih bronzanih pločica koje su se prišivale na tekstilnu podlogu oblika duge košulje koja je sa gornje strane imala otvor za provlačenje glave. Upotreba metalnih oklopa za celo telo je bila naročito široko rasprostranjena tokom Srednjeg veka, a koristili su se skoro sve do kraja XVII veka kada su oklopi pojavom vatrenog oružja-postajali sve teži da bi im se zadržala efikasnost zaštite od projektila ispaljenih iz musketa. Međutim, pojavom nove strategije i taktike koji su zahtevali veliku pokretljivost trupa, pokazalo se da su oklopi postali smetnja i oni su postepeno bivali izbacivani iz upotrebe. Tokom Drugog Svetskog rata se pokazalo da su povrede koje su nastajale od parčića granata - gelera činile čak 80% od svih povreda, pri čemu je 70% rana bilo na grudnom delu, pa je postalo poželjno da se napravi odgovarajuća balistička zaštita gornjeg dela tela vojnika. Razvijana su zaštitna sredstva za posade bombardera i za pešadijske trupe koja su bila načinjena od čeličnih, aluminijumskih i od ploča napravljnih od staklenih vlakana koja su međusobno bila zalivena u trvdoj plastici, a koristila su se i tzv. teška najlonska vlakna za tkanine koje se koriste za izradu zaštitnih ploča.

Poznate su razne konstrukcije zaštitnih balističkih ploča za zaštitu gonjeg dela tela korisnika koje su napravljene tako da zadržavaju prodiranje raznih projektila kao što su meci, granate, šrapneli, i si. U istraživanjima Američkog nacionalnog Instituta za pravosuđe (National Institute for Justice-NIJ) uočeno je daje preko stotinu policajaca tokom 1974. godine smrtno nastradalo na dužnosti od dejstva ručnog i drugog vatrenog oružja što je dovelo do istraživanja o mogućnostima zaštite, a pojava novih materijala kao aramidnih vlakana, i polietilena velike molekularne vrednosti omogućila je stvaranje lakših balističkih zaštitnih panela i odeće koja se mogla praktično nositi skoro celodnevno. Dalja istraživanja su pokazala daje primena balističkih zaštitnih panela sprečila smrt više od 2.500 službenika policije koji su na zadatku bili izloženi dejstvu vatrenog oružja. (Izveštaj o izboru i primenama ličnih zaštitnih sredstava za telo korisnika - Novembar 2001)

U patentnoj dokumentaciji uočen je niz rešenja koja opisuju balističke zaštitne ploče napravljene slaganjem slojeva od ojačanih vlakana (kompoziti) koji se koriste za izradu raznih proizvoda koji treba da pruže balističku zaštitu od udara zrna (šlemovi, zaštitne ploče, zaštitni prsluci itd.) a kao primer navešćemo neka opisana u američkim patentnim spisima. Na primer: US 4.623.574 (Harpell i dr.) opisuje balistički zaštitni složeni panel napravljen od vlakana velike jačine zalivenih u elastomernom kalupu. Rešenje opisano u američkom patentnom spisu US 4,737,401 (Harpell i dr.) opisuje balistički otporne proizvode dobijene finim tkanjem primenom ovih vlakana. Patentni spis US 5 552 208 (Lin i dr.) opisuje balistički otporan proizvod sastavljen od mrežaste strukture ispletene vlaknima velike jačine iz jednog kalupa koji se stavlja uz mrežu od vlakana iz drugog kalupa izrađenu u obliku sloja koji se stavlja uz najmanje jednu stranu prve strukture impregnirane vlaknima velike jačine. Rešenje fleksibilnog složenog balističkog panela opisano u patentnom spisu US 5,677,029 (Prevorsek i dr.) opisuje panel ostvaren od najmanje jednog vlaknastog sloja izrađenog od isprepletene mreže od jakih vlakana i najmanje jednog kontinualnog polimernog sloja koji je povezan sa njim, i najmanje delimično povezan na površinu jednog sloja od vlaknaste tkanine. Američki patentni spisi US 5 788 907 i US 5 958 804 (Brown Jr. i dr.) opisuju balistički otpornu tkaninu dobijenu valjanjem.

Svako od napred navedenih rešenja ima izvesne prednosti u odnosu na stanje tehnike i daje izvesne kvalitete u odnosu na ciljeve postavljene prilikom rada na razvoju tih rešenja, međutim, nijedno od ovih poznatih rešenja nije uporedivo sa rešenjem prema pronalasku koje ima za cilj da ostvari konstrukciju balističke zaštitne ploče koje će pružati odgovarajuće nivoe zaštite u skladu sa zahtevima, NIJ standardom 0101.04 ili drugim standardima, a za zaštitu grudnog i/ili leđnog dela tela korisnika, kao i postupka za njenu proizvodnju.

SUŠTINA PRONALASKA

Da bi se zaustavilo zrno, odnosno sprečilo prodiranje zrna u telo korisnika i obezbedila odgovarajuća antitraumatska zaštita od zrna sa energijom od 3300 J (nivo zaštite III prema NIJ standardom 0101.04), pronađeno je da se za izradu ploče zaštite III i što manje težine moraju primeniti materijali sa balističkim karakteristikama kao što su tkanine od polietilena visoke gustine.

Konstrukcija zaštitne balističke ploče nivoa zaštite III po NIJ 0101.04 standardu, prema pronalasku, je ostvarena slojevitom konstrukciojom ploče, a čine je tri sloja, gde je prvi sloj postavljen na jednoj strani balističkog panela od tekstilnog materijala (zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm) da štiti ploču od mehaničkih oštećenja, dok je drugi sloj sam balistički panel, koji apsorbuje energiju zrna tj. obezbeđuje balističku zaštitu, a izveden je od polietilena visoke gustine ili sličnog materijala sa balističkiim karakteristikama (aramidne tkanine), a sa druge strane balističkog panela se postavlja sloj od tekstilnog materijala (istog kao i prvi sloj) ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom ili sloj od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m\(antitrauma) koji smanjuje ugib panela prilikom udara projektila u zaštitnu balističku ploču ukoliko se ploča koristi nezavisno od balističkog prsluka. Slojevi su međusobno spojeni lepljenjem vodootpomim lepkom. U skladu sa NIJ 0101.04 standardom za nivo zaštite III, ploča prema pronalasku pruža zaštitu od 6 zrna 7,62 mm NATO FMJ 9,6 g brzine 838 -853 m/s.

Prema pronalasku je ostvarena posebna zaštitna balistička ploča koja zadržava zrna sa energijom od 3700 J i zadržava zrno 5.56 mm SS 109 brzine od 942 m/s, što odgovara klasi zaštite III+ (prema NIJ 0101.04). Konstrukcija ove ploče izvedena je iz četiri sloja, gde je prvi sloj od tekstilnog materijala (zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm) za zaštitu ploče od mehaničkih oštećenja, a štiti korisnika i njegovu okolinu od rasturanja parčića projektila i keramičkih otpadaka. Ovaj prvi sloj se lepi sa prednje strane keramičke panel ploče izvedene bilo kao monolitna ploča (iz jednog dela) bilo kao ploča sastavljena od više sastavnih keramičkih segmenata. Ovaj (drugi sloj) keramički panel je zalepljen na balistički panel od polietilena visoke gustine zatezne čvrstoće od 1400 do 3090 MPa.

Sa zadnje strane se po potrebi postavlja sloj od sunđerastih materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (antitrauma) u zavisnosti da li se zaštitna balistička ploča koristi sa ili bez balističkog prsluka i/ili tekstilni sloj (zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm). Ovako napravljena zaštitna balistička ploča je po ćelom obimu oblepljena gumom, prirodnog kvaliteta tvrdoće do 40 SchA koja štiti ploču od pada na bok ili na ugao, a zaštita od pada na bok ili ugao može biti ostvarena i pakovanjem zaštitne balističke ploče u posebnu plastičnu kutiju njenih dimenzija.

Razvoj streljačke municije je nametnuo potrebu razvoja zaštitne balističke ploče više klase zaštite tj. koja omogućava zaštitu od više pogodaka zrnom energije 4100 J, zrno kalibra 7.62 AP (težine 10,8 g) sa čeličnim jezgrom. Tako je prema pronalasku ostvarena zaštitna balistička ploča što odgovara klasi zaštite IV prema NIJ 0101.04 standardu, koja obezbeđuje zaštitu vitalnih delova tela korisnika (grudni i leđni deo) od zrna ispaljenih iz automata, automatskih i poluautomatskih pušaka, karabina i snajperskih pušaka, zaključno sa kalibrom 7.9 mm, kao i do 6 pogodaka zrnom kalibra 7.62 AP (10.8 g). Ova zaštitna balistička ploča, prema pronalasku je izrađena od pet slojeva gde je prednji sloj od tekstilnog platna (zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm), za zaštitu ploče od mehaničkih oštećenja, zalepljenog preko prednje strane keramičke panel ploče (ostvarene od aluminijum oksida bilo kao monolitna ploča - iz jednog dela ili u obliku segmentne ploče ostvarene od više međusobno spojenih segmenata), koja se lepi preko zaštitnog balističkog panela izrađenog od polietilena visoke gustine, isto kao u slučaju zaštitne balističke ploče klase III po NIJ 0101.04 standardu, ili od kombinacije tkanine izrađene od staklenih vlakana u slojevima koji su spojeni poliesterskim, epoksidnim ili lepkom u obliku termoplastične folije na bazi poliuretana. Oko ovako dobijenog slojevitog panela se postavlja balistički omotač izrađen od kombinacije para-aramidnog ili staklenog tkanja i poliesterske ili epoksidne smole, a omotač štiti korisnika i njegovu neposrednu okolinu od rasturanja parčića projektila i odvaljenih komadića keramike. Sa zadnje strane se, po potrebi, postavlja sloj od suđerastih materijala (antitraumatski), u zavisnosti od toga da li se zaštitna balistička ploča koristi sa ili bez zaštitnog balističkog prsluka i/ili tekstilni materijal (zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm). Oko celog obima ovako konstruisane zaštitne balističke ploče se lepi guma koja je prirodnog kvaliteta tvrdoće do 40 SchA i štiti ploču prilikom pada na bok ili na ugao. I kod ove ploče zaštita od pada na bok ili ugao može biti ostvarena i pakovanjem zaštitne balističke ploče u posebnu plastičnu kutiju.

Definisane ploče se dobijaju međusobnim spajanjem balističkog panela koji se dobija spajanjem više slojeva polietilena visoke gustine u alatu. Tokom spajanja slojeva polietilena visoke gustine variraju se pritisak i temperatura. Ovako dobijen balistički panel se koristi za dalju izradu zaštitnih balističkih ploča: klase III, III+ i IV. Na ovako dobijen balistički panel se postavi (zalepi) keramiči panel (u obliku jedne ploče ili u vidu segmenata) čime se dobije zaštitna balistička ploča nivoa zaštite 111+ ili IV, što zavisi od broj slojeva polietilena visoke gustine koji se presuje u alatu. Nakon povezivanja slojeva koji čine balističku ploču na nju se lepi sloj od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, sa strane koja dolazi do tela korisnika i lepi se tekstilno platno sa suprotne strane, nakon čega se po ćelom obimu zaštitne balističke ploče lepi gumeni profil od prirodne gume tvrdoće 40 SchA.

Kada se balistički panel proizvodi od staklenih vlakana vezuje se sa poliesterskom ili epoksidnom smolom. Postupak spajanja slojeva staklenih vlakana se izvodi direktno na keramičku panel ploču koja u ovom slučaju mora biti iz jednog dela (monolitna). Postupak očvršćavanja je na sobnoj temperaturi u formi keramičke panel ploče.

Zaštitne balističke ploče dobijene ovim postupcima se odlikuju dobrom otpornošću na habanje, što u uslovima skladištenja im znatno produžava vek upotrebe. Otporne su na raslojavanje presovanih slojeva polietilena visoke gustine. Takođe, odlikuju se malom masom i dozvoljavaju nesmetano nošenje jer su prilagođene obliku tela korisnika.

Kratak o<p>isslika nacrta

Pronalazak je prikazan na sledećim slikama nacrta:

Slika 1 prikazuje izgled spreda zaštitne balističke ploče klase III;

Slika 2 prikazuje poprečni presek A-A sa slike 1;

Slika 3 prikazuje izgled spreda zaštitne balističke ploče klase III+ ;

Slika 4 prikazuje poprečni presek A-A sa slike 3;

Slika4a jedetalj Asa slike 4.

Slika 5 prikazuje izgled spreda zaštitne balističke ploče klase IV ;

Slika 6 prikazuje poprečni presek A-A sa slike 5;

Slika 6a je detalj A sa slike 6.

Detaljan o<p>is

Na slikama 1 i 2 se vidi da se zaštitna balistička ploča koja pruža zaštitu od zrna energije 3300 J,i 6 zrna 7,62 mm NATO FMJ što odgovara nivou zaštite III, prema pronalasku, ostvarena slojevitom konstrukcijom ploče, a čine je tri sloja. Prvi sloj I je izrađen od tekstilnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm i lepi se na jednu stranu balističkog panela 2, koji štiti balističku ploču od mehaničkih oštećenja. Drugi sloj je sam balistički panel 2 izveden od više slojeva polietilena visoke gustine i koji apsorbuje energiju projektila, a ujedno obezbeđuje balističku zaštitu. Druga strana balističkog panela 2 obložena je slojem 3, od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (anti-trauma). koji smanjuje ugib balističkog panela 2 prilikom udara projektila u zaštitnu balističku ploču. Ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom, umesto sloja 3, od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (anti trauma), lepi se tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm koji štiti korisnika od povređivanja. Slojevi su međusobno spojeni vodootpornim lepkom.

Postupak proizvodnje zaštitnih balističkih ploča se odvija u više faza pri čemu se prva faza sastoji od postupka proizvodnje balističkog panela za koji se koristi polietilen visoke gustine koji se slaže u slojevima i zatim ovaj slojeviti panel postavlja u alat za presovanje dimenzija koji odgovaraju željenim konačnim dimenzijama balističke ploče u zavisnosti da li se izrađuju ravne ploče (za zaštitu leđa), radijusne (zakrivljene po određenim poluprečnicima krivine), kao i multiaksijalne ploče oblika koji su prilagođeni obliku tela. Broj slojeva, temperatura presovanja, vreme presovanja i vreme hlađenja zavise od korišćene vrste polietilena.

Postupak dobijanja balističke ploče koja zadržava prijektil sa energijom 3300 J što obuhvata i zaštitu od 6 zrna 7,62 NATO FMJ obuhvata proces presovanja balističkog panela 2 koje se ostvaruje fazno i to: Prethodno složeni iskrojci, od 20 do 150, poželjno 80 komada, polietilena visoke gustine, čija je zatezne čvrstoće od 1400 do 3090 MPa, koji već na sebi imaju nanos poliuretanskog lepka ulažu se u alat koji je prethodno zagrejan na temperaturu od 60°C-130 °C, poželjno 60°C, alat se hermetički zatvara i ostvaruje se pritisak od 20 bara, temperatura u alatu se, pomoću uređaja za temperiranje, dovodi na 125 °C u trajanju od 50 do 150 minuta, poželjno 75 minuta. Ova faza je faza predgrevanja. Zatim se alat rasterećuje, tako što je vrednost pritiska 0 bara. zatim se pritisak podiže na vrednost od 100 bara i na tom pritisku se alat drži 2 do 10 minuta, a poželjno 5 minuta. Alat se ponovo rasterećuje tj. vrednost pritiska je 0 bara, zatim se pritisak povećava na 200 bara i na tom pritisku se alat drži 2 do 10, najbolje 5 minuta. U ovoj fazi materijal i alat su već progrejani ostvarena je homogena temperatura od 125 °C. pritisak se ponovo spušta na nulu i zatim odmah povećava na 300 bara, pod ovim pritiskom alat ostaje opterećen 20-30 minuta, poželjno 20 minuta. Ova faza je karakteristična po tome što nema promenu pritiska, već se alat i dalje drži na pritisku od 300 bara, ali se sada uređaj za temperiranje alata prebacuje na režim hlađenja. Ova faza traje sve dok se alat ne ohladi na 10°C-50°C poželjno 37 °C, odnosno oko 50-130 minuta, poželjno 55 minuta.

Ovako dobijen balistički panel 2 se naknadno mehanički obrađuje rezanjem.

U procesu presovanja sam materijal koji se presuje u sebi već ima nanos lepka koji se usled povećanja pritiska i temperature aktivira i međusobno vezuje slojeve materijala, prema deklaraciji proizvođača opseg temperatura na kojima se aktivira lepak je 120 - 130 °C.

Proces proizvodnje, zaštitne balističke ploče koja zadržava zrno energije 3300 J, se dalje odvija tako što se na jednu stranu balističkog panela 2 lepi prvi sloj 1 koji je od tekstilnog materijala zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm. Na površine sloja 1 i balističkog panela 2 koje se spajaju nanosi se u tankom sloju vodootporni lepak preko cele površine i međusobno se spoje na sobnoj temperaturi tako što se sloj 1 zategne preko panela 2.

Druga strana balističkog panela 2 koja se spaja sa slojem 3 se premaže vodootpornim lepkom kao i strana sloja 3 koja naleže na balistički panel 2 i međusobno se spoje na sobnoj temperaturi tako što se sloj 3 zategne preko balističkog panela 2.Ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom, umesto sloja 3, od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (anti trauma), lepi se tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm koji štiti korisnika od povređivanja.

Na slikama 3, 4 i 4a je prikazana konstrukcija zaštitne balističke ploče koja pruža zaštitu od zrna energije 3700 J i zrna kalibra 5.56 SS 109/M855 AP, što odgovara nivou zaštite III+,po NIJ 0101.04, koja pored zaštite za klasu III po NIJ 0101.04 standardu obezbeđuje i zaštitu od zrna kalibra 5.56 SS 109/M855 AP. Na slici 4 prikazan je poprečni presek ploče, na kojem se vidi daje izvedena iz četiri sloja, dok je na slici 4a prikazan detalj A sa slike 4. gde je prikazan konstrukcioni raspored slojeva materijala od kojih je sastavljena predmetna zaštitna ploča.

Na keramički panel 4 od aluminijum oksida ili neoksidne keramike izvedene bilo kao monolitna ploča (iz jednog dela) bilo kao ploča sastavljena od više sastavnih keramičkih segmenata 41, 42 ... 4x, je sa jedne strane zalepljen balistički panel 2 od polietilena visoke gustine i služi da apsorbuje energiju projektila i obezbeđuje balističku zaštitu, a spajanje je izvršeno slojem 8 poliuretanskog lepka u obliku folije. Ovako spojeni balistički panel 2 i keramička panel ploča 4. Na ovako spojene keramičku ploču 4 i balistički panel 2 se sa jedne strane lepi sloj 1 koji je od tekstilnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm za zaštitu ploče od mehaničkih oštećenja, a štiti korisnika i njegovu okolinu od rasturanja parčića projektila i keramičkih otpadaka.

Sa druge strane tako spojenih balističkog panela 2, keramičke panel ploče 4 i sloja 1 se postavlja sloj 3, od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (anti trauma), a ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom, umesto sloja 3, lepi se tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm koji štiti korisnika od povređivanja. Ovako napravljena zaštitna balistička ploča se po ćelom obimu oblepljuje gumom 6 (od prirodnog kvaliteta do 40 SchA) koja štiti ploču od pada na bok ili na ugao, a zaštita od pada na bok ili ugao može biti ostvarena i pakovanjem zaštitne balističke ploče u posebnu plastičnu kutiju.

Postupak proizvodnje balističkog panela 2 za zaštitnu balističku ploču koja pruža zaštitu od zrna energije 3700 J i zrna kalibra 5.56 SS 109/M855 AP što odgovara nivou III+ prema NIJ 0101.04 je potpuno isti kao što je opisano za zaštitnu balističku ploču nivoa zaštite III (odnosno zrna energije 3300J), stim što se u ovom slučaju koristi od 20 do 70, poželjno 70 slojeva polietilena visoke gustine zatezne čvrstoće od 1400 do 3090 MPa

Na pripremljeni balistički panel 2 na jednu stranu se lepi keramička panel ploča 4 debljine 6 do 10 mm izrađena od aluminijum oksida koja može biti izrađena kao monolitna ili kao segmentna. Lepljenje keramičke panel ploče 4 se ostvaruje poliuretanskim lepkom u obliku folije, koji se postavlja između predhodno odmašćenih površina balističkog panela 2 i keramičke panel ploče 4. Ovako spojeni panel i se ulažu u alat zagrejan od 50°C -110 °C. alat se postavlja u presu i zatvara tako daje pritisak u alatu 0 bara, da ne bi došlo do pucanja keramičke panel ploče, nakon 5 minuta alat se sa panelom 2 i pločom 4 hladi 45 minuta tako da im temperatura padne na 30 °C. Zatim se spojeni balitički panel 2 i keramička panel ploča 4 vade iz alata nakon čega se vrši vizuelna kontrola spajanja.

Nakon spajanja balističkog panela 2, keramičke panel ploče 4 na jednu stranu ploče (na ispupčenu kada je keramika zakrivljena) lepi se sloj 1 od tekstlnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm. Keramička panel ploča 4 i sloj 1 se premažu tankim slojem vodootpornog lepka i međusobno spoje tako što se sloj 1 zategne preko sloja 4.

Prethodno spojeni (panel 2, ploča 4 i sloj 1) se sa suprotne strane od sloja 1 premažu tankim slojem vodootpornog lepka koji se nanosi na panel 2. Sloj 3 se takođe premaže slojem vodootpornog lepka a spajanje se ostvaruje tako što se sloj 3 zategne preko balističkog panela 2. Ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom, umesto sloja 3, od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (anti trauma), lepi se tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm koji štiti korisnika od povređivanja.

Ovako napravljena zaštitna balistička ploča se po ćelom obimu oblepljuje gumom 6 (guma je prirodnog kvaliteta tvrdoće do 40 SchA) koja štiti ploču od pada na bok ili na ugao, a zaštita od pada na bok ili ugao može biti ostvarena i pakovanjem zaštitne balističke ploče u posebnu plastičnu kutiju.

Na slikama 5, 6 i 6a je prikazana ostvarena zaštitna balistička ploča koja pruža zaštitu od zrna energije 4100 J zaključno sa kalibrom 7.9 mm, kao i do 6 pogodaka zrnom kalibra 7.62 AP što odgovara klasi IV po NIJ 0101.04 standardu, koja je izrađena od pet slojeva, pri čemu je na slici 6a prikazan detalj A sa slike 6 gde je prikazan konstrukcioni raspored slojeva materijala od kojih je sastavljena predmetna zaštitna balistička ploča klase IV.

Na keramičku panel ploču 4 od aluminijum oksida ili neoksidne keramike izvedene bilo kao monolitna ploča (iz jednog dela) bilo kao ploča sastavljena od više sastavnih keramičkih segmenata 41, 42 ... 4x, je sa jedne strane zalepljen balistički panel 2 od polietilena visoke gustine ili od tkanine od staklenih vlakana i poliestarskog ili epoksidnog lepka služi da apsorbuje energiju projektila i obezbeđuje balističku zaštitu, a spajanje je izvršeno slojem 8 poliuretanskog lepka.

Ovako spojeni balistički panel 2 i keramička panel ploča 4 se obmotavaju balističkim omotačem 5 koji je izrađen od materijala od para-aramidnih vlakana zatezne čvrstoće do 3000 MPa i spajaju se poliuretanskim lepkom u obliku folije.

Nakon spajanja balističkog panela 2 i keramičke panel ploče 4, predhodno isečeni balistički omotač 5 izrađen od aramidnog platna se obmotava oko međusobno spojenih panela 2 i ploče 4 tako da se na strani na kojoj je keramička panel ploča 4 dobije dva sloja balističkog omotača 5 i to u pravcu kraće i duže strane ploče. Između balističkog omotača 5 i međusobno spojenih panela 2 i ploče 4 postavlja se poliuretanski lepak u obliku folije, takođe se postavlja i poliuretanski lepak u obliku folije između dva preklopljena sloja balističkog omotača 5. Ovako formirana balistička ploča nivoa zaštite IV se ponovo ulaže u alat koji je zagrejan na 110 °C. U alatu se balistička ploča progreva 5 minuta bez pritiska, nakon čega se počinje sa hlađenjem koje traje 60 minuta, odnostno do temperature od 30 °C.

Na ovako spojene slojeve: keramičke panel ploče 4, balističkog panela 2 i balističkog omotača 5 se sa strane keramičke panel ploče 4 preko balističkog omotača 5 lepi sloj 1 koji je od tekstilnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm za za štitu ploče od mehaničkih oštećenja, a štiti korisnika i njegovu okolinu od rasturanja parčića projektila i keramičkih otpadaka, a sa strane balističkog panela 2 preko balističkog omotača 5 lepi se sloj 3 od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (antitrauma), a ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom, umesto sloja 3, lepi se tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm koji štiti korisnika od povređivanja. Ovako napravljena zaštitna balistička ploča se po ćelom obimu oblepljuje gumom 6 guma je prirodnog kvaliteta tvrdoće do 40 SchA koja štiti ploču od pada na bok ili na ugao. a zaštita od pada na bok ili ugao može biti ostvarena i pakovanjem zaštitne balističke ploče u posebnu plastičnu kutiju.

Postupak proizvodnje zaštitne balističke ploče se odvija u više faza pri čemu se prva faza sastoji od postupka proizvodnje balističkog panela 2, koji je opisan u postupku izrade zaštitne balističke ploče klase III. Balistički panel u slučaju izrade zaštitne balističke ploče koja zadržava projektil energije 4100 izrađen je od 20 do 90, poželjno 90 slojeva polietilena visoke gustine.

Balistički panel 2 se u varijantnoj izvedbi radi i od kombinacije tkanine izrađene od staklenih vlakana čija je zatezna čvrstoća po osnovi do 5620 N/5cm a po potki do 5400 N/5cm u slojevima koji su spojeni poliesterskom ili epoksidnom smolom.

Postupak izrade balističkog panela 2 u varijantnoj izvedbi se razlikuje u tome što se balistički panel 2 formira direktno na keramičku panel ploču 4. koja jc u ovom slučaju uvek iz jednog dela (monolitna), na sledeći način: Stakleno tkanje složiti u slojevima i istovremeno uz pomoć alata odštancovati pripremke. Napraviti smešu poliesterske nezasićene smole i katalizatora za tu smolu. Pripremljena poliesterska smola se farbarskom četkom nanosi na jednu stranu (u slučaju radijusne ploče smola se nanosi na konkavnu stranu) keramičku panel ploču 4 (izrađenu izjedna) debljine 6 do 10 mm. Nakon nanošenja smole postavlja se prvi sloj staklenog tkanja i farbarskom četkom nanosi novi sloj smeše smole preko postavljenog staklenog tkanja tako da platno poprimi oblik ploče. Na pomenuti način postaviti najviše 80 slojeva staklenog tkanja. Tako spojenja keramička panel ploča 4 i na njoj formirani balistički panel 2 stoji 24 h, na sobnoj temperaturi da bi smola i katalizator u potpunosti reagovali. Ovako dobijeni spoj ploče 4 i panela 2 se nakon 24h mehanički obrađuje rezanjem.

Ovako spojeni balistički panel 2 i keramička panel ploča 4 se obmotavaju balističkim omotačem 5 koji je izrađen od materijala od para-aramidnih vlakana i spajaju poliuretanskim lepokom u obliku folije. Na ovako spojene slojeve: keramičke panel ploče 4, balističkog panela 2 i balističkog omotača 5 se sa strane keramičke panel ploče 4 preko balističkog omotača 5 lepi se sloj 1 koji je od tekstilnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm za zaštitu ploče od mehaničkih oštećenja, a štiti korisnika i njegovu okolinu od rasturanja parčića projektila i keramičkih otpadaka, a sa strane balističkog panela 2 preko balističkog omotača 5 lepi se sloj 3 ukoliko se ploča koristi sa balističkim prslukom, umesto sloja 3, od sunđerastog materijala, specifične gustine 200 kg/m<3>, (antitrauma), lepi se tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5ctn koji štiti korisnika od povređivanja. Ovako napravljena zaštitna balistička ploča se po ćelom obimu oblepljuje gumom 6. prirodnog kvaliteta tvrdoće do 40 SchA, koja štiti ploču od pada na bok ili na ugao, a zaštita od pada na bok ili ugao može biti ostvarena i pakovanjem zaštitne balističke ploče u posebnu plastičnu kutiju.

U procesu spajanja se pre nanošenja lepka površine koje se lepe odmaste sredstvom za odmašćivanje.

Claims (6)

1. Zaštitna balistička ploča koja zadržava projektil energije 3300J, izvedena je iz tri međusobno spojena sloja, naznačena time, što je prvi sloj (1) od tekstilnog platna zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm sa jedne strane balističkog panela (2), za zaštitu balističke ploče od mehaničkih oštećenja, što je balistički panel (2) izveden od 20 do 150 slojeva polietilena visoke gustine zatezne čvrstoće od 1400 do 3090 MPa, dok je druga strana balističkog panela (2) obložena slojem (3) koji je sunđer specifične gustine 200 kg/m<3>,odnosno tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm, i gde su svi slojevi međusobno spojeni vodootpornim lepkom.

2. Zaštitna balistička ploča koja zadržava projektil energije 3300J prema zahtevu 1, naznačena time, što kada je sloj (3) sunđer specifične gustine 200 kg/m<3>, tada se ploča koristi bez balističkog prsluka.

3. Zaštitna balistička ploča koja zadržava projektil energije 3300J prema zahtevu 1, naznačen time, što kada je soj (3) tekstilni materijal čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm, tada se balistička ploča koristi sa balističkim prslukom.

4. Zaštitna balistička ploča koja zadržava projektil energije 3300J prema bilo kom zahtevu od 1 do 3, naznačen time, što balistički panel (2) sadrži poželjno 80 slojeva polietilena visoke gustine.

5. Postupak proizvodnje zaštitne balističke ploče koja zadržava projektil energije 33O0J prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što obuhvata fazu dobijanja balističkog panela (2), koja obuhvata slaganje 20-150 slojeva iskrojaka polietilena visoke gustine čija je zatezna čvrstoća od 1400 do 3090 MPa, koji na sebi imaju nanos poliuretanskog lepka, i njihovo ulaganje u alat koji je prethodno zagrejan na temperaturu od 60°C-130°C , a poželjno 60°C , pri čemu se alat sa iskrojcima zatvara i opterećuje pritiskom od 20 bara, a nakon čega se temperatura u alatu, dovodi na 125 °C, a promena temperature se odvija u trajanju od 50-150 minuta, a poželjno 75 minuta i što se posle tog vremenskog perioda alat rasterećuje od nadpritiska nakon čega se ponovo opterećuje pritiskom od 100 bara i na tom pritisku se drži 2-10 minuta, poželjno 5 minuta, i što se alat nakon tog perioda rasterećuje od nadpritiska nakon čega se ponovo opterećuje pritiskom od 200 bara i na tom pritisku se drži 2-10 minuta, a poželjno 5 minuta, a za sve vreme promene pritiska se održava temperatura u alatu od 125 °C, i alat se ponovo rasterećuje od nadpritiska i odmah zatim opterećuje pritiskom od 300 bara, a nakon 20-30 minuta, poželjno 20 minuta, temperatura alata smanjuje hlađenjem alata do 10-50°C. a poželjno 37°C u trajanju od 50 -130 minuta , a poželjno 55 minuta nakon čega se balistički panel (2) vadi iz alata i mehanički obrađuje rezanjem, a zatim se na jednu stranu balističkog panela (2) lepi vodootpornim lepkom prvi sloj (1) koji je od tekstilnog materijala zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm preko cele površine na sobnoj temperaturi tako što se sloj (1) zategne preko panela (2), a druga strana balističkog panela (2) koja se spaja sa slojem (3) se premaže vodootpornim lepkom kao i strana sloja (3) koja naleže na balistički panel (2) i međusobno se spoje na sobnoj temperaturi tako što se sloj (3) zategne preko balističkog panela (2) i što je sloj (3) sunđer specifične gustine 200 kg/m\ odnosno tekstilni materijal zatezne čvrstoće od 30 do 100 daN/5cm.

6. Postupak proizvodnje zaštitne balističke ploče koja zadržava projektil energije 3300J prema zahtevu 5. naznačen time. što faza dobijanja balističkog panela (2) obuhvata slaganje poželjno 80 iskrojaka poletilena visoke gustine.