EP1936318A1

EP1936318A1 - Verfahren zur Herstellung einer Zusatzpanzerung

Info

Publication number: EP1936318A1
Application number: EP07450218A
Authority: EP
Inventors: Christoph Huber; Karl Skrivanek; Johannes Lausch; Thomas Pawlick
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG; Steyr Daimler Puch Spezialfahrzeug GmbH
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG; Steyr Daimler Puch Spezialfahrzeug GmbH
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2008-06-25
Also published as: AT504712A1; US20080245462A1

Abstract

Bei einem Verfahren für die Herstellung einer Zusatzpanzerungsplatte (3), bestehend aus Keramikelementen (1), einer Tragplatte (4) und einer Schutzabdeckung (5) werden die Keramikelemente (1) zur Sicherstellung der Isolierung einer Schockwelle beim Auftreffen eines Geschosses vom Nachbarelement durch eine dünne, mittels Pulverbeschichtung aufgetragene elastische Lackschicht (2) auf den Keramikelementen (1) isoliert. Dadurch wird eine einfache Herstellung ermöglicht.

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Zusatzpanzerung auf Keramikbasis.
Moderne Zusatzpanzerungen für gepanzerte Fahrzeuge müssen höchste ballistische Anforderungen erfüllen. Der zusätzlich aufgebrachte Schutzmantel der Fahrzeuge wird in einzelne Zusatzpanzerungselemente unterteilt, die jedes für sich einzeln an der Fahrzeugstruktur montiert sind. Die einzelnen Zusatzpanzerungselemente werden so groß als möglich gestaltet, da jeder Spalt und der Randbereich jedes Elementes eine Schwächung der Panzerung darstellt. Üblicherweise werden die Elemente genau an die Fahrzeugstruktur angepasst und gerade so groß gewählt, dass sie noch manuell manipuliert werden können.
Aufgrund der großen Härte und der geringen Porosität wird sehr oft ein keramisches Material, zum Beispiel Borcarbid, Siliziumcarbid, Aluminiumoxid oder Ähnliches, als ballistisches Schutzmaterial in Zusatzpanzerungen verwendet. Diese Keramiken haben zwar eine sehr große Härte, sind aber auch sehr spröde, sodass nach Auftreffen des ersten Treffers das Keramikelement meist in zahlreiche Teile zerspringt und kaum mehr einen zweiten Treffer halten kann. Um mehrere Treffer halten zu können, wird das Zusatzpanzerungselement in zahlreiche kleine Keramikelemente zerlegt, wobei die einzelnen Keramikelemente kleiner sein müssen als der geringste angenommene Schussabstand, bei dem die Zusatzpanzerung noch ihre Wirkung haben soll. Diese Teile werden entweder in eine Matrix aus einem anderen Schutzmaterial eingebettet, oder die Keramikelemente werden so geformt, dass sie aneinandergelegt eine Fläche vollständig ausfüllen können. In einer einfacher Ausführung kann dies durch regelmäßige Vielecke, zum Beispiel Dreiecke oder Vierecke erfolgen, aber auch durch kompliziertere ineinander greifende Formen wie zum Beispiel in der DE 3716055 beschrieben.
Bei der Plazierung dieser einzelnen Keramikelemente muss große Sorgfalt angewandt werden. Sind die Keramikelemente mit einem zu großen Abstand auf der Trägerplatte positioniert, so besteht die Gefahr eines ballistischen Loches, weil durch den zu großen Spalt die Stützwirkung des danebenliegenden Keramikelementes und damit eine Schutzfunktion nicht mehr gegeben ist, und ein auftreffendes Projektil möglicherweise nicht mehr gehalten wird. Liegen hingegen die einzelnen Keramikelemente direkt nebeneinander, so kann beim Auftreffen eines Geschosses auf ein Keramikelement die Schockwelle ungedämpft auf die Nebenelemente übertragen werden, die dann aufgrund der hohen Sprödigkeit der keramischen Schutzmaterialien zu brechen drohen und damit ihre Schutzwirkung verlieren.
Die DE 1952759 beschreibt ein Verfahren für eine keramische Zusatzpanzerung, bei der die einzelnen keramischen Schutzelemente, die die Form von regelmäßigen Vielecken haben, zur Isolierung zum benachbarten Element in einen Elastomerwerkstoff eingedrückt werden. Dieses Verfahren erfordert einen sehr hohen Arbeitsaufwand, weil jedes einzelne Element genauestens positioniert werden muss.
Die DE 3716055 beschreibt eine Zusatzpanzerung mit komplex geformten, ineinander geschachtelten Keramikelementen, wobei der Zwischenraum der Elemente ebenfalls mit einem Elastomer ausgefüllt ist. Eine derartiges Panzerelement ist nur mit größtem Aufwand herzustellen, da beim Brennvorgang der Keramik eine deutliche Schrumpfung der Elemente auftritt, und mit einer hohen Ausschussquote gerechnet werden muss, wenn genaue Spaltmaße eingehalten werden sollen. Werden andererseits größere Toleranzen und damit größere Spaltmaße zugelassen, was auch für das Eindringen des Polymers in die Spalten erforderlich ist, besteht die Gefahr von unerwünschten ballistischen Löchern.
Der gegenständlichen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Herstellungsverfahren zu schaffen, das sowohl die Isolierung der Schockwellen zwischen den einzelnen Elementen ermöglicht, als auch den korrekten Abstand zwischen den einzelnen Keramikelementen sicherstellt. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch dass die Keramikelemente zur Sicherstellung der Isolierung einer Schockwelle beim Auftreffen eines Geschosses vom Nachbarelement durch eine dünne, mittels Pulverbeschichtung aufgetragene elastische Lackschicht auf den Keramikelementen isoliert werden. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen beispielhaft mögliche Ausführungsformen von Zusatzpanzerungsplatten mit unterschiedlichen Keramikelementen. Fig. 1 zeigt eine Zusatzpanzerplatte mit dreieckigen, Fig. 2 mit quadratischen und Fig. 3 mit sechseckigen Keramikelementen. Fig. 4 zeigt einen beispielhaften Querschnitt durch den Aufbau der Zusatzpanzerungsplatten.
Erfindungsgemäß werden die einzelnen Keramikelemente 1 mit einem Lack 2 beschichtet. In einer bevorzugten Ausführung erfolgt diese Lackbeschichtung mittels eines Pulverlackes. Bei einer Pulverbeschichtung wird meistens der zu beschichtende Körper elektrostatisch aufgeladen, der Pulverlack, der komplementär zum zu beschichtenden Körper aufgeladen ist, wird über den Körper gesprüht und haftet aufgrund der elektrischen Anziehung der unterschiedlich elektrisch geladenen Komponenten. Die Schichtstärke des Pulverlackes kann dabei sehr präzise gesteuert werden. Anschließend wird der Pulverlack thermisch fixiert.
Da Keramik nicht elektrisch leitend ist, muss diese vorher in geeigneter Weise vorbehandelt werden. Geeignete Verfahren sind z.B. in der EP 0963795 und in der DE 4417172 beschrieben.
Alternativ zur elektrostatischen Aufladung kann das mittels Pulverlack zu beschichtende Keramikelement auch thermisch auf eine Temperatur über den Schmelzpunkt des Pulverlackes aufgeheizt werden. Bei der Pulverbeschichtung bleiben die Lackpartikel dadurch an der Oberfläche kleben. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Schichtstärke nicht so präzise wie bei der elektrostatischen Aufladung gesteuert werden kann.
Pulverlack gibt es in verschiedenen Qualitäten, die sich auch durch ihre elastischen Eigenschaften unterscheiden. Bei einer geeigneten Auswahl kann ein Pulverlack 2 verwendet werden, der ähnliche Eigenschaften wie ein Elastomer aufweist und bestens zur Isolierung der Schockwellen zwischen den einzelnen Keramikelementen 1 geeignet ist.
Die nun mit diesem Pulverlack 2 beschichteten Keramikelemente 1 können mit geringst möglichem Aufwand nebeneinander plaziert werden und, wie in Fig. 4 dargestellt, in herkömmlicher Weise weiter zu einer Zusatzpanzerungsplatte 3 verarbeitet werden, indem sie auf eine Tragplatte 4 aufgebracht und mit einer Schutzabdeckung 5 versehen werden. Eine genaue Positionierung ist nicht erforderlich, die einzelnen Keramikelemente 1 werden einfach aneinander geschoben, der genaue Abstand ist durch die Pulverbeschichtung 2 gewährleistet.
Im Rahmen der Erfindung können auch zahlreiche anders als in den Fig. 1 bis 3 gezeigte geformte Keramikelemente 1 verwendet werden.

Claims

Verfahren für die Herstellung einer Zusatzpanzerungsplatte (3), bestehend aus Keramikelementen (1), einer Tragplatte (4) und einer Schutzabdeckung (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikelemente (1) zur Sicherstellung der Isolierung der Schockwelle beim Auftreffen eines Geschosses vom Nachbarelement durch eine dünne, mittels Pulverbeschichtung aufgetragene elastische Lackschicht (2) auf den Keramikelementen (1) isoliert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Keramikelemente (1) zur Vorbereitung auf die Pulverbeschichtung mittels eines chemischen Verfahrens elektrisch leitend gemacht werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikelemente (1) zur Vorbereitung auf die Pulverbeschichtung thermisch aufgeheizt werden.