NO316296B1 - Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan - Google Patents
Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan Download PDFInfo
- Publication number
- NO316296B1 NO316296B1 NO20021643A NO20021643A NO316296B1 NO 316296 B1 NO316296 B1 NO 316296B1 NO 20021643 A NO20021643 A NO 20021643A NO 20021643 A NO20021643 A NO 20021643A NO 316296 B1 NO316296 B1 NO 316296B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- thermoplastic
- ballistic
- cloths
- fiber
- structural
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 66
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 13
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 12
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 12
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 10
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0442—Layered armour containing metal
- F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
- F41H5/0428—Ceramic layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
- F41H5/0485—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers all the layers being only fibre- or fabric-reinforced layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
- Stringed Musical Instruments (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Description
Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å framstille sådan
Innledning
Denne oppfinnelsen gjelder lettvekts ballistisk beskyttelse Mer spesielt gjelder den oppbygningen av fiberarmerte plater for å stoppe prosjektiler fra skytevåpen, for eksempel pistoler, gevær, eller splinter fra granater og miner Kjent teknikk på området.
Ballistisk beskyttelse eller såkalt antiballistisk panel lages i dag av kunstfiberduker som aramid, dynema, nylon i tekstilvevde "tørre" duker av for eksempel aramid uten matrisestoff mellom fibrene, hvor dukene høytrykkspresses med mellomliggende lim eller termoplast under oppvarming til paneler eller plater Det benyttes minimalt med lim mellom dukene for å oppnå antiballistiske egenskaper Fibrene som har høy bruddstyrke skal kunne gli i forhold til hverandre får å følge prosjektilet som er på vei mn i duken og forsøker å trenge gjennom hele panelet som duken er en del av På denne måten vil fibrene henge ved det inntrengende prosjektilet og oppta mest mulig energi fra prosjektilet, slik at prosjektilets hastighet reduseres
D1 PCT/US98/22401 "Armor material and methods of making same" beskriver en stål- eller keramisk -antiballistisk kjerne som er dekket eller impregnert med resmmatenale I prosessen for fremstillingen inngår vakuuminjeksjon av vinylester-resinmatenale i såkalt "resm transfer molding" Kevlarfibre blir limt på baksiden av kjernen av metall eller keramisk materiale I foreliggende oppfinnelse inngår ikke en slik metallisk eller keramisk kjerne
Resin transfer molding som benyttes i PCT/US98/22401 medfører operative ulemper på grunn av resmens viskositet under vakuumsuging, og arbeidsmiljømessige ulemper på grunn av gassdannelse og mulig søl Det benyttes ikke "resm transfer molding", i foreliggende oppfinnelse, men et tørt layup hvor resinmatenalet har fast form når opplegget til laminatet legges i formen, hvor resinmatenalet smelter og binder laminatet når opplegget til laminatet varmes under vakuum i formen, og hvor resinmatenalet igjen inntar fast form når laminatet kjøles og derved konsolideres
D2 PCT/US01/01945 "Multilayered ballistic restraint article" besknver antiballistiske gjenstander hvor fibennneholdende duker har en ensrettet fiberretning, og at flere slike duker er lagt med en vinkel mindre enn 45 grader i forhold til hverandre, for derved å øke opptaket av mekanisk energi fra et inntrengende prosjektil På side 10 i den refererte søknaden besknves at antiballistiske duker kan ligge utenpå keramisk hard armering for å beskytte denne Fra den detaljerte beskrivelse vil man se at dette er motsatt av foreliggende oppfinnelse Rekkefølgen av antiballistiske duker og hard keramisk armering er ikke likegyldig i våre forsøk, og det vil fremgå fra det nedenforstående at foreliggende oppfinnelse har en annerledes oppbygning og har fordeler i forhold til den refererte internasjonale patentsøknad
D3 PCT/US00/07356 "Ballistic resistent panel and method of making" beskriver et antiballistisk laminat som omfatter et ikke-vevd første lag med flerrettede fibre, en første laminatfilm festet til en første side av det ikke-vevde første laget, og en andre laminatfim festet til den motsatte side av det ikkevevde første laminatet som en slags sandwich Minst to slike sandwich-pakker inngår det antiballistiske laminatet, som derved bygges opp av doble par av laminatfilmer, som i forhold til foreliggende oppfinnelse er unødvendig, og som kompliserer oppbygningen og produksjonen av det antiballistiske laminat, og hvor laminatfilm-mengden derved blir høy og derved svekker de antiballistiske egenskapene PCT/US00/07356 mangler i tillegg et strukturelt bærende lag og må derfor inngå i en mer kompleks konstruksjon, og kan ikke inngå som et bærende element i konstruksjonen uten å monteres sammen med bærende plater eller bjelker
D4 EP0251395 "Armour plate" beskriver en flerlags panserplate med en frontside med keramiske fliser utenpå flere lag med metallplater, med fiberarmert plastlaminat på baksiden Det utnyttes at det innkommende prosjektil knuses opp i spissen ved treff på den keramiske flisbelagte overflaten og øker spissens areal Derved reduseres spissens inntrengningsevne noe Det påstås i den siterte EP-pubhkasjonen at løsrevne keramiske fragmenter etter treff vil kunne nve i stykker og ødelegge armeringsfibre Dette anses ikke for et vesentlig problem i forhold til foreliggende oppfinnelse Bruken av aramidfibre er nevnt i motholdet, men pakken av metallplater direkte bak de keramiske flisene står i direkte motsetning til
foreliggende oppfinnelse
D5 DE 2359122 beskriver stål- keramikk- og kunststoff-laminerte panserplater Foreliggende oppfinnelse utnytter ikke en slik metallpanserplate for å oppnå den antiballistiske effekt, men derimot en strukturell bunnplate av f eks fiberarmert termoplast med armeringsfibre av glass, karbon, aramid el I
D6 SE470340 besknver et sammensatt panel for beskyttelse mot skudd eller splinter, med et stort antall vevde fibre med forskjellige maskevidder og dermed forskjellige spesifikke arealvekter, hvor lagene er rettet i forskjellige retninger og forskjøvet i forhold til hverandre
Mange av de kjente panelene har ikke strukturell styrke og tåler ikke fuktighet, sollys og mekanisk slitasje, må beskyttes mot disse ytre påvirkninger, og kan således heller ikke brukes som selvstendig heit eller delvis bærende konstruksjon For å kunne brukes som selvstendig helt eller delvis bærende konstruksjon måtte matnseinnholdet økes til 50% og dermed ville den ballistiske beskyttelsen reduseres vesentlig slik at man i praktisk sammenheng ikke ville oppnå noen antiballistisk effekt uten for svært tykke og dermed tunge og dyre paneler av aramidduk
Paneler som nevnt ovenfor benyttes i dag i kombinasjon med strukturelle elementer av stålplater, aluminiumsplater eller plastpaneler, i både sivile og militære lette enheter som biler, fly, helikopter og lette bygninger Det antiballistiske panelet limes eller tapes eller festes med festebraketter til de strukturelle elementene Dette er meget arbeidskrevende og fordrer ofte at man demonterer karossendelene i kjøretøyet som skal få ballistisk beskyttelse
Dersom man forsøker å benytte Scnmp-metoden for å vakuuminjisere en flytende matrise inn i et strukturelement av armeringsfibre, og samtidig ønsker å lage en konstruksjon med antiballistiske duker, oppnår man kun at den flytende matrisen penetrerer de antiballistiske dukene og ødelegger disses antiballistiske egenskaper
Enkle forsøk v/ser at 20% resm eller lim i et slikt aramidbasert panel nesten lar seg gjennomtrenge av et prosjektil, mens 15% resm gir bedre ballistisk beskyttelse og 12% resm gir en enda bedre evne til å motstå penetrering av et prosjektil Aramiddukene som panelet i forsøket er bygd opp av veier typisk 300 g/m<2>, og limandel på 45 g/m<2> utgjør 15% matrise, anordnet som bindemiddel
mellom aramiddukene
De kjente panelene har ikke strukturell styrke og tåler ikke fuktighet, sollys og mekanisk slitasje , må beskyttes mot disse ytre påvirkninger, og kan således heller ikke brukes som selvstendig helt eller delvis bærende konstruksjon For å kunne brukes som selvstendig helt eller delvis bærende konstruksjon måtte matnseinnholdet økes til 50% og dermed ville den ballistiske beskyttelsen reduseres vesentlig slik at man i praktisk sammenheng ikke ville oppnå noen antiballistisk effekt uten for svært tykke og dermed tunge og dyre paneler av aramidduk
Paneler som nevnt ovenfor benyttes i dag i kombinasjon med strukturelle elementer av stålplater, aluminiumsplater eller plastpaneler, i både sivile og militære lette enheter som biler, fly, helikopter og lette bygninger Det antiballistiske panelet limes eller tapes eller festes med festebraketter til de strukturelle elementene Dette er meget arbeidskrevende og fordrer ofte at man demonterer karossendelene i kjøretøyet som skal få ballistisk beskyttelse
Dersom man forsøker å benytte Scnmp-metoden for å vakuuminjisere en flytende matrise mn i et strukturelement av armenngsfibre, og samtidig ønsker å lage en konstruksjon med antiballistiske duker, oppnår man kun at den flytende matrisen penetrerer de antiballistiske dukene og ødelegger disses antiballistiske egenskaper
Kort sammenfatning av oppfinnelsen
Løsningen på problemet ifølge oppfinnelsen er gitt ved et antiballistisk panel omfattende minst en strukturell bunnpiate av fiberarmert termoplast, polypropylen (PP), polyetylenteraftalat (PET) eller lignende, hvor armenngsfibrene er av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende, hvor panelet er karakterisert ved følgende trekk og rekkefølge i oppbygningen
en første, underliggende limende folie som samtidig fungerer som sperrefolie, av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med den strukturelle bunnplatens termoplast,
minst to eller flere antiballistiske hovedsakelig matnsefne fiberarmenngsduker alternerende med mellomliggende tilstrekkelig bindende limfoher elter termoplastduker
/ termoplastnett med under 20 vekt% av fiberarmenngsdukene,
en overliggende limende sperrefolie av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med en andre strukturell topplates termoplast,
hvor den minst ene andre strukturelle topplaten omfatter fiberarmert termoplast (PP, PET eller lignende) hvor armenngsfibrene er av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende,
hvor hele opplegget er konsolidert ved å bakes under en vakuumduk i en form eller på et tett ønsket underlag (for eksempel en karrosendel) i en ovn eller oppvarmes på annen måte, inntil bunnplatens og topplatens termoplast smelter og fyller deres armenngsfiber, og ikke trenger inn i de antiballistiske dukenes fibre på grunn av sperrefoliene, samtidig som de antiballistiske dukenes mellomliggende limfoher eller termoplastduk / termoplastnett smelter og binder de antiballistiske dukene i ønsket grad
Kort figurbeskrivelse.
Oppfinnelsen og teknikkens stand er illustrert i de vedlagte figurer som ikke skal kunne oppfattes som begrensende for oppfinnelsens omfang
Figur 1 viser teknikkens stand med dagens oppbygning av antiballistiske panel med tre separate elementer som må monteres eller limes sammen for å oppnå strukturell styrke og ønskede antiballistiske egenskaper en strukturelt bærende konstruksjon av stål, aluminium, komposittmateriale, tre, plast eller lignende, et antiballistisk panel med for eksempel aramidbasert kompositt med lagvis fiber og limende matnse mellom, samt en beskyttende konstruksjon av for eksempel stål, aluminium, kompositt, tre eller plast Figur 2 viser oppfinnelsens pnnsipputførelse, med en pakke eller et "layup" som bakes i ett tit et strukturelt panel med antiballistiske egenskaper Figur 3 viser en videreutvikling av oppfinnelsen hvor det er antiballistisk beskyttelse omfattende et matenale med høy hardhet av for eksempel keramer på den prosjektilmøtende siden, og et hardmetall av for eksempel panserstål bak bunnplaten Bunnplaten kan eventuelt erstattes av panserstålplaten Figur 4 illustrerer en foretrukket utførelse av oppfinnelsens fremgangsmåte
med vakuumstøping av en tredimensjonal strukturell og ballistisk beskyttende komponent, for eksempel til et kjøretøy, hvor metoden benytter en støpeform og en vakuumduk
Figur 5 illustrerer en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, hvor komposittbaserte antiballistiske materialer støpes utenpå en konstruksjon av for eksempel stål ved hjelp av vakuum og /eller varme
Beskrivelse av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen.
Figur 1 illustrerer teknikkens stand med dagens oppbygning av antiballistiske panel med tre separate elementer som må monteres elter limes sammen for å oppnå strukturell styrke og ønskede antiballistiske egenskaper en strukturelt bærende konstruksjon av stål, aluminium, komposittmateriale, tre, plast eller lignende, et antiballistisk panel med for eksempel aramidbasert kompositt med lagvis fiber og limende matrise mellom, samt en beskyttende konstruksjon av for eksempel stål, aluminium, kompositt, tre eller plast Figur 2 viser oppbyggingen av et integrert styrke- og antiballistisk panel ifølge oppfinnelsen det antiballistiske panelet karakterisert ved følgende trekk i oppbygningen Bakerst er det anordnet minst en strukturell bunnplate (a1) av for eksempel fiberarmert termoplast av PP, PET eller lignende, hvor armenngsfibrene er av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende Utenpå bunnplaten er det anordnet en første, underliggende limende folie (b1) som samtidig fungerer som sperrefolie, av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med den strukturelle bunnplatens termoplast Oppå den første underliggende limende folien er det anordnet minst to eller flere antiballistiske hovedsakelig matnsefne ftberarmenngsduker (c) med under 20 vekt% alternerende med mellomliggende tilstrekkelig bindende limfoher eller termoplastduker / termoplastnett (d) Utenpå laget av de antiballistiske dukene legges en overliggende limende sperrefolie (b2) av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med en andre strukturell topplates (beskrives nedenfor, a2) termoplast Dermed unngår man at matrisematenale fra den overliggende topplatens termoplast trenger inn i de antiballistiske dukene og reduserer disses antiballistiske egenskaper ved å øke matnseinnholdet Den minst ene andre strukturelle topplaten (a2) omfatter for eksempel fiberarmert termoplast av polypropylen (PP), polyetylenterfaftalat (PET) eller lignende) hvor armenngsfibrene er av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende
Figur 4 illustrerer hvordan hele opplegget {"layup") (a1 ,b1 ,c,d, ,c,b2,a2) er konsolidert ved å bakes under en vakuumduk (2) i en form (1) eller på et tett ønsket underlag (1'), for eksempel en karrosendel, se figur 5, i en ovn eller oppvarmes på annen måte, inntil bunnplatens (a1) og topplatens (a2) termoplast smelter og fyller deres armenngsfiber, og ikke trenger mn i de antiballistiske dukenes (c) fibre på grunn av sperrefoliene (b1,b2), samtidig som de antiballistiske dukenes (c) mellomliggende limfoiier eller termopiastduk / termoplastnett (d) smelter og binder de antiballistiske dukene (c) i ønsket grad Karossendelen som benyttes som støpeform, vist i figur 5, kan i en aktuell utførelse være for eksempel et bilpanser, en fremre førerdør eller passasjerdør, et bagasjelokk eller en bunnplate for en bil
I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er det mindre enn 15% bindende lim eller termoplast, i lagene av antiballistiske fiberduker noe som vil øke den antiballistiske effekten I en ytterligere foretrukket utførelse er det mindre enn 12% bindende lim eller termoplast, noe som ytterligere øker den antiballistiske effekt
I en foretrukket utførelse av oppfinnelse, vist i figur 3, er det lagt minst ett lag av keramisk materiale (f) utenpå den andre strukturelle topplaten (a2) Dette keramiske materialet vil bidra til knusing og spredning av spissen av et innkommende prosjektil slik at prosjektilet, når det treffer de antiballistiske dukenes fibre, får en større og ti dels oppsprukket angrepsflate som lettere gnpes og hemmes i sin bevegelse av flere av de antiballistiske dukenes fibre enn om det keramiske matenalet ikke hadde blitt anvendt til å knuse spissen
I en mulig utførelse av oppfinnelsen også vist i figur 3, kan minst ett lag av panser (e), fortrinnsvis panserstål eller annet hardmetall, være lagt bak den strukturelle bunnplaten (a1) Dette kan gjøres ved å lime eller på annen måte feste et panel produsert ifølge oppfinnelsen direkte på panserstålet Panserstålet vil hindre inntrengning av prosjektilet i dets deformerte tilstand etter at det har blitt redusert i sin kinetiske energi av de antiballistiske mattene I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen anvendes det bakenforliggende panserståf i forbindelse med de utenpåliggende keramiske platene
Som et alternativ til den første underliggende limende sperrefolien kan det benyttes et papir, eller høytemperaturbestandig folie, som gjennomhulles spredt for å tillate gjennomgang av termoplast i liten grad, men som gir punktvis feste for de antiballistiske dukene til bunnplaten
Som et alternativ til den strukturelle bunnplaten i fiberarmert termoplast kan det benyttes en stålplate eller alumimumsplate hvor den første limende folien kun skal feste de antiballistiske fiberarmenngsdukene til bunnplaten Den strukturelle bunnplaten kan da fungere som en støpeform hvon de antiballistiske lagene og det utenpåliggende komposittmaterialet vakuumsmeltes under en vakuumduk
I en mulig utførelse fremstilles en lett antiballistisk beskyttelse for en bil ved å danne antiballistiske paneler ifølge oppfinnelsen, tilpasset til å montere dekkende minst de øvre deler av et frontmotordeksel og om mulig et nedre parti av frontruten på et kjøretøy En ytterligere beskyttelse er å montere paneler ifølge oppfinnelsen på de fremre sidedører på kjøretøyet, også om mulig dekkende opp til skulderhøyde på føreren og eventuelle medpassasjerer framme På denne måten dekkes et lett kjøretøy i front og på sidene med et svært lett kompostttlaminat anbrakt utenpå kjøretøyet i stedet for å bygges mn under karosseriets ytterplater Det kan i tillegg anbnnges antiballistiske paneler ifølge oppfinnelsen bak setene i kjøretøyet, slik at minst føreren er dekket også fra skudd bakfra
Claims (10)
1 Et antiballistisk panel omfattende minst en strukturell bunnplate (a 1) av fiberarmert termoplast av polypropylen (PP), polyetylenteraftalat (PET) eller lignende, hvor armenngsfibrene er av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende,
hvor panelet er karakterisert ved følgende trekk og rekkefølge i oppbygningen
en første, underliggende limende folie (b1) som samtidig fungerer som sperrefolie, av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med den strukturelle bunnplatens termoplast,
minst to eller flere antiballistiske hovedsakelig matnsefne fiberarmenngsduker (c) alternerende med mellomliggende tilstrekkelig bindende limfolier eller termoplastduker / termoplastnett (d) med under 20 vekt% av fiberarmenngsdukene,
en overliggende limende sperrefolie (b2) av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med en andre strukturell topplates (a2) termoplast,
hvor den minst ene andre strukturelle topplaten (a2) omfatter fiberarmert termoplast (PP, PET eller lignende) hvor armenngsfibrene er av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende,
hvor hele opplegget (a1 ,b1 ,c,d, ,c,b2,a2) er konsolidert ved å bakes under en vakuumduk (2) i en form (1) eller på et tett ønsket underlag (1') (for eksempel en karrosendel) i en ovn eller oppvarmes på annen måte, inntil bunnplatens (a1) og topplatens (a2) termoplast smelter og fyller deres armeringsfiber, og ikke trenger inn i de antiballistiske dukenes (c) fibre på grunn av sperrefoliene (b1,b2), samtidig som de antiballistiske dukenes (c) mellomliggende limfolier eller termoplastduk / termoplastnett (d) smelter og binder de antiballistiske dukene (c) i ønsket grad
2 Et antiballistisk panel ifølge krav 1,
med minst ett lag av keramisk materiale (f) lagt utenpå den andre strukturelle topplaten (a2)
3 Et antiballistisk panel ifølge krav 1,
med minst ett lag av panser (e), fortrinnsvis panserstål eller annet hardmetall er lagt bak den strukturelle bunnplaten (a1)
4 Et antiballistisk panel ifølge krav 1,
med minst ett lag av keramisk materiale (f) lagt utenpå de antiballistiske hovedsakelig matnsefne fiberarmenngsdukene, under den andre, strukturelle topplaten (a2)
5 Antiballistisk panel ifølge krav 1, anordnet på en bil som antiballistisk beskyttelse som dekker minst de øvre deler av et frontmotordeksel (såkalt motorpanser) og de fremre sidedører på bilen
6 Et antiballistisk panel ifølge krav 1, hvor en strukturell bunnplate (a1) av stål erstatter den strukturelle bunnplaten (a1) av fiberarmert termoplast
7 En fremgangsmåte for fremstilling av et antiballistisk panel karaktensert ved følgende trinn t oppbygningen
anbringelse av fiberarmerte termoplastduker hvor termoplasten omfatter polypropylen (PP), polyetylenteraftalat (PET) eller lignende, med armeringsfibre av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende i en støpeform (1) for dannelse av minst en strukturell bunnplate (a1),
anbringelse av en første, underliggende limende folie (b1) som samtidig skal fungere som sperrefolie, av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med den strukturelle bunnplatens (a1) termoplast,
anbnngelse av minst to eller flere antiballistiske hovedsakelig matnsefne fiberarmenngsduker (c) alternerende med mellomliggende tilstrekkelig bindende limfolier eller termoplastduker / termoplastnett (d), hvor limfoliene eller termoplastdukene/nettet utgjør under 20 vekt% av laget omfattende antiballistiske fiberarmenngsduker (c, d, c, , d, c),
anbnngelse av en overliggende limende sperrefolie (b2) av termoplast eller lignende som er hovedsakelig ikke-blandbar med en andre strukturell topplates (a2) termoplast,
anbringelse av termoplast av PP, PET eller lignende med armenngsfibre av glassfiber, karbonfiber, aramidfiber eller lignende for dannelse av den minst ene andre strukturelle topplaten (a2),
anbringelse av en vakuumduk (2) på opplegget (1, a1,b1,c, d, ,c,b2,a2) og dannelse av vakuum t opplegget,
konsohdenng av hele opplegget (a1,b1,c,d, ,c,b2,a2) ved å bake opplegget i en ovn eller oppvarmes på annen måte, inntil bunnplatens (a1) og topplatens (a2) termoplast smelter og fyller deres armenngsfiber, og ikke trenger inn i de antiballistiske dukenes (c) fibre på grunn av sperrefohene (b1,b2), samtidig som de antiballistiske dukenes (c) mellomliggende limfoher eller termoplastduk / termoplastnett (d) smelter og binder de antiballistiske dukene (c) i ønsket grad, med påfølgende nedkjøling av opplegget til termoplasten i bunnplaten (al) og topplaten (a2) stivner og binder deres respektive armeringsfibre
8 En fremgangsmåte for fremstilling av et antiballistisk panel ifølge krav 6, med liming av minst ett lag av keramisk matenale (f) utenpå den andre strukturelle topplaten (a2)
9 En fremgangsmåte for fremstilling av et antiballistisk panel ifølge krav 6, med liming av opplegget (a1 a2) på minst ett lag av panser (e), fortrinnsvis panserstål eller annet hardmetall, lagt bak den strukturelle bunnplaten (a1)
10 En fremgangsmåte for fremstilling av et antiballistisk panel ifølge krav 6, med anbringelse av minst ett lag av keramisk materiale (f) utenpå de antiballistiske hovedsakelig matnsefne fiberarmenngsdukene, før anbnngelsen av den andre, strukturelle topplaten (a2)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20021643A NO316296B1 (no) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan |
| ES03721180T ES2279107T3 (es) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Panel antibalistico ligero y procedimiento para la fabricacion de dicho panel. |
| PCT/NO2003/000112 WO2003086748A1 (en) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Lightweight antiballistic panel and method for making such panel |
| DE60311439T DE60311439T2 (de) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Leichte antiballistische platte und verfahren zur herstellung einer solchen platte |
| AT03721180T ATE352414T1 (de) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Leichte antiballistische platte und verfahren zur herstellung einer solchen platte |
| DK03721180T DK1492664T3 (da) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Antiballistisk letvægtspanel samt fremgangsmåde til fremstilling af et sådant panel |
| AU2003235523A AU2003235523A1 (en) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Lightweight antiballistic panel and method for making such panel |
| EP03721180A EP1492664B1 (en) | 2002-04-05 | 2003-04-07 | Lightweight antiballistic panel and method for making such panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20021643A NO316296B1 (no) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20021643D0 NO20021643D0 (no) | 2002-04-05 |
| NO20021643L NO20021643L (no) | 2003-10-06 |
| NO316296B1 true NO316296B1 (no) | 2004-01-05 |
Family
ID=19913499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20021643A NO316296B1 (no) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1492664B1 (no) |
| AT (1) | ATE352414T1 (no) |
| AU (1) | AU2003235523A1 (no) |
| DE (1) | DE60311439T2 (no) |
| DK (1) | DK1492664T3 (no) |
| ES (1) | ES2279107T3 (no) |
| NO (1) | NO316296B1 (no) |
| WO (1) | WO2003086748A1 (no) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8215360B2 (en) | 2007-06-07 | 2012-07-10 | Frec Technology As | Vacuum bag frame assembly for the manufacturing of fibre-reinforced composite panels |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7562612B2 (en) | 2001-07-25 | 2009-07-21 | Aceram Materials & Technologies, Inc. | Ceramic components, ceramic component systems, and ceramic armour systems |
| CA2483231C (en) | 2004-09-30 | 2011-11-29 | Aceram Technologies Inc. | Ceramic armor system with diamond coating |
| EP1885553A2 (en) * | 2005-05-18 | 2008-02-13 | Composix Co. | Ballistic laminate structure |
| WO2006129133A1 (es) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Poly-Technology Inc. S.A. | Blindaje anti-balas contra armas portátiles y método para fabricarlo |
| US7685921B2 (en) * | 2006-02-03 | 2010-03-30 | University Of Maine System Board Of Trustees | Composite panels for blast and ballistic protection |
| US8596018B2 (en) | 2006-02-03 | 2013-12-03 | University Of Maine System Board Of Trustees | Blast mitigation and ballistic protection system and components thereof |
| DE102006007429B4 (de) * | 2006-02-17 | 2011-08-18 | Airbus Operations GmbH, 21129 | Verfahren zum autoklavfreien Verkleben von Bauteilen für Luftfahrzeuge |
| DE102008008198A1 (de) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Mehrlagiges faserverstärktes Thermoplast-Flachmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE102008062860A1 (de) * | 2008-12-23 | 2010-07-01 | Universität Bremen | Schichtverbundwerkstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben |
| US20110217504A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-08 | Steven Michael Lampo | Ballistic Panels and Method of Making the Same |
| CZ2013760A3 (cs) * | 2013-09-30 | 2015-07-01 | Vysoké Učení Technické V Brně | Materiál pro balistickou ochranu, způsob jeho přípravy a jeho použití |
| CN104197786B (zh) * | 2014-09-16 | 2016-03-02 | 山东大学 | 一种碳纤维复合材料防弹板及其制备方法 |
| CN105333772B (zh) * | 2015-11-16 | 2017-05-10 | 山东大学 | 一种复合结构防弹防暴板及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU1273899A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-17 | Lanxide Technology Company, Lp | Armor material and methods of making same |
| US6562435B1 (en) * | 1999-03-20 | 2003-05-13 | Survival, Incorporated | Method for forming or securing unindirectionally-oriented fiber strands in sheet form, such as for use in a ballistic-resistant panel |
| WO2001059395A2 (en) * | 2000-01-18 | 2001-08-16 | Millennium Armor Corporation | Multi-layered ballistic resistant article |
-
2002
- 2002-04-05 NO NO20021643A patent/NO316296B1/no not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-04-07 ES ES03721180T patent/ES2279107T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-07 WO PCT/NO2003/000112 patent/WO2003086748A1/en active IP Right Grant
- 2003-04-07 EP EP03721180A patent/EP1492664B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-07 AU AU2003235523A patent/AU2003235523A1/en not_active Abandoned
- 2003-04-07 DK DK03721180T patent/DK1492664T3/da active
- 2003-04-07 DE DE60311439T patent/DE60311439T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-04-07 AT AT03721180T patent/ATE352414T1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8215360B2 (en) | 2007-06-07 | 2012-07-10 | Frec Technology As | Vacuum bag frame assembly for the manufacturing of fibre-reinforced composite panels |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2279107T3 (es) | 2007-08-16 |
| DK1492664T3 (da) | 2007-05-21 |
| NO20021643D0 (no) | 2002-04-05 |
| NO20021643L (no) | 2003-10-06 |
| DE60311439D1 (de) | 2007-03-15 |
| EP1492664A1 (en) | 2005-01-05 |
| ATE352414T1 (de) | 2007-02-15 |
| AU2003235523A1 (en) | 2003-10-27 |
| EP1492664B1 (en) | 2007-01-24 |
| WO2003086748A1 (en) | 2003-10-23 |
| DE60311439T2 (de) | 2007-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5368312B2 (ja) | 間隔を置いて配置された軽量複合材料防護物品 | |
| US5435226A (en) | Light armor improvement | |
| CA2641317C (en) | Composite panels for blast and ballistic protection | |
| NO316296B1 (no) | Lettvekts ballistisk beskyttelse og metode for å fremstille sådan | |
| US7601654B2 (en) | Molded ballistic panel with enhanced structural performance | |
| US4131053A (en) | Armor plate | |
| US5349893A (en) | Impact absorbing armor | |
| US6009789A (en) | Ceramic tile armor with enhanced joint and edge protection | |
| US6703104B1 (en) | Panel configuration composite armor | |
| US9303956B1 (en) | Non-metallic armor article and method of manufacture | |
| US20030114064A1 (en) | Lightweight ballistic resistant rigid structural panel | |
| US20150268010A1 (en) | Structural ballistic resistant apparatus | |
| US9383175B2 (en) | Walking floor for an armored vehicle, armored vehicle having such a walking floor, and method for producing such a walking floor | |
| US20120183716A1 (en) | Moldable ballistic armor panel | |
| CA2903762A1 (en) | Vacuum panels used to dampen shock waves in body armor | |
| AU2012267563B2 (en) | Enhanced ballistic protective system | |
| US20070068377A1 (en) | Hybrid composite structures for ballistic protection | |
| US20160131457A1 (en) | Non-scalar flexible rifle defeating armor system | |
| US7930965B2 (en) | Armor | |
| WO1991007632A1 (en) | Ballistic resistant composite armor | |
| US20120325076A1 (en) | Composite Armor | |
| US20150323291A1 (en) | Ballistic protective measures | |
| WO2004109216A2 (en) | Ballistic-resistant multilayered armor including a stitched composite reinforcement layer and method of making the same | |
| Scott | New ballistic products and technologies | |
| NL2024672B1 (en) | Aircraft Structural Panel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |