Proceso de fabricación de cascos antibalas

I. Selección de materiales básicos: sentando las bases sólidas para la seguridad

El rendimiento protector de un casco antibalas comienza con la selección de materiales básicos en el origen, donde cada tipo de material básico pasa por un riguroso cribado multidimensional. La capa protectora principal está hecha de fibras de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) o fibras aramídicas, materiales que combinan alta resistencia y propiedades ligeras. Su resistencia a la tracción puede alcanzar 15 veces la del acero ordinario, mientras que su densidad es solo 1/8 de la del acero, lo que minimiza el peso del casco al tiempo que bloquea los impactos de proyectiles.

Los materiales auxiliares también se seleccionan cuidadosamente: el forro amortiguador está hecho de espuma abierta de alta densidad, que proporciona absorción de energía y transpirabilidad; el recubrimiento de la carcasa exterior utiliza un material de poliuretano resistente al desgaste y a la corrosión, que ha superado pruebas de envejecimiento por rayos ultravioleta para garantizar que no se desprenda durante un uso prolongado. Todos los materiales han sido certificados por instituciones independientes de ensayos, y sus indicadores de rendimiento físico cumplen con la norma nacional GB 2811-2019 y con los requisitos internacionales de protección NIJ Nivel IIIA.

Proceso de fabricación principal: La transformación de la fibra en armadura

1. Pretratamiento de la fibra y tejido

Primero, las fibras de material base pasan por un tratamiento de deshumidificación y conformado a baja temperatura para eliminar la humedad y mejorar la regularidad de las fibras, evitando así la concentración de tensiones en los procesos posteriores. Luego entran en equipos de tejido 3D controlados por ordenador, donde se adopta un proceso de tejido pentaxial: las urdimbres, tramas y diagonales se entrelazan formando una estructura tridimensional en red. En comparación con el tejido tradicional 2D, esta estructura aumenta en un 30 % la resistencia al impacto de la capa protectora, dispersa eficazmente la fuerza del impacto de un proyectil y evita fisuras localizadas. Durante el proceso de tejido, el equipo monitorea en tiempo real la tensión de los hilos, manteniendo el error controlado dentro de ±0,5 N para garantizar una densidad uniforme en cada pulgada del tejido.

2. Moldeo: Conformado preciso de la forma protectora

Después del tejido, la tela de fibra se corta y apila según el número preestablecido de capas (normalmente entre 16 y 24 capas, dependiendo del nivel de protección) y luego se coloca en un molde personalizado para el moldeo en autoclave. Los parámetros del proceso han sido optimizados tras miles de pruebas: la velocidad de calentamiento se controla a 5 ℃/min, la presión se mantiene entre 1,2 y 1,5 MPa, y la etapa de temperatura constante (120-140 ℃) dura 90 minutos para garantizar que la resina impregne completamente las fibras y se cure. El molde está fabricado en aleación de aluminio de grado aeronáutico, con una precisión de ±0,1 mm, lo que permite replicar con exactitud el diseño aerodinámico del casco, asegurando un ajuste perfecto al usarlo, reduciendo la resistencia al aire y evitando riesgos de concentración de tensiones causados por bordes afilados. Tras el moldeo, se utiliza un proceso de enfriamiento con nitrógeno líquido para enfriar rápidamente el material, aumentando su cristalinidad y mejorando aún más su rendimiento protector.

3. Procesamiento de Precisión e Integración de Componentes

El molde de casco entra en la etapa de procesamiento de precisión: primero, se utilizan máquinas herramienta CNC para el rectificado de bordes, eliminando rebabas y asegurando bordes lisos sin puntos afilados; luego se realiza el tratamiento superficial, que incluye granallado para la eliminación de óxido y pintura electrostática, con un espesor de recubrimiento controlado entre 0,8 y 1,2 mm para proporcionar propiedades antideslizantes, resistentes al desgaste y de ocultación. El forro amortiguador adopta un proceso de corte 3D, diseñado para ajustarse al contorno de la cabeza según principios ergonómicos, con múltiples módulos integrados de absorción de energía que pueden absorber rápidamente la energía durante un impacto y reducir la aceleración del cráneo. Finalmente, se lleva a cabo la integración de componentes: se instalan visores de policarbonato resistentes al impacto (con transmitancia luminosa ≥95 %, capaces de soportar escombros voladores a alta velocidad), correas ajustables y hebillas. Todos los componentes han superado pruebas de tracción y pruebas de fatiga para garantizar una conexión firme y un uso confiable.