Procédé de fabrication des casques balistiques sans soudure

Aperçu du processus

L'avantage principal du procédé de fabrication intégré du casque pare-balles réside dans l'élimination de l'opération traditionnelle de découpe. En adoptant une technologie de moulage intégré, l'intégrité et la continuité des matériaux de base tels que le polyéthylène (PE) à haut poids moléculaire ou les fibres d'aramide sont préservées. Cela améliore non seulement les performances de protection, mais simplifie également le processus de production et réduit les coûts de main-d'œuvre. La structure du produit adopte une conception composite multicouche, composée (de l'intérieur vers l'extérieur) d'une couche arrière, d'une couche protectrice centrale, d'une couche anti-éclaboussure et d'une couche de finition superficielle. Le produit fini doit satisfaire à des indicateurs clés de protection tels qu'une valeur V50 ≥ 800 m/s et une déformation arrière ≤ 25 mm.

Préparation des matières premières

Sélection des matériaux de base

1、Matériaux de protection principaux : On sélectionne un tissu unidirectionnel en polyéthylène (PE) à ultra-haut poids moléculaire ou un tissu unidirectionnel en aramide, dont la masse surfacique est ≥ 200 g/m², afin de garantir que la continuité des fibres du matériau ne soit pas compromise.

2、Matériaux auxiliaires : Procédures de prétraitement des matériaux supplémentaires.

Inspection de la qualité des matières premières

Intégrité des fibres : Vérifier que le tissu unidirectionnel est exempt de dommages et de fibres cassées, avec une déviation d'uniformité de disposition des fibres ≤ 3 %.

Indicateurs physiques et chimiques : Tester la dureté Vickers du matériau (HV ≥ 500) et la résistance à l'adhérence entre couches (≥ 20 MPa) afin de garantir la conformité aux exigences de la norme ASTM F1956-19.

Adaptabilité environnementale : Réussir le test de cycle thermique allant de -40 °C à +60 °C, avec une variation des performances du matériau ≤ 10 %.

Procédés clés de production

1. Préparation et réglage du moule Un moule intégré sans joint spécifique est utilisé, composé d'un moule mâle (noyau + socle de noyau) et d'un moule femelle (cavité + socle de cavité). La cavité du moule possède une structure ouverte, avec une ouverture en bas permettant l'évacuation du matériau excédentaire. Traitement préalable du moule : nettoyer la paroi intérieure de la cavité du moule afin de garantir l'absence d'impuretés ; préchauffer le moule à 80 °C - 100 °C à l'aide du circuit de chauffage et de refroidissement, avec une déviation de uniformité thermique de ±2 °C. Réglage du canal d'évacuation de l'air : s'assurer que les canaux verticaux d'évacuation de l'air situés au centre du noyau et de la cavité sont alignés, afin de permettre une évacuation efficace des gaz durant le processus de moulage.

2. Opération de stratification du matériau Aucune découpe n'est requise ; placer directement, couche par couche dans la cavité du moule, l'ensemble du rouleau de tissu unidirectionnel en PE ou en aramide selon le nombre de couches prévu (18 à 23 couches), avec un écart d'alignement interne inférieur ou égal à 1 mm. Pose de la couche de soutien : Placer précisément la mousse de polyuréthane sur la surface du noyau du moule afin d'assurer une liaison étroite avec la couche de tissu unidirectionnel, sans bulles d'air résiduelles. Agencement des couches composites : Poser la couche de résine successivement afin de garantir une répartition uniforme de la résine sur la surface du tissu unidirectionnel, la proportion en poids étant contrôlée entre 10 % et 30 %.

3. Moulage intégré Inclut l'opération de fermeture du moule, le chauffage et le durcissement, le refroidissement et la mise en forme, ainsi que le traitement des matériaux excédentaires.

4. Traitement composite multicouche Inclut le traitement de la couche centrale, le composage de la couche anti-projection et le traitement de la couche de finition de surface.