Processo de Fabricação de Capacetes à Prova de Balas

I. Seleção de Matérias-Primas: Estabelecendo uma Base Sólida para a Segurança

O desempenho protetor de um capacete à prova de balas começa com a seleção de matérias-primas na fonte, onde cada tipo de matéria-prima passa por uma rigorosa triagem multidimensional. A camada protetora principal é feita de fibras de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) ou fibras de aramida—materiais que combinam alta resistência e propriedades leves. Sua resistência à tração pode atingir 15 vezes a do aço comum, enquanto sua densidade é apenas 1/8 da do aço, o que minimiza o peso do capacete ao mesmo tempo em que bloqueia impactos de projéteis.

Materiais auxiliares também são cuidadosamente selecionados: a camada interna de amortecimento é feita de espuma de célula aberta de alta densidade, que proporciona absorção de energia e respirabilidade; o revestimento da carcaça externa utiliza material de poliuretano resistente ao desgaste e à corrosão, que passou por testes de envelhecimento por radiação ultravioleta para garantir que não descasque durante o uso prolongado. Todos os materiais brutos foram certificados por instituições independentes de testes, e seus indicadores de desempenho físico atendem à norma nacional GB 2811-2019 e aos requisitos internacionais de proteção NIJ Nível IIIA.

Processo de Fabricação Principal: A Transformação da Fibra em Blindagem

1. Pré-tratamento da Fibra e Tecelagem

Primeiro, as fibras da matéria-prima passam por um tratamento de desumidificação e conformação a baixa temperatura para remover a umidade e melhorar a regularidade das fibras, evitando concentração de tensão nos processos subsequentes. Em seguida, entram em equipamentos de tecelagem 3D controlados por computador, onde é adotado um processo de tecelagem pentagonal — fios urdidos, tramas e fios diagonais se entrelaçam formando uma estrutura tridimensional em rede. Em comparação com a tecelagem tradicional 2D, essa estrutura aumenta a resistência ao impacto da camada protetora em 30%, dispersa eficazmente a força de impacto do projétil e evita rachaduras localizadas. Durante o processo de tecelagem, o equipamento monitora em tempo real a tensão dos fios, com erro controlado dentro de ±0,5 N, garantindo densidade uniforme em cada polegada do tecido.

2. Moldagem: Conformação Precisa da Forma Protetora

Após a tecelagem, o tecido de fibra é cortado e empilhado de acordo com o número predefinido de camadas (normalmente entre 16 e 24 camadas, dependendo do nível de proteção) e, em seguida, colocado em um molde personalizado para moldagem em autoclave. Os parâmetros do processo foram otimizados através de milhares de testes: a taxa de aquecimento é controlada em 5℃/min, a pressão é mantida entre 1,2 e 1,5 MPa, e a fase de temperatura constante (120–140℃) dura 90 minutos, garantindo a completa impregnação das fibras pela resina e sua cura. O molde é feito de liga de alumínio aeronáutica, com precisão de ±0,1 mm, sendo capaz de replicar com exatidão o design aerodinâmico do capacete — assegurando um ajuste perfeito ao ser usado, reduzindo a resistência ao ar e evitando riscos de concentração de tensões causados por arestas vivas. Após a moldagem, aplica-se um processo de resfriamento com nitrogênio líquido para resfriamento rápido, aumentando a cristalinidade do material e melhorando ainda mais o desempenho protetor.

3. Processamento de Precisão e Integração de Componentes

O molde inicial do capacete entra na fase de usinagem de precisão: primeiro, são utilizadas máquinas-ferramenta CNC para o desbaste das bordas, removendo rebarbas e garantindo bordas lisas, sem pontos afiados; em seguida, realiza-se o tratamento superficial, incluindo jateamento para remoção de ferrugem e pintura eletrostática, com a espessura do revestimento controlada entre 0,8-1,2 mm, proporcionando propriedades antiderrapantes, resistentes ao desgaste e de ocultação. A almofada interna de amortecimento adota um processo de corte 3D, projetado para se ajustar ao contorno da cabeça com base na ergonomia, com múltiplos módulos embutidos de absorção de energia que conseguem absorver rapidamente a energia durante um impacto e reduzir a aceleração da cabeça. Por fim, é realizada a integração dos componentes: viseiras resistentes ao impacto feitas de policarbonato (com transmitância luminosa ≥95%, capazes de suportar detritos em alta velocidade), tiras ajustáveis para a cabeça e fivelas são instaladas. Todos os componentes passaram por testes de tração e de fadiga para garantir conexão firme e uso confiável.