Processo de Fabricação de Capacetes à Prova de Balas Sem Costura

Visão geral do processo

A vantagem principal do processo de fabricação contínuo de capacetes à prova de balas reside na eliminação do procedimento tradicional de corte. Ao adotar a tecnologia de moldagem integrada, mantém-se a integridade e continuidade dos materiais principais, como o polietileno de alto peso molecular (PE) ou fibras aramídicas. Isso não apenas melhora o desempenho de proteção, mas também simplifica o processo produtivo e reduz os custos com mão de obra. A estrutura do produto adota um design compósito multicamadas, constituído (de dentro para fora) por uma camada de reforço, uma camada protetora principal, uma camada anti-respingo e uma camada superficial de acabamento. O produto final deve atender a indicadores-chave de proteção, como valor V50 ≥ 800 m/s e deformação traseira ≤ 25 mm.

Preparação de Matéria-Prima

Seleção de Materiais Principais

1、Materiais Protetores Principais: Tecido unidirecional de polietileno de ultra-alto peso molecular (PE) ou tecido unidirecional aramídico é selecionado, com densidade superficial ≥ 200 g/m², garantindo que a continuidade das fibras do material não seja danificada.

2、Materiais Auxiliares: Inclui procedimentos de pré-tratamento dos materiais.

Inspeção de Qualidade da Matéria-Prima

Integridade da Fibra: Verificar se o tecido unidirecional está livre de danos e fibras quebradas, com desvio de uniformidade no arranjo das fibras ≤ 3%.

Indicadores Físicos e Químicos: Testar a dureza Vickers do material (HV ≥ 500) e a resistência à adesão entre camadas (≥ 20 MPa), garantindo conformidade com os requisitos da norma ASTM F1956-19.

Adaptabilidade Ambiental: Passar no teste de ciclo térmico variando de -40 °C a +60 °C, com alteração no desempenho do material ≤ 10%.

Processos Chave de Produção

1. Preparação e Depuração do Molde Utiliza-se um molde integrado dedicado sem emendas, composto por um molde macho (núcleo + base do núcleo) e um molde fêmea (cavidade + base da cavidade). A cavidade do molde possui uma estrutura aberta, com uma abertura na parte inferior para descarga de material excedente. Pré-tratamento do Molde: Limpe a parede interna da cavidade do molde para garantir que não permaneçam impurezas; aqueça o molde a 80 °C–100 °C por meio do sistema de circulação de aquecimento e refrigeração, com desvio de uniformidade de temperatura de ±2 °C. Depuração do Canal de Direcionamento de Ar: Garanta que os canais verticais de direcionamento de ar localizados nos centros do núcleo e da cavidade estejam alinhados para facilitar a saída suave de gás durante o processo de moldagem.

2. Operação de Laminação de Material Nenhum corte é necessário; coloque diretamente todo o rolo de tecido unidirecional de PE ou aramida na cavidade do molde camada por camada de acordo com o número projetado de camadas (18-23 camadas), com desvio de alinhamento entre camadas ≤ 1 mm. Colocação da Camada de Apoio: Posicione com precisão a espuma de poliuretano sobre a superfície do núcleo do molde, garantindo ligação firme com a camada de tecido unidirecional, isenta de bolhas de ar residuais. Organização da Camada Composta: Aplique a camada de resina sequencialmente, garantindo que a resina cubra uniformemente a superfície do tecido unidirecional, com sua proporção de peso controlada entre 10% e 30%.

3. Moldagem Integrada Inclui operação de fechamento do molde, aquecimento e cura, resfriamento e conformação, e tratamento do material excedente.

4. Processamento de Compósito Multicamadas Inclui tratamento da camada central, composição da camada antiespumante e tratamento da camada de acabamento superficial.