弾道材料:知っておくべきこと [2022]

弾道材料は、防弾鎧、ボディ アーマー、およびヘルメットで使用される材料の一種です。軍隊は、第二次世界大戦で兵士を榴散弾から保護するために最初に開発され、使用されました。しかし、今日使用されている素材ははるかに優れており、より保護的です。私たちは、防弾材料と技術の進歩により、より優れた幅広いデザインを開発しました.

防弾チョッキは、着用者の重要な臓器を銃弾による損傷から保護するために特別に設計された最新の軽鎧です。 「防弾チョッキ」は、多くの防具メーカーとユーザーの間でよくある誤解です。着用者が銃弾の衝撃から完全に保護されているわけではないため、「防弾チョッキ」という用語がより適切です。

弾道材料は、鋼、プラスチック、セラミック、チタンなど、さまざまな物質から作られています。これは、機械的特性を利用して弾丸や破片から着用者を保護するために使用される弾道保護の一形態です。防弾素材には、ハードとソフトの 2 種類があります。

柔らかい防弾素材は、主にケブラー、またはアラミド、伸縮性のある生地に織り込まれた合成素材で作られています。硬質防弾材料は、鋼鉄やアルミニウム合金などの金属です。

アラミド繊維とは?

アラミド繊維は、適度に剛性のあるポリマー鎖を持つ合成分子で構成された高性能繊維です。これらの分子は、機械的応力を効率的に伝達する強力な水素結合によって連結されているため、低分子量の鎖を使用できます。

「アラミド」という用語は、「芳香族ポリアミド」の頭字語です。これらのファイバーの使用は第二次世界大戦までさかのぼりますが、最近開発されたばかりです。

アラミド繊維は、次の一般的な特徴によって他の合成繊維と区別されます:

• 高い粘り強さ
• 耐摩耗性に優れています。
• 有機溶剤に対する優れた耐性
• 非導電性
• 融点はありません。
• 可燃性が低い
• 高温での優れた生地の完全性

これらの明確な特性は、強い結晶配向と水素結合によるポリマー鎖間の緊密な接触を備えた硬いポリマー分子に起因します。

ケブラーとは？それはどのように機能しますか?

ケブラーとは?仕組みと仕組み

1538 年に鋼板製の防弾チョッキが発明されました。今日の防弾チョッキ システムには鋼鉄が含まれている場合がありますが (少量のみ)、大部分はケブラーでできています。

ケブラーはアラミドの一種です。デュポンが開発した素材です。弾丸や破片から保護する合成繊維です。分子間の強力な化学結合により、防弾チョッキの世界で非常に効果的です。これらの結合は、ケブラーに耐久性、柔軟性、および強度を与えるものです.

デュポンは、最初の防弾布の 1 つとして、またタイヤ、ロープ、ケーブルの原材料として使用される最初の繊維の 1 つとして、ケブラーを市場に導入しました。発見されるとすぐに多くの業界を変え、ナイロン生地は今日でもさまざまな製品で使用されています.

この新しい素材により、ボディ アーマー システム全体の重量が大幅に軽減され、ベストを着用した人の機動性が大幅に向上しました。これにより、今日使用されている最新の防弾チョッキが生まれました。

ケブラー繊維の作成

ケブラーを作成するには、ポリマーのポリパラフェニレン テレフタレートをまず実験室で合成する必要があります。これは、分子を結合して長い鎖にすることを含む重合プロセスによって達成されます。得られた棒状のポリマーを含む結晶性液体は、紡糸口金 (シャワーヘッドに似た微細な孔のある小さな金属板) を通して押し出され、ケブラー糸が作られます。その後、ケブラー繊維を冷却して硬化させます。合成繊維を水で処理した後、ロールに巻き付けます。繊維は、多くの場合、ケブラー メーカーによる製織方法の準備ができるように撚りを掛けるスロースターに送られます。糸は、最も基本的なデザインである平織りまたはタビー織りで織られています。これは、織り交ぜた糸のパターンにすぎません。

ケブラー製の防弾チョッキ

ベストに使用されているケブラーは、合成繊維を重合させて織った生地です。ケブラーは、強度と重量の比率が高いことで知られる高強度素材です。鋼の強度対重量比と比較して、ケブラーは 5 倍の強度があります。ケブラーの軽量性は、他の素材に比べて高い引張強度 (3620 MPa) とエネルギー吸収能力と相まって、防弾チョッキに使用するのに理想的な素材です。

防護服は、ケブラー ベースの複合材を含む複合材の最も一般的な防弾用途です。

布の弾道とは何ですか?`

「バリスティック」という用語は、布に関して言えば、2 つの生地タイプのいずれかを意味します。ソフトボディアーマーに使われている素材を指しているのかもしれません。これらのファブリックは、通常、パラ アラミド、高性能ポリエチレン (HPPE)、または高弾性ポリエチレンなどの高強度繊維を使用して織られています。ただし、このような形態の弾道材料には、非常に特殊な最終用途があります。

ローテク防弾材料は、通常、ソフトサイドのラゲッジやバックパックに使用されています。バリスティックファブリックは、2 x 2 織りのバスケット織りのナイロンファブリックテキスタイルです。多くの場合、1050 デニールのナイロンで構成されていますが、840 デニールなどのより軽い素材も使用できます。 「シニア」バリスティックは、より厚いバリスティック ナイロンに付けられた名前であり、ライターは「ジュニア」バリスティックと呼ばれます。ナイロンはこれらのデザインで最も一般的に使用される繊維ですが、バリスティック ポリエステルもあります。パッククロスは、通常ナイロンで構成されている同等の織物です.ただし、通常は平織りで軽量です (400 または 420 デニール)。

弾道材料の製造プロセスは何ですか?

弾道材料の製造プロセスは複雑で、多くの精度が必要です。防弾材料は金属またはポリマーで作ることができ、軍事、法執行、スポーツなど、さまざまな産業で使用されています。

ボディ アーマー メーカーは、射出成形と鋳造という 2 つの主要な防弾材料の製造プロセスに従っています。

射出成形は、機械を使用して溶融材料を金型に注入し、目的の形状を形成します。鋳造は、溶融した金属または他の物質を金型に流し込み、目的の形状を形成することによって行われます。

防弾材料の製造プロセスには、成形、成形、仕上げの 3 つの主要なステップがあります。

防弾材料の製造プロセスは、防弾材料の設計と開発に不可欠です。

弾道材料には、弾丸、爆発物、および銃器によるその他の脅威に対する弾道抵抗を提供することを目的とした設計方法があります。ただし、最終製品を購入する際には、さまざまな弾道特性を考慮する必要があります。

防弾チョッキが提供する弾道試験基準 (保護レベル / 装甲レベル)

防弾チョッキは、伝統的な衣服とは異なり、国立司法研究所 (NIJ) によって義務付けられた厳格な保護テストに合格する必要があります。防弾チョッキはどれも同じではありません。低速で鉛の弾丸に耐性があるものもあれば、高速でフルメタル ジャケット付きの弾丸に耐性があるものもあります。

ベストには、I、II-A、II、III-A、III、IV、および例外的なケース (顧客が必要な保護を指定したもの) のように、保護性が低いものから高いものへと番号が付けられています。各分類は、どの種類の弾丸がどの速度でベストを貫通しないかを定義します。最高ランクのベスト (III や IV など) を選択するのが賢明に思えるかもしれませんが、そのようなベストは重く、着用する個人のニーズによっては、より軽いベストが必要になる場合があります。警察が使用する場合、専門家は警官が定期的に携帯する銃器の種類から保護するベストを購入することを推奨しています.