Metalaj Ŝaŭmoj | R&D de Ballistic Protection Systems por Modern Warfare Applications

Kio estas balistika materialo? Kie ĝi estas uzata?
La plej ofta malmola kiraso uzos ceramikajn platojn kiel defojn, sed ceramikaĵo frakasas sur efiko kaj perdas sian energion por daŭra batalo. Plej multe de la metalplata kiraso havas la saman problemon de kugloj defalantaj sur efiko. Tiuj fragmentoj povas kaŭzi vundon al la portanto de la kiraso. Portantoj aplikanta malĉefajn kirasajn flikaĵojn al siaj vizaĝoj povas esti tre malkomfortaj kaj aldoni koston al la individuo, firmao aŭ registaro. La evoluo de malpezaj batalteknologioj kiel ekzemple aviadiloj kaj amfibiaj veturiloj, same kiel la bezono pliigi la moviĝeblon de terarmeoj, postulas balistikajn materialojn kiuj daŭre reduktas la pezon de kiraso dum plibonigado de balistika efikeco.
Balistikaj ŝildoj haveblas en diversaj specoj kaj gradoj. Ĉi tiuj materialoj estas uzataj por protekti vitron, veturilan kirason, korpokirason kaj ŝildojn. Lamenigitaj plastaj folioj ofertas larĝan gamon de protekto, de atestita sigelita vitro ĝis terciaraj balistikaj materialoj. Balistikaj materialoj estas kutime rigidaj, sed ankaŭ povas esti molaj. Ili povas esti kompleksaj, kiel ekzemple Kevlaro, UHMWPE, Lexan aŭ karbonfibraj kunmetaĵoj, aŭ simplaj, kiel ekzemplealuminio, ŝtalo, titanio aŭ aliaj alojoj.
Kun la progreso de teknologio, balistika korpokiraso radikale ŝanĝiĝis. La kuglorezista subĉemizmerkato atestas revolucion kiu estas pli sekura kaj pli malpeza. Ĉi tio malfermis novan batalkampon por Composite Metal Foam (CMF) teknologio, elprenante ĝin el la sfero de medicinaj proceduroj intervalantaj de aŭtobufroj ĝis genuaj anstataŭaĵoj.
Pri tio respondecas unuopaj aŭ kunmetitaj ŝaŭmaj metaloj - ĉi tiuj estas strukturaj ŝaŭmoj en la formo de kavaj metalaj sferoj, kiuj estas enigitaj en balistikaj aparatoj kiel kernmaterialo, sed ankaŭ kiel interaĵoj en kompleksaj aplikoj kiel kirasŝtalo, ceramikaĵo kaj fibrotabulo. La ŝaŭmo ne nur ĉesigas la altrapidan efikon de kugloj kaj obusoj, sed ankaŭ tute dispremas ilin. Eĉ kiras-penetraj kugloj, dizajnitaj specife por ŝiri tra kiraso, ne povas penetri ilin.
Por la militisto, ŝaŭma metalo en persona protekta ekipaĵo uzoj inkluzivas:

• Ĝenerala Celo Kuglorezistaj Veŝtoj
• Aktiva Flotado Bulletproof Veŝtoj
• Pasivaj Flosantaj Kuglorezistaj Veŝtoj
• Taktikaj balistikaj kaskoj
• Balistikaj ŝultro kaj flankprotektaj kirasaj aroj
• Kun viziero kaj spino protekto
• Balistikaj ŝildoj

Por pezaj kirasaj instrumentoj same kiel pluviva ilaro, ŝaŭma metalo estas uzata por diversaj aplikoj inkluzive de:

• Farante kunmetitan kirason
• Farante min-rezistajn bazplatojn por veturiloj
• Farante armeajn skatolojn

Kio estas Ŝaŭma Metalo? Kio estas Ŝaŭma Metalo kaj kio estas ĝiaj nekredeblaj propraĵoj?
Ŝaŭmmetalo estas pora metala materialo kiu formas tridimensian maŝstrukturon en metala matrico. Ĉar estas multaj poroj en lametala ŝaŭmo, la grandeco, nombro, unuformeco, konektebleco kaj sigelado de la poroj influas ĝiajn ecojn. Parametroj kiuj estas proksime rilataj al la trajtoj de ŝaŭmaj metaloj inkludas porograndecon, totalan porecon, efikan porecon, densecon kaj specifan surfacareon.
Ŝaŭma metalo, kiel nova speco de materialo kun kaj metalaj propraĵoj kaj iuj specialaj fizikaj propraĵoj de nemetalaj materialoj, ricevas pli kaj pli da atento. La ĉefaj trajtoj de ŝaŭma metalo estas kiel sekvas:

• Ultra-malpeza materialo (75-95% de la volumeno konsistas el malplena spaco)
• Tre alta poreco
• Alta kunprema forto kombinita kun bonaj energiaj absorbaj propraĵoj
• Malalta varmokondukteco
• Alta forto

Efika energio-sorbada principo de ŝaŭmaj metaloj
Krom esti uzata komerce por filtrado, bruoredukto, izolajzo kaj katalizilaj portantoj,metalaj ŝaŭmojestas forta kandidato por aplikiĝo en kunmetitaj kirasaj sistemoj en la kampo de energia sorbado.
Kiel balistika protekta aparato, ŝaŭma metalo estas malpeza, alt-forta ŝaŭma materialo fabrikita per kavaj metalaj sferoj enigitaj en solida metala matrico. Ĉi tiu materialo montris bonegajn mekanikajn ecojn kompare kun iu ajn alia metala materialo. Ĉi tiuj superaj kvalitoj de la ŝaŭma metalo kaptas la energion rapide ĉe altaj balistikaj rapidecefikoj kompare kun kvazaŭ-senmova ŝarĝo.
Komerce haveblaj energisorbiloj, kiuj tipe sorbas kinetan mekanikan energion kunpremante aŭ deviigante ĝin ĉe relative konstanta streso super longdistanco, funkcias iom simile al risortoj, sed ili resaltas, igante ilin energistokaj aparatoj prefere ol energisorbiloj.
La pora strukturo de metalaj ŝaŭmoj donas al ili unikan streĉan streĉan kurbon; post kiam la aplikata streĉo superas la eltrudan altebenaĵon, la ŝaŭmo komencos kunpremi ĉe sufiĉe konstanta streĉo al ĉirkaŭ 50-70% streĉiĝo. La etendaĵo de la streĉo/trostreĉiĝkurbo difinas la konduton de ideala energisorbilo.

Kiel funkcias ŝaŭma metalo sur korpokiraso?
Ŝaŭma metalo estis pruvita kapti kuglofragmentojn kaj protekti vin kontraŭ ajna sekundara damaĝo. Plej multe de la armea korpokiraso utiligas Kevlar-similan materialon kiel malantaŭan tavolon, kiu estas kutime taksita III-A kaj ĉesos pistolo preterpasas sur sia propra. Mola kiraso haltigas kuglojn per disipado de energio, kaj ĉar la plej multaj pistolaj kugloj ne estas tiel akraj kiel fusilaj kugloj, vi nur bezonas malrapidigi ilin por ke ili ne penetru vian haŭton. La ŝaŭma metaltavolo estas la skusorbilo de la korpokiraso por la pli altaj energiaj kugloj kiuj postulas malmolan kirason ĉesi. La vastiga strukturo de lametala ŝaŭmotransdonas kolizioenergion multe malpli efike ol solidaj komponentoj. En la areo de efiko, la ŝaŭmo facile konformas al la trafa objekto. Tiu plasta deformado loke sorbas mekanikan energion. En ambaŭ kazoj, tre malgranda de la kolizioenergio estas absorbita per la solido. Iuj homoj ankaŭ elektas aldoni trian tavolon malantaŭ la mola kiraso, kiu nomiĝas traŭmata kuseneto. Ĉi tio estas kuseneto konsistanta el tavoloj de ne-Newtoniana fluidaĵo kaj remburaĵo. Ĝi plue mildigas la efikon de kuglo-efiko sur la portanto.