Materiais balísticos 2024: guia completo para proteção moderna

Materiais balísticos são um tipo de material usado em armaduras balísticas, coletes à prova de bala e capacetes. Os militares desenvolveram e usaram primeiro para proteger soldados de estilhaços na Segunda Guerra Mundial. No entanto, os materiais usados hoje são muito melhores e mais protetores. Desenvolvemos uma gama melhor e mais ampla de designs com materiais balísticos e avanços na tecnologia.

Coletes à prova de bala são peças modernas de armadura leve especificamente projetadas para proteger os órgãos vitais do usuário de ferimentos por balas. "Colete à prova de bala" é um equívoco comum entre muitos fabricantes e usuários de armaduras protetoras. O termo "colete resistente a balas" é mais apropriado, pois o usuário não está totalmente protegido do impacto de uma bala.

Materiais balísticos são feitos de várias substâncias, incluindo aço, plástico, cerâmica e titânio. É uma forma de proteção balística usada para proteger o usuário de balas e estilhaços usando suas propriedades mecânicas. Existem dois tipos de materiais à prova de bala: duros e macios.

Materiais balísticos macios são feitos principalmente de Kevlar ou Aramida, um material sintético tecido em um tecido elástico. Materiais balísticos duros são metal, como aço ou ligas de alumínio.

O que são fibras de Aramida?

Fibras de aramida são fibras de alto desempenho construídas de moléculas sintéticas com cadeias de polímero moderadamente rígidas. Estas moléculas são ligadas por fortes ligações de hidrogênio que transferem eficientemente o estresse mecânico, permitindo o uso de cadeias de baixo peso molecular.

O termo "aramida" é um acrônimo para "poliamida aromática". O uso destas fibras remonta à Segunda Guerra Mundial para aplicações militares, mas só recentemente foram desenvolvidas.

Fibras de aramida são distinguidas de outras fibras sintéticas pelas seguintes características gerais:

• Alta tenacidade
• Excelente resistência à abrasão
• Excelente tolerância a solventes orgânicos
• Não condutivas
• Não há ponto de fusão
• Baixa inflamabilidade
• Excelente integridade do tecido em temperaturas elevadas

Estas propriedades distintas resultam de moléculas de polímero rígidas com forte orientação cristalina e contato apertado entre cadeias de polímero devido a ligações de hidrogênio.

O que é Kevlar? E como funciona?

Armadura corporal, feita de placas de aço, foi inventada em 1538. Até o século XX, jaquetas à prova de bala totalmente de aço foram gradualmente usadas e desenvolvidas. Os sistemas de armadura corporal de hoje podem conter algum aço (embora apenas em pequenas quantidades), mas são amplamente feitos de Kevlar.

Kevlar é um tipo de aramida. É um material que a DuPont desenvolveu. É uma fibra sintética que oferece proteção contra balas e estilhaços. Devido às suas poderosas ligações químicas entre suas moléculas, é muito eficaz no mundo da armadura corporal. Estas ligações são o que dão ao Kevlar sua durabilidade, flexibilidade e força.

A DuPont introduziu o Kevlar no mercado como um dos primeiros tecidos à prova de bala e uma das primeiras fibras a ser usada como matéria-prima para pneus, cordas e cabos. Mudou muitas indústrias assim que foi descoberto, e o tecido de nylon ainda é usado hoje em vários produtos.

Este novo material reduziu significativamente o peso total do sistema de armadura corporal e aumentou muito a mobilidade da pessoa usando o colete. Isso resultou nos coletes à prova de bala modernos usados hoje.

Criação de fibras de Kevlar

O polímero poli-para-fenileno tereftalato deve primeiro ser sintetizado em laboratório para criar Kevlar. Isso é realizado pelo processo de polimerização, que envolve unir moléculas em longas cadeias. O líquido cristalino resultante contendo polímeros em forma de bastão é então extrudado através de uma filadeira (uma pequena placa de metal com poros microscópicos que se assemelha a um chuveiro) para fazer fio de Kevlar. Depois disso, a fibra de Kevlar é resfriada para endurecer. A fibra sintética é enrolada em rolos após ser tratada com água. A fibra é frequentemente enviada a torcedores, que a torcem para torná-la pronta para métodos de tecelagem pelo fabricante de Kevlar. Os fios são tecidos no design mais básico, tecido simples ou tabby, que é apenas o padrão de fios que se entrelaçam.

Coletes à prova de bala feitos de Kevlar

Kevlar utilizado nos coletes é um tecido tecido feito de fibras sintéticas criadas através de polimerização. Kevlar é um material de alta resistência reconhecido por sua alta relação resistência-peso; comparado à relação resistência-peso do aço, o Kevlar é cinco vezes mais forte. A leveza do Kevlar, combinada com sua alta resistência à tração (3620 MPa) e capacidade de absorção de energia comparada a outros materiais, o torna um material ideal para uso em coletes balísticos.

Vestuário protetor é a aplicação balística mais comum de materiais compostos, incluindo compósitos baseados em Kevlar.

O que significa tecido balístico?

O termo "balístico" pode significar um de dois tipos de tecido quando se trata de pano. Pode referir-se ao material usado em armaduras corporais macias. Estes tecidos são tipicamente tecidos usando fibras de alta resistência como para-aramida, polietileno de alto desempenho (HPPE) ou polietileno de alto módulo. No entanto, tais formas de materiais balísticos têm uma aplicação final muito especializada.

Materiais balísticos de tecnologia mais baixa são tipicamente utilizados em malas de lado macio e mochilas. Tecido balístico é um tecido de nylon com trama de cesto 2x2. É frequentemente construído de nylon 1050 denier, mas materiais mais leves, como 840 deniers, também podem ser usados. "Balístico sênior" é o nome dado para o nylon balístico mais grosso, enquanto o mais leve é chamado de "balístico júnior". Embora o nylon seja a fibra mais comumente utilizada nestes designs, também existe poliéster balístico. Tecido de embalagem (pack cloth) é um têxtil comparável que geralmente é composto de nylon. No entanto, geralmente é uma trama simples e menos peso (400 ou 420 deniers).

Qual é o processo de fabricação para materiais balísticos?

O processo de fabricação para materiais balísticos é complicado e requer muita precisão. Materiais balísticos podem ser feitos de metal ou polímero, e são usados em muitas indústrias diferentes, incluindo militar, aplicação da lei e esportes.

Fabricantes de armadura corporal seguem dois principais processos de fabricação para material balístico: moldagem por injeção e fundição.

A moldagem por injeção usa uma máquina para injetar material fundido em um molde para formar a forma desejada. A fundição é feita derramando metal fundido ou outras substâncias em um molde para formar a forma desejada.

Existem três etapas principais no processo de fabricação para materiais balísticos: moldagem, conformação e acabamento.

Processos de fabricação para materiais balísticos são essenciais no projeto e desenvolvimento de qualquer material à prova de bala.

Materiais balísticos têm métodos de design que visam fornecer resistência balística contra balas, explosivos e outras ameaças de armas de fogo. No entanto, diferentes propriedades balísticas devem ser consideradas ao comprar os produtos finais.

Padrões de teste balístico (Nível de proteção / Nível de armadura) fornecidos por coletes à prova de bala

Coletes à prova de bala, ao contrário de roupas tradicionais, devem passar por testes de proteção rigorosos mandatados pelo Instituto Nacional de Justiça (NIJ). Coletes à prova de bala não são todos iguais. Alguns são resistentes a balas de chumbo em baixas velocidades, enquanto outros são resistentes a balas de metal completo em altas velocidades.

Coletes são numerados do menos para o mais protetor: I, II-A, II, III-A, III, IV, e casos excepcionais (aqueles para os quais o cliente especifica a proteção necessária). Cada classificação define que tipo de balas não penetrarão no colete em que velocidade. Embora possa parecer sensato selecionar os coletes mais bem classificados (como III ou IV), tais coletes são pesados, e as necessidades do indivíduo usando um podem exigir um colete mais leve. Para uso policial, especialistas recomendam comprar um colete que proteja contra o tipo de arma de fogo que o oficial carrega regularmente.