DE60311439T2 - Leichte antiballistische platte und verfahren zur herstellung einer solchen platte - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft leichtgewichtige ballistischen Schutz. Insbesondere betrifft sie den Aufbau von Faserpanzerplatten, um Projektile aus Feuerwaffen, zum Beispiel Pistolen, Gewehren oder Splittern von Granaten oder Minen zu stoppen.
  • Ballistischer Schutz oder sogenannte antiballistische Platten bestehen heutzutage aus Kunstfasergeweben, tüchern oder -stoffen wie zum Beispiel Aramid, Dynema, Nylon in textilen gewobenen „trockenen" Geweben aus z.B. Aramid ohne Matrixmaterial zwischen den Fasern, wobei die Gewebe unter hohem Druck mit dazwischen angeordnetem Klebemittel oder thermoplastischen Material während Erhitzens zusammengedrückt werden, um Tafeln oder Platten zu bilden. Es besteht ein minimaler Verbrauch von Klebemittel zwischen Geweben, Tüchern oder Stoffen, um die antiballistischen Eigenschaften zu erhalten. Fasern, die eine hohe Bruchstärke haben, sollen in Bezug aufeinander gleiten können, um dem Projektil zu folgen, das sich in den Stoff hineinbewegt und versucht, durch die Platte vollständig hindurchzudringen, von denen der Stoff einen Teil bildet. Auf diese Weise wird die Faser am eindringenden Projektil anhaften und soviel Energie wie möglich vom Projektil absorbieren, so dass die Geschwindigkeit des Projektils verringert wird.
  • PCT/US01/01945 „Multilayered ballistic restraint article" (vielschichtiger ballistischer Beherrschungs- oder Beschränkungsartikel) beschreibt antiballistische Einrichtungen, in denen Fasertücher oder -stoffe eine Faserausrichtung in einer Richtung haben, und dass verschiedene Tücher oder Stoffe mit einem gegenseitigen Winkel von weniger als 45° gelegt werden, wodurch die Energie erhöht wird, die einem ankommenden Projektil weggenommen wird. Auf Seite 10 der genannten Anmeldung wird beschrieben, dass antiballistische Gewebe, Tücher oder Stoffe außerhalb einer keramischen harten Panzerung angeordnet werden können, um diese zu schützen. Aus der detaillierten Beschreibung kann man ersehen, dass dies zur vorliegenden Erfindung entgegengesetzt ist. Die besondere Sequenz von antiballistischen Geweben, Tüchern oder Stoffen und keramischer Panzerung ist in unseren Versuchen nicht indifferent, und es wird sich aus dem unten Geschriebenen ergeben, dass die vorliegende Erfindung einen unterschiedlichen Aufbau hat und Vorteile in Bezug auf die genannte internationale Patentanmeldung hat.
  • PCT/US00/07356 „Ballistic resistant panel and method of making" (ballistische widerstandsfähige Platte und Verfahren zur Herstellung) beschreibt ein antiballistisches Laminat, das eine nicht gewobene erste Schicht mit Fasern vieler Richtungen, eine erste Laminatschicht, die an einer ersten Seite der nicht gewobenen ersten Schicht angebracht ist, und eine zweite Laminatschicht aufweist, die an der gegenüberliegenden Seite des nicht gewobenen ersten Laminats sandwichartig angebracht ist. Wenigstens zwei solche Sandwichpakete sind im antiballistischen Laminat enthalten, das so aus doppelten Paaren von Laminatschichten, was unnötig erscheint, aufgebaut ist und was den Aufbau und die Herstellung des antiballistischen Laminats kompliziert, und wobei die Menge von Laminatschicht hoch ist und so die antiballistischen Eigenschaften verringert.
  • EP 0 251 395 „Armor plate" (Panzerplatte) beschreibt eine vielschichtige Panzerplatte, die eine Vorderseite mit keramischen Fliesen auf der Außenseite von mehreren Schichten von Metallplatten hat, wobei faserverstärktes plastisches Laminat auf der Rückseite angeordnet ist. Sie wird verwendet, dass die Speerspitze beim Auftreffen auf die keramische Fliesenoberfläche zerkleinert wird, und so die Vorderfläche erhöht wird. Die Durchdringungsfähigkeit der Speerspitze wird etwas verringert. Es wird in der genannten EP-Veröffentlichung behauptet, dass getrennte keramische Fragmente, die nach einem Auftreffen gebildet sind, auseinanderreißen können und Panzerungsfasern zerstören. Dies wird nicht als ein wesentliches Problem in Bezug auf die vorliegende Erfindung angesehen. Die Verwendung von Aramidfasern wird erwähnt, aber die Reihenfolge, die Metallplatten direkt hinter den keramischen Fliesen aufweist, ist in direktem Widerspruch zur vorliegenden Erfindung.
  • PCT/US98/22401 „Armor material and methods of making same" (Panzermaterial und Verfahren zum Herstellen desselben) beschreibt antiballistische Kerne aus Stahl oder Keramik, die durch Harzmaterial bedeckt oder imprägniert sind. Im Herstellungsverfahren wird Vakuumeinspritzung von Vinylesterharzmaterial bei einem sogenannten „Harzübertragungsformen" verwendet. Kevlarfasern werden an der Rückseite des Kerns aus Metall oder keramischen Material angeklebt. Bei der vorliegenden Erfindung wird kein solcher metallischer oder keramischer Kern verwendet.
  • DE 23 59 122 beschreibt stahl-keramische und synthetische laminierte Panzerplatten.
  • SE 470340 beschreibt eine Verbundlatte für Schutz gegen Projektile oder Splitter mit einer großen Anzahl gewobener Fasern, die unterschiedliche Maschenweite und daher unterschiedliche spezifische Flächengewichte haben, wobei die Schichten in unterschiedlichen Richtungen gerichtet und gegeneinander versetzt sind.
  • Mehrere der vorbekannten Platten haben nicht die strukturelle Stärke und widerstehen nicht Feuchtigkeit, Sonnenlicht oder mechanischer Abnutzung und müssen gegen diese äußeren Einflüsse geschützt werden und können daher nicht als eine vollständig oder teilweise selbsttragende Konstruktion benutzt werden. Um als eine vollständig oder teilweise selbsttragende Konstruktion benutzt zu werden, würde die Menge von Matrix auf 50% erhöht werden müssen und würde den ballistischen Schutz beträchtlich verringern, so dass in der Praxis keine antiballistische Wirkung erzielt würde, mit der Ausnahme von sehr dicken und daher auch sehr schweren und teuren Platten, die aus Aramidgeweben, – tüchern oder -stoffen hergestellt sind.
  • Platten, wie sie oben erwähnt werden, werden gegenwärtig in Verbindung mit strukturellen Elementen aus Stahlplatten, Aluminiumplatten oder Kunststoffplatten sowohl in zivilen als auch in militärischen leichten Einheiten wie Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, Hubschraubern und leichtgewichtigen Gebäuden verwendet. Die antiballistische Platte wird an den strukturellen Elementen angeklebt oder mit Klebebändern befestigt oder mit Befestigungsklammern befestigt. Dies ist sehr zeitaufwändig und erfordert häufig, dass die Chassisteile im Fahrzeug entfernt werden müssen, das mit ballistischem Schutz versehen wird.
  • Bei einem Versuch, das Scrimp-Verfahren zu benutzen, eine flüssige Matrix in ein Bauelement oder Panzerfasern unter Unterdruck zu injizieren und zur selben Zeit zu wünschen, einen Aufbau von antiballistischen Geweben, Tüchern oder Stoffen zu machen, besteht das einzige Ergebnis darin, dass die flüssige Matrix die antiballistischen Gewebe, Tücher oder Stoffe imprägniert und die antiballistischen Eigenschaften derselben zerstört.
  • Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine antiballistische Platte geschaffen, die aufweist:
    eine Baubodenplatte, hergestellt aus einem thermoplastischen Material, das Verstärkungsfasern enthält;
    eine Mehrzahl von Schichten eines antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs; und
    eine Bauoberseitenplatte, hergestellt aus einem thermoplastischen Material, das Verstärkungsfasern enthält;

    dadurch gekennzeichnet, dass die Platte weiterhin aufweist:

    thermoplastische Zwischenklebefolien oder -netze, die sich mit den Schichten des antiballistischen Bewehrungsgewebes, -tucks oder -stoffs abwechseln und diese verbinden, wobei die thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netze weniger als 20% des kombinierten Gewichts der thermoplastischen Zwischenkleberfolien oder -netze und des antiballistischen Bewehrungsgewebes bilden;
    eine erste Klebedichtfolie, die zwischen der Bauboden platte und der Mehrzahl der Schichten des antiballistischen Bewehrungsgewebes, -tuchs oder -stoffs vorgesehen ist, wobei die erste Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, das im Wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material mischbar ist, aus dem die Baubodenplatte gebildet ist; und
    eine zweite Klebedichtfolie, die zwischen der Mehrzahl der Schichten aus antiballistischem Bewehrungsgewebe, – tuch oder -stoff und der Bauoberseitenplatte vorgesehen ist,
    wobei die zweite Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, das im Wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material mischbar ist, aus dem die Bauoberseitenplatte hergestellt ist.
  • Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer antiballistischen Platte geschaffen, das die Schritte aufweist:
    Anordnen mindestens eines ersten thermoplastischen Gewebes, Stoffs oder Tuchs mit Verstärkungsfasern in einer Form, wobei das oder jedes thermoplastische Gewebe oder Tuch bzw. Stoff ein thermoplastisches Material aufweist;
    Anordnen einer ersten Klebedichtfolie über dem mindestens einen Gewebe, Tuch oder Stoff, wobei die erste Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, das im Wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material des thermoplastischen Gewebes, Tuchs oder Stoffs mischbar ist;
    Anordnen abwechselnder Schichten aus antiballistischen Bewehrungsgewebe, -tuch oder stoff und ther moplastischen Zwischenklebefolien oder -netzen über der ersten Klebedichtfolie, wobei die thermoplastische Zwischenklebefolien oder -netze weniger als 20% des kombinierten Gewichts der thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netze und des antiballistischen Bewehrungsgewebes, -tucks oder -stoffs bilden;
    Anordnen einer zweiten Klebedichtfolie über der Mehrzahl der Schichten des antiballistischen Bewehrungsgewebes, -tuchs oder -stoffs, wobei die zweite Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist; und
    Anordnen mindestens eines zweiten thermoplastischen Gewebes, Tuchs oder Stoffs mit Verstärkungsfasern über der zweiten Dichtfolie, wobei das oder jedes zweite thermoplastische Gewebe, Tuch oder Stoff ein thermoplastisches Material aufweist, mit dem das thermoplastische Material der zweiten Klebedichtfolie im Wesentlichen nicht mischbar ist, um so eine gesamte Anordnung in der Form zu bilden,
    wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:
    Anordnen eines Vakuumsacks über der gesamten Anordnung und Evakuieren der gesamten Anordnung;

    Ausheizen der gesamten Anordnung so, dass das thermoplastische Material des mindestens einen ersten thermoplastischen Gewebes, Tuchs oder Stoffs schmilzt und die Verstärkungsfasern, die zusammen damit angeordnet sind, imprägniert, um so eine Baubodenplatte zu bilden;
    dass das thermoplastische Material des mindestens einen zweiten thermoplastischen Gewebes, Tuchs oder Stoffs schmilzt und die Verstärkungsfasern, die zu sammen damit angeordnet sind, imprägniert, um so eine Bauoberseitenplatte zu bilden; und dass die thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netze schmelzen, um die Schichten des antiballistischen Bewehrungsgewebes, -tucks oder -stoffs zu verbinden; und
    wobei die gesamte Anordnung so gekühlt wird, dass das thermoplastische Material in der Baubodenplatte und der Bauoberseitenplatte gehärtet wird und die jeweiligen Verstärkungsfasern verbindet, um so die gesamte Anordnung zu konsolidieren.
  • Die Erfindung und der Stand der Technik, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind, soll nicht so interpretiert werden, dass der Bereich der Erfindung eingeschränkt wird.
  • 1 zeigt Stand der Technik mit dem gegenwärtigen Aufbau von antiballistischen Platten mit drei getrennten Elementen, die aneinander befestigt oder geklebt werden müssen, um strukturelle Stärke und die gewünschten antiballistischen Eigenschaften zu erhalten; eine strukturelle Konstruktion von Stahl, Aluminium, Verbundmaterialien, Holz, Kunststoff oder ähnliches; eine antiballistische Platte, die z.B. aus auf Aramid beruhenden sandwichartig angeordneten Fasern und einer Bindungsmatrix dazwischen hergestellt ist; und ein schützender Aufbau aus z.B. Stahl, Aluminium, Verbundmaterialien, Holz oder Kunststoff.
  • 2 zeigt die grundlegende Ausführungsform der Erfindung mit einem Paket oder einer „Ansammlung", die in eine strukturelle Platte mit antiballistischen Eigenschaften gebacken wird.
  • Einfache Versuche zeigen, dass 20% Harz oder Klebemittel in einer solchen auf Aramid beruhenden Platte sie fast durchlässig für ein Geschoss machen, während 15% Harz besseren ballistischen Schutz schafft und 12% Harz eine sogar noch bessere Fähigkeit schafft, dem Durchdringen eines Geschosses zu widerstehen. Die Aramidtücher oder -stoffe, aus denen versucht worden ist, die Platte zu konstruieren, haben typischerweise ein Gewicht von 300g/m2, und ein Teil des Klebemittels von 45 g/m2, der 15% Matrix bildet, ist als Bindemittel zwischen den Aramidtüchern oder -stoffen angeordnet.
  • 3 zeigt eine weitere Entwicklung der Erfindung, wobei der antiballistische Schutz ein Material mit einer großen Härte aufweist, das zum Beispiel aus Keramik auf der das Geschoss aufnehmenden Seite gebildet ist, und wobei eine gehärtete Metallplatte aus z.B. Panzerstahl hinter der Bodenplatte angeordnet ist. Die Bodenplatte kann durch die Panzerstahlplatte ersetzt werden.
  • 4 stellt eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsverfahrens mit Unterdruckformung einer dreidimensionalen strukturellen und ballistischen Schutzkomponente auf, z.B. ein Fahrzeug, wobei das Verfahren eine Form und einen Vakuum- oder Unterdrucksack verwendet.
  • 5 stellt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, wobei die auf Verbundmaterial beruhenden antiballistischen Materialien außerhalb einer Konstruktion von z.B. Stahl mit Hilfe von Unterdruck und/oder Wärme geformt werden.
  • 6a und 6b sind fotografische Darstellungen eines experimentellen Prüfstücks einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung, wo ein Gewehr für einen Prüfschuss verwendet wurde, der ein Projektil von 7,62 mm mit einem Schussabstand von 5 m hatte.
  • 6a zeigt die nach außen gerichtete Oberfläche des Laminats und zeigt die Einschlagwunde in der dünnen thermoplastischen Haut und eine Zerstörungszone durch eine keramische Fliese unterhalb der thermoplastischen Haut, und dann Eindringen in die thermoplastische verstärkte Glasfaser, und einen Hohlraum in den vorstehenden Aramidschichten.
  • 6b zeigt die Rückseite desselben experimentellen Prüfstücks und zeigt, von außen nach innen betrachtet:
    *unbeschädigtes Laminat in der Baubodenplatte,
    *nahe dem konzentrisch gebrochenen faserverstärkten thermoplastischen Verbund in der Bodenplatte, wo die Glasfasern in Takt sind;
    *delaminiertes Glasfaserverbundmaterial,
    *gebrochene Glasfaser aus Glasverbundmaterial,
    *deformiertes, aber intaktes Aramidgewebe, und
    *teilweise zerrissene Aramidfasern auf der Innenseite, die jedoch nicht durch das Projektil durchdrungen worden sind.
  • 1 zeigt Stand der Technik mit der gegenwärtigen Konstruktion von antiballistischen Platten mit drei getrennten Elementen A, B und C, die zusammengesetzt oder zusammengeklebt werden müssen, um strukturelle Stärke und die gewünschten antiballistischen Eigenschaften zu erhalten:
    eine strukturelle Konstruktion C aus Stahl, Aluminium, Verbundmaterial, Holz, Kunststoff oder ähnlichem; eine antiballistische Platte B mit zum Beispiel auf Aramid beruhendem Verbundmaterial mit sandwichartig angeordneten Faserschichten und einer Bindungsmatrix dazwischen; und eine Schutzkonstruktion A, die zum Beispiel aus Stahl, Aluminium, Verbundmaterial, Holz oder Kunststoff hergestellt ist.
  • 2 zeigt den Aufbau und eine integrierte Stärke- und antiballistische Platte gemäß der Erfindung. Die antiballistische Platte wird durch die folgenden Merkmale in ihrem Aufbau gekennzeichnet:
    An der Rückseite ist wenigstens eine Baubodenplatte oder strukturelle Bodenplatte (a1) angeordnet, die zum Beispiel aus thermoplastischem Material von PP, PET oder ähnlichem hergestellt ist, und mit verstärkenden Fasern von Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern oder ähnlichem.
  • Auf der Bodenplatte ist eine erste unterliegende Folie (b1) angeordnet, die verbindend ist, indem sie klebend ist, die zur gleichen Zeit als Dichtschicht von thermoplastischen oder ähnlichem Material wirkt, das im wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material der Baubodenplatte (a1) mischbar ist.
  • Oberhalb der ersten unterliegenden klebenden Dichtfolie (b1) sind wenigstens zwei oder mehr antiballistische, allgemein matrixfreie Panzerfasertücher oder -stoffe (c), abwechselnd mit dazwischen liegenden klebenden Folien oder thermoplastischen Folien oder einem ausreichend klebenden thermoplastischen Netz (d) angeordnet, das weniger als 20 Gewichtsprozent Matrixmaterial relativ zu den verstärkenden Fasergtüchern oder -stoffen hat.
  • Außerhalb der Schicht der ballistischen Tücher oder Stoffe ist eine darüber liegende klebende Dichtfolie (b2) aus thermoplastischen Material oder ähnlichem angeordnet, die im Wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material der anderen Baubodenplatte (wird unten beschrieben, a2) mischbar ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass thermoplastisches Material vom Matrixmaterial von der darüber liegenden oberen Platte in die antiballistischen Tücher oder Stoffe eindringt und die antiballistischen Eigenschaften verschlechtert, wenn der Matrixinhalt erhöht wird.
  • Die wenigstens eine andere Bauoberplatte oder strukturelle Oberplatte (a2) weist zum Beispiel faserverstärktes thermoplastisches Material (PP, PET oder ähnliches) mit verstärkenden Fasern (Glasfaser, Kohlenstofffaser, Aramidfaser oder ähnliches) auf.
  • 4 stellt dar, wie die vollständige Anordnung („Anhäufung") (a1, b1, c, d, ..., c, b2, c2) verfestigt oder verdichtet wird, indem sie unterhalb eines Unterdrucksacks oder Vakuumsacks (2) in einer Form (1) oder auf einer anderen gewünschten Oberfläche (1'), zum Beispiel einem Chassisteil, siehe 5, in einem Ofen oder anderes erhitzt gebacken wird, bis das thermoplastische Material der Bodenplatte (a1) und der Oberplatte (a2) schmilzt und die verstärkenden Fasern füllen und nicht die antiballistischen Fasern (c) der Gewebe aufgrund der Dichtfolie (b1, b2) imprägnieren, wobei gleichzeitig die dazwischen angeordneten klebenden Folien oder die thermoplastische Folie/das thermoplastische Netz (d) schmilzt und die antiballistischen Tücher oder Stoffe (c) bis zum gewünschten Ausmaß verbindet. Das Chassisteil, das alternativ als Form verwendet wird und das in 5 gezeigt ist, kann bei einer relevanten Ausführungsform zum Beispiel eine Kraftfahrzeughaube, eine vordere Fahrzeugtür oder Passagiertür, ein Kofferraumdeckel oder eine Bodenplatte für das Fahrzeug sein.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weniger als 15% klebendes Klebemittel oder thermoplastisches Material in den Schichten der antiballistischen Fasertücher oder -stoffe vorgesehen, was die ballistische Wirkung erhöhen wird. Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform gibt es weniger als 12% klebendes Klebemittel oder thermoplastisches Material in der Anhäufung mit den antiballistischen Tüchern oder Stoffen, etwas, was weiter die antiballistische Wirkung erhöhen wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung, die in 3 gezeigt ist, gibt es wenigstens eine Schicht aus keramischem Material (f) außerhalb der anderen Bauoberplatte oder strukturellen Oberplatte (a2). Dieses keramische Material wird zum Zerkleinern und Ausbreiten des Speerkopfes eines ankommenden Projektils beitragen, so dass das Projektil, wenn es auf die Fasern des antiballistischen Tuchs oder Stoffs auftritt, eine größere und teilweise gebrochene Angriffsoberfläche haben wird, an der leichter angegriffen werden kann und in seiner Bewegung von mehreren der antiballistischen Gewebefasern behindert wird, als wenn das Material nicht benutzte worden wäre, die Speerspitze zu zerkleinern. Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls in 3 gezeigt ist, kann wenigstens eine Schicht von Panzerung(en), vorzugsweise Panzerstahl oder ein anderer gehärteter Stahl, hinter der Baubodenplatte oder strukturellen Bodenplatte (a1) angebracht sein. Dies kann durch Kleben oder anderes Befestigen einer Platte erreicht werden, die erfindungsgemäß direkt auf den Panzerstahl hergestellt wird. Die Panzerplatte wird Durchdringen des Projektils in seinem verformten Zustand verhindern, nachdem seine kinetische Energie durch die antiballistischen Platten verringert worden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Panzerstahl wie dargestellt hinter der Anhäufung von antiballistischen Fasern verwendet, während gleichzeitig äußere keramische Fliesen vor den antiballistischen Fasern verwendet werden.
  • Alternativ kann wenigstens eine Schicht aus keramischem Material (f) auf der Oberfläche der antiballistischen, hauptsächlich matrixfreien faserverstärkten Tücher oder Stoffe unterhalb der zweiten Baubodenplatte oder strukturellen Bodenplatte (a2) verwendet werden.
  • Als alternative Ausführungsform zur ersten unterliegenden klebenden Dichtfolie kann Papier verwendet werden, oder gegen hohe Temperatur widerstandsfähige Folie, die mit großen Abständen zwischen den Löchern perforiert ist, das heißt mit Abstand zwischen den Löchern in dem Papier oder der Folie, um Eindringen von thermoplastischen Material in geringerem Ausmaß zu erlauben, wobei jedoch gestreute Befestigungspunkte für die antiballistischen Tücher oder Stoffe an der Bodenplatte erhalten werden.
  • 6a und 6b sind photografische Darstellungen eines experimentellen Versuchstücks einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wo ein Gewehr für einen Versuchsschuss mit einem Projektil von 7,62 mm mit einem Schussabstand von 5 Metern benutzt worden ist.
  • 6a zeigt die nach außen gerichtete Oberfläche des Laminats und zeigt die Einschlagwunde in der dünnen thermoplastischen Haut und eine Zerstörungszone durch eine keramische Fliese (f) unterhalb der thermoplastischen Haut, und dann Eindringen in die thermoplastische verstärkte Glasfaser (a2) und einen Hohlraum in den vorspringenden Aramidschichten (c, d, c, d, ... c).
  • 6b zeigt die Rückseite desselben experimentellen Teststücks, und zeigt, von außen nach innen betrachtet:
    *unbeschädigtes Laminat in der strukturellen Bodenplatte oder Baubodenplatte (a1),
    *nahe dem konzentrisch gebrochenen faserverstärkten thermoplastischen Verbundmaterial in der Bodenplatte (a1), wo die Glasfasern in Takt sind,
    *delaminiertes Glasfaserverbundmaterial (a1),
    *gebrochene Glasfaser von Glasverbundmaterial (a1),
    *deformiertes, jedoch intaktes Aramidgewebe (c), und
    *teilweise zerrissene Aramidfasern (c) im Innern, die jedoch nicht durch das Projektil durchdrungen sind.
  • Als eine alternative Ausführungsform zum strukturellen Boden, der aus faserverstärktem thermoplastischen Material hergestellt ist, kann eine Stahlplatte oder eine Aluminiumplatte benutzt werden, wo die erste klebende Folie nur die antiballistischen Faserpanzertücher oder -stoffe an der Bodenplatte befestigen soll. Die Baubodenplatte oder strukturelle Bodenplatte kann dann als Form wirken, worin die antiballistischen Schichten und das außen angeordnete Verbundmaterial unter Unterdruck unterhalb eines Unterdruck- oder Vakuumsacks geschmolzen werden.
  • Bei einer möglichen Ausführungsform wird ein leichtgewichtiger antiballistischer Schutz für ein Fahrzeug hergestellt, indem antiballistische Platten gemäß der Erfindung gebildet werden, die dazu ausgebildet sind, wenigstens die oberen Teile einer Motorhaube möglicherweise, einen unteren Teil der vorderen Windschutzscheibe bedecken und daran befestigt sein sollen. Weiter wird Schutz durch Anbringen der Platten der Erfindung auf den Seitentüren an der Vorderseite erhalten, und wobei auch, falls möglich ist, bis diese bis zur Schulterhöhe des Fahrzeugs und möglicherweise irgendwelcher Passagiere im vorderen Fahrzeugteil bedecken. Auf diese Weise kann ein leichtes Fahrzeug an der Vorderseite und den Seiten mit einem sehr leichten Verbundlaminat bedeckt werden, das außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, anstatt dass dieses innerhalb der äußeren Platten des Fahrzeugs gebildet wird. Weitere antiballistische Platten gemäß der Erfindung können hinter den Sitzen des Fahrzeugs angeordnet werden, so dass wenigstens der Fahrer gegen Schüsse von hinten bedeckt ist.

Claims (13)

  1. Antiballistische Platte, die aufweist: eine Baubodenplatte (a1), hergestellt aus einem thermoplastischen Material, das Verstärkungsfasern enthält; eine Mehrzahl Schichten eines antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs (c); und eine Bauoberseitenplatte (a2), hergestellt aus einem thermoplastischen Material, das Verstärkungsfasern enthält; dadurch gekennzeichnet, dass die Platte weiterhin aufweist: thermoplastische Zwischenklebefolien oder -netze (d), die sich mit den Schichten des antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs abwechseln und diese verbinden, wobei die thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netze weniger als 20% des kombinierten Gewichts der thermoplastischen Zwischenkleberfolien oder -netze und das antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs bilden; eine erste Klebedichtfolie (b1), die zwischen der Baubodenplatte und der Mehrzahl der Schichten des antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs vorgesehen ist, wobei die erste Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, das im Wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material mischbar ist, aus dem die Baubodenplatte gebildet ist; und eine zweite Klebedichtfolie (b2), die zwischen der Mehrzahl der Schichten aus antiballistischem Bewehrungstuch oder -stoff und der Bauoberseitenplatte vor gesehen ist, wobei die zweite Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, das im Wesentlichen nicht mit dem thermoplatischen Material mischbar ist, aus dem die Bauoberseitenplatte hergestellt ist.
  2. Antiballistische Platte nach Anspruch 1, wobei das thermoplastische Material PP oder PET aufweist.
  3. Antiballistische Platte nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Verstärkungsfasern aus Glas, Kohlenstoff oder einem Aramid gebildet sind.
  4. Antiballistische Platte nach Anspruch 1, die mindestens eine Schicht aus einem keramischen Material (f) aufweist, die auf der Oberseite der Bauoberseitenplatte (a2) angeordnet ist.
  5. Antiballistische Platte nach Anspruch 1, die mindestens eine Schicht aus einer Bewehrung (e), angeordnet auf dem Boden der Baubodenplatte (a1), aufweist.
  6. Antiballistische Platte nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Schicht der Bewehrung (e) einen Bewehrungsstahl oder gehärteten Stahl aufweist.
  7. Antiballistische Platte nach Anspruch 1, die mindestens eine Schicht aus einem keramischen Material (f) aufweist, die zwischen der Mehrzahl der Schichten des antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs und der Bauoberseitenplatte angeordnet ist.
  8. Fahrzeug, das vordere Seitentüren und eine Motorhaube aufweist, wobei das Fahrzeug antiballistische Platten besitzt, die zumindest obere Teile der Motorhaube und die vorderen Seitentüren abdecken, wobei jede antiballistische Platte Anspruch 1 entspricht.
  9. Verfahren zum Herstellen einer antiballistischen Platte, das die Schritte aufweist: Anordnen mindestens eines ersten thermoplastischen Tuchs oder Stoffs mit Verstärkungsfasern in einer Form (1), wobei das oder jedes thermoplastische Tuch bzw. Stoff ein thermoplastisches Material aufweist; Anordnen einer ersten Klebedichtfolie (b1) über dem mindestens einen Tuch oder Stoff, wobei die erste Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, das im Wesentlichen nicht mit dem thermoplastischen Material des thermoplastischen Tuchs oder Stoffs mischbar ist; Anordnen abwechselnder Schichten aus antiballistischen Bewehrungstuch oder -stoff (c) und thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netzen (d) über der ersten Klebedichtfolie, wobei die thermoplastische Zwischenklebefolien oder -netze weniger als 20% des kombinierten Gewichts der. thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netze und des antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs bilden; Anordnen einer zweiten Klebedichtfolie (b2) über der Mehrzahl der Schichten des antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs, wobei die zweite Klebefolie aus einem thermoplastischen Material gebildet ist; und Anordnen mindestens eines zweiten thermoplastischen Tuchs oder Stoffs mit Verstärkungsfasern über der zweiten Dichtfolie, wobei das oder jedes zweite thermoplastische Tuch bzw. Stoff ein thermoplastisches Material aufweist, mit dem das thermoplastische Material der zweiten Klebedichtfolie im Wesentlichen nicht mischbar ist, um so eine gesamte Anordnung in der Form zu bilden, wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist: Anordnen eines Vakuumsacks (2) über der gesamten Anordnung und Evakuieren der gesamten Anordnung; Ausheizen der gesamten Anordnung so, dass das thermoplastische Material des mindestens einen ersten thermoplastischen Tuchs oder Stoffs schmilzt und die Verstärkungsfasern, die zusammen damit angeordnet sind, imprägniert, um so eine Baubodenplatte (a1) zu bilden; dass das thermoplastische Material des mindestens einen zweiten thermoplastischen Tuchs oder Stoffs schmilzt und die Verstärkungsfasern, die zusammen damit angeordnet sind, imprägniert, um so eine Bauoberseitenplatte (a2) zu bilden; und dass die thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netze schmelzen, um die Schichten des antiballistischen Bewehrungstuchs oder -stoffs zu verbinden; und wobei die gesamte Anordnung so gekühlt wird, dass das Thermoplast in der Baubodenplatte (a1) und der Bauoberseitenplatte (a2) gehärtet wird und die jeweiligen Verstärkungsfasern verbindet, um so die gesamte Anordnung zu konsolidieren.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin den Schritt eines Aufbringens mindestens einer Schicht aus keramischen Material (f) auf der Oberseite der Bauobersei tenplatte (a2) aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin den Schritt eines Aufbringens mindestens einer Schicht einer Bewehrung (e) auf dem Boden der Baubodenplatte (a1) aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt eines Aufbringens mindestens einer Schicht einer Bewehrung (e) ein Aufbringen mindestens einer Schicht aus Bewehrungsstahl oder gehärtetem Stahl aufweist.
  13. Verfahren nach Anspruch 9, das weiterhin den Schritt eines Anordnens mindestens einer Schicht aus keramischem Material (f) über den abwechselnden Schichten aus antiballistischen Bewehrungstuch oder -stoff (c) und thermoplastischen Zwischenklebefolien oder -netzen (d) vor einem Anordnen des mindestens einen zweiten thermoplastischen Tuchs oder Stoffs mit Verstärkungsfasern über der zweiten Dichtfolie (b2) aufweist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008062860A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-01 Universität Bremen Schichtverbundwerkstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7562612B2 (en) 2001-07-25 2009-07-21 Aceram Materials & Technologies, Inc. Ceramic components, ceramic component systems, and ceramic armour systems
CA2483231C (en) 2004-09-30 2011-11-29 Aceram Technologies Inc. Ceramic armor system with diamond coating
EP1885553A2 (de) * 2005-05-18 2008-02-13 Composix Co. Ballistische laminatstruktur
WO2006129133A1 (es) * 2005-05-31 2006-12-07 Poly-Technology Inc. S.A. Blindaje anti-balas contra armas portátiles y método para fabricarlo
US7685921B2 (en) * 2006-02-03 2010-03-30 University Of Maine System Board Of Trustees Composite panels for blast and ballistic protection
US8596018B2 (en) 2006-02-03 2013-12-03 University Of Maine System Board Of Trustees Blast mitigation and ballistic protection system and components thereof
DE102006007429B4 (de) * 2006-02-17 2011-08-18 Airbus Operations GmbH, 21129 Verfahren zum autoklavfreien Verkleben von Bauteilen für Luftfahrzeuge
NO327530B1 (no) 2007-06-07 2009-08-03 Frec Technology As En vakuumbag-rammesammenstilling for bruk ved fremstilling av fiberarmerte komposittpaneler
DE102008008198A1 (de) 2008-01-31 2009-08-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Mehrlagiges faserverstärktes Thermoplast-Flachmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung
US20110217504A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-08 Steven Michael Lampo Ballistic Panels and Method of Making the Same
CZ305248B6 (cs) * 2013-09-30 2015-07-01 Vysoké Učení Technické V Brně Materiál pro balistickou ochranu, způsob jeho přípravy a jeho použití
CN104197786B (zh) * 2014-09-16 2016-03-02 山东大学 一种碳纤维复合材料防弹板及其制备方法
CN105333772B (zh) * 2015-11-16 2017-05-10 山东大学 一种复合结构防弹防暴板及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1273899A (en) * 1997-10-24 1999-05-17 Lanxide Technology Company, Lp Armor material and methods of making same
US6562435B1 (en) * 1999-03-20 2003-05-13 Survival, Incorporated Method for forming or securing unindirectionally-oriented fiber strands in sheet form, such as for use in a ballistic-resistant panel
AU2001264539A1 (en) * 2000-01-18 2001-08-20 Millennium Armor Corporation Multi-layered ballistic resistant article

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008062860A1 (de) * 2008-12-23 2010-07-01 Universität Bremen Schichtverbundwerkstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben

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