[发明专利]一种复合材料防弹头盔及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于装甲防护技术领域，涉及复合材料技术，特别涉及人体防护技术。

背景技术

中国专利97115106介绍了一种防弹头盔制造方法，其工艺过程是，有一个循环运行的涂胶带，该胶带动行的一端设有树脂胶胶池，运行的中部设有加热板，运行的另一端设有冷却板，芳纶布带一端卷在生料辊上另一端卷在熟料辊上，并由生料辊向熟料辊上卷绕，涂胶带挂胶后与芳纶布带合并在一起，共同经加热板加热，将树脂胶转移到芳纶布表面上，将带有树脂胶的芳纶布用模具冲裁成多瓣花形坯料，将该坯料依次多层叠放在一起，再放入成型模具中加压、加热成型。中国专利94105876介绍了一体成型防弹头盔制造方法，采用３０００丹尼纤维丝编织成强力纤维布，用树脂调制挤压成薄膜，令纤维布与树脂薄膜辗压一复合纤维层，再将此复合纤维布裁切旋叶片状而折弯成碗状，令其层层交错叠置，且于上侧数层圆心顶点处置入补强纤维布，以利挤压拉伸成型，再于高温高压下用模具对叠置的碗状复合纤维布加压。令其紧密结合，而成一组织细密的高密度纤维壳体，同时自动截断其成品毛边废料，再喷以耐高温的防火涂料，即可成为防弹头盔。中国专利200510020637.8介绍了高强聚乙烯纤维防弹头盔成型方法及其模具，高强聚乙烯纤维防弹头盔成型方法，包括以下步骤：将片层状的聚乙烯材料经过裁剪叠合后，置于凸模、凹模之间，厚度为8～10mm；保持压力在80～100MPa；采用油池加热和循环水冷却系统控制模具的温度和成型温度，模具温度升高达到130℃时进入保温状态，中间排气一次；保温成型25～30Min后，启动冷却系统，对模具进行冷却、定型制件。

上述专利中防弹头盔的制造均采用了如下方法：①将抗弹织物裁切成旋叶片状或多瓣花形状；②将裁切后的料片依次层层交错叠置，局部补强。

上述方法存在以下不足之处：①将抗弹织物按照模板裁切成旋叶片状或多瓣花形状时，产生大量边角废料，材料利用率低（小于70%），造成产品成本较高；同时由于不同位置需要不同的形状，因此需要多个模板，容易造成生产过程的混乱。②在坯料铺放时，将裁切后的料片依次层层交错叠置，会出现大量搭接部位，导致防护薄弱点的存在，局部补强后导致产品厚薄不均；同时由于实际操作过程中随时需要不同程度的修剪，影响产品质量均一性和性能稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料有效利用率高、无防护薄弱点、产品质量均一、性能稳定的复合材料防弹头盔及其制造方法。

本发明的目的是这样实现的，以具有防护能力的纤维增强树脂基复合材料作为主体材料，采用与头盔外形相近的整体结构织物罩作为增强材料，按与头盔外形一致的方位铺层，采用通用复合材料成型工艺成型，经后加工得到产品。

本发明涉及的复合材料防弹头盔，盔壳为由高强度纤维编织物作增强体的树脂基复合材料，其特征在于：增强体为与头盔外形相近的织物罩，铺层方式与头盔外形方位一致，采用通用复合材料成型工艺成型及后加工而成。

本发明涉及的复合材料防弹头盔，所述织物罩的编织方式选自平纹、斜纹、缎纹、篮纹、席纹、多向缝编中的一种。

本发明涉及的复合材料防弹头盔，盔壳为由高强度纤维编织物作增强体的树脂基复合材料，其特征在于：所述织物罩铺层结构中，各层材质、编织方式彼此独立。

本发明涉及的复合材料防弹头盔的制造方法，包括增强体制坯、盔壳成型及后加工过程，其特征在于：制坯过程包括依头盔结构设计、编织织物罩，织物罩铺叠制得干坯，采用真空辅助树脂传递模塑工艺成型盔壳。

本发明涉及的复合材料防弹头盔的制造方法，包括增强体制坯、盔壳成型及后加工过程，其特征在于：制坯过程包括依头盔结构设计、编织织物罩，织物罩铺叠制得干坯，采用树脂传递模塑工艺浸渍增强体，热压成型盔壳。

本发明涉及的复合材料防弹头盔的制造方法，包括增强体制坯、盔壳成型及后加工过程，其特征在于：制坯过程包括依头盔结构设计、编织织物罩，树脂胶液浸渍织物罩，预浸织物罩铺叠制坯，固化成型盔壳。

本发明涉及的复合材料防弹头盔的制造方法，主体增强材料无搭接，无补强，不存在结构薄弱点产品性能稳定，质量一致性好。

本发明涉及的复合材料防弹头盔的制造方法，无需织物裁切，避免了增强材料的大量浪费，材料有效利用率可达95%以上，显著降低了材料成本。

本发明涉及的复合材料防弹头盔的制造方法，制坯工序由程序控制的自动化三维或多维编织设备完成，人为影响因素少，制坯效率高，降低了加工成本。

具体实施方式