[发明专利]一种使用纤维缠绕一次成型防弹背心的工艺方法

说明书

本发明涉及一种防弹背心的成型方法，具体工艺步骤如下：首先，在一个内置加热干燥与冷却系统的封闭式金属材质的防弹背心模具上，采用机构自动牵引纤维经过胶槽，使得适量带胶的纤维围绕金属模具进行在线单向缠绕；然后，机构自动将相邻层单向纤维以0/90、或0/90/0/90、或0/90/+45/‑45等特殊排丝方式按照预定的厚度连续进行多层整体缠绕成型，缠绕完成前后分别打开模具内置加热系统和冷却系统以缩短开模时间；最后，切割开模后得到无接缝的防弹背心胚料。这种成型方法不但能提高材料的利用率，降低生产成本，缩短工作流程，而且能提高防弹背心的安全性能与抗冲击效果，有效减轻重量，是一种防弹背心胚料一次性成型、自动化操作的工艺方法。

技术领域

本专利属于个体安全防护系统技术领域，涉及一种使用纤维缠绕一次成型防弹背心的工艺方法。

背景技术

防弹背心的现主要生产工艺是采用各类纤维，利用大量机器与人工，先加工成UD材料或编织成平纹布料，再经过手工拼缝、交叉复合、裁布、铺布、画样、叠布、裁精样、切料、分层等许多工序，才成型为防弹背心胚料。这种工艺方法生产流程长，定制一件普通防弹背心成型时间至少需要24小时以上，机械自动化程度不高，大部分工作属于手工，劳动强度大，人为因数多，产品生产过程中的技术、质量控制不严格，给产品的性能带来许多不确定因素：另外，产品原材料布料在使用过程中为了符合产品形状需要进行有缝拼接与手工裁剪，不仅原材料利用率较低，仅约为80％左右，同时也给产品安全留下许多隐患。

特别是现有平纹、斜纹等编织布料结构中的纤维在交织时处于弯曲状态，这种弯曲状态使得纤维在受到冲击时不能迅速将能量传递出去，影响了纤维整体的抗冲击效果；且在编织过程中对纤维磨损较大，不能较充分地发挥纤维强度与模量的优势，导致现有防弹背心重量居高不下。现有UD布料都带有交叉复合时的接缝，也留下了安全隐患。

发明内容

本发明是为了克服以上技术缺陷而提供的一种使用纤维缠绕一次性成型防弹背心的工艺方法，不仅能避免材料接缝、提高产品的安全性能，还可以提高材料的利用率，有效降低生产成本，缩短工作流程，简化生产操作，一件普通防弹背心胚料成型时间可以缩短至8分钟左右，并可以开展大批量自动化生产，是一种流程简捷、自动操作、整体成型、安全有效的工艺方法。

由于本发明中的纤维缠绕机构自动将相邻层单向纤维以0/90、或0/90/0/90、或0/90/+45/-45等特殊排丝方式按照预定的厚度连续进行多层整体成型，其产品综合抗冲击性能比现有同类同重量纤维的织物结构方式与UD结构叠层方式高出20-30％左右，所以使用这种方法生产同样抗冲击力要求的防弹背心，可以明显减轻重量，有效降低成本，保障产品安全，提升批量产能。

本发明为了实现上述目的而提供的技术方案包括，

一种使用纤维缠绕一次成型防弹背心的工艺方法步骤如下：

首先，在一个内置加热干燥系统与内置冷却系统的封闭式金属材质的防弹背心模具上，采用软件编程后利用机构自动牵引一种或多种纤维纱线经过胶槽，使得适量带胶的纤维围绕金属模具连续进行在线单向缠绕；然后，机构自动将相邻层单向纤维以0/90、或0/90/0/90、或0/90/+45/-45等特殊排丝方式按照预定的厚度连续进行多层整体缠绕成型，在此缠绕过程中同时打开模具内置加热系统与外部吹风系统进行快速干燥，以缩短纤维复合材料定型时间；在预定的纤维缠绕工作全部完成后，关闭模具内置加热系统，立即启动模具内置快速冷却系统以缩短开模时间；最后，对完全定型的封闭胚料按照预定曲线自动切割，开模后得到一套没有接缝的防弹背心。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过纤维连续缠绕方式，基本没有材料浪费，每件防弹背心的纤维材料利用率为95％；