Thử nghiệm vật liệu Kevlar và áo chống đâm

Yêu cầu

Kevlar® có nhiều ứng dụng trong thế giới hiện đại, từ lốp xe đạp, buồm đua đến găng tay bảo hộ và áo giáp. Nó là một trong những vật liệu mạnh nhất hiện có trên toàn thế giới, cứng hơn thép gấp 5 lần trên cơ sở trọng lượng như nhau. Do tỷ lệ độ bền kéo trên trọng lượng cao, Kevlar® có lẽ là vật liệu được chấp nhận rộng rãi nhất được sử dụng trong áo giáp và cái gọi là quần áo 'chống đâm' ngày nay.

Áo khoác chống va đập kết hợp các tấm Kevlar được đặt trong chất mang được sản xuất từ các loại vải mềm hơn, tạo cảm giác thoải mái hơn khi tiếp xúc với da trong thời gian dài. Những tấm Kevlar này cần bảo vệ cơ thể bằng cách chống lại sự xâm nhập từ các vũ khí có cạnh và nhọn như dao, gai và chai vỡ.

Trong bối cảnh tội phạm bằng dao ở Anh tăng 80% trong giai đoạn 2014-2019, một lực lượng cảnh sát nổi tiếng của Vương quốc Anh đã liên hệ với Mecmesin để thực hiện một loạt các thử nghiệm thâm nhập đối với áo khoác chống đâm công khai và bí mật của họ, được sản xuất ở Viễn Đông. . Các cuộc kiểm tra được thực hiện bằng cách sử dụng vũ khí thật thu thập được từ các thùng đựng dao. Mục tiêu là thu được dữ liệu so sánh liên quan đến lực xuyên qua các bộ phận khác nhau của một chiếc áo vest và trên những chiếc áo vest cũ khác nhau, cả mới và đã qua sử dụng. Mối quan tâm đặc biệt là bất kỳ sự khác biệt nào về khả năng chống xuyên thủng gặp phải ở các vùng vai, bên hông, ngực và lưng.

Giải pháp

Về bản chất, vải Kevlar® rất bền nhưng khi được dệt chặt chẽ với nhau, nó sẽ tạo ra một hàng rào bảo vệ thậm chí còn hiệu quả hơn. Sự đan xen chặt chẽ của các sợi này khiến một loại vũ khí cực kỳ khó có thể xuyên qua vật liệu vì cần phải có một lượng lực. Một con dao mắc vào vải dệt thoi, trượt qua vật liệu trong khi một vật sắc nhọn sẽ làm cho các sợi di chuyển xung quanh điểm đó, làm chậm tốc độ vật phẩm có thể xuyên qua áo vest, ngăn ngừa tình trạng toàn bộ vết thủng xảy ra .

Máy thử độ bền kéo hai cột MultiTest 25 kN được cấu hình với một tay cầm để giữ nhiều loại dao khác nhau và một đồ gá đâm xuyên để hỗ trợ các mẫu áo khoác đâm. Phần mềm Emperor của Mecmesin đã điều khiển máy thử độ bền kéo để áp dụng các lực nén cao cần thiết để xuyên qua hoàn toàn vật liệu. Các tính toán đã được thiết lập để thiết lập và báo cáo lực xuyên qua tối đa tính bằng Newton và cả năng lượng tính bằng Joules, đây là một thông số hiệu suất so sánh đáng kể.

Thiết bị kiểm tra

• Hệ thống kiểm tra độ bền kéo / nén điều khiển bằng phần mềm MultiTest 25-i.
• Cảm biến lực 10 kN.
• Bộ cố định đặc biệt phía trên để kẹp một loạt các lưỡi dao và vũ khí đâm ngẫu hứng điển hình.
• Bộ phận cố định thấp hơn để hỗ trợ vùng mục tiêu mà áo quan tâm có một lỗ mở để cho phép lưỡi cắt xuyên qua hoàn toàn.