Buih Logam | R&D Sistem Perlindungan Balistik untuk Aplikasi Peperangan Moden

Apa itu balistikbahan? Di mana ia digunakan?
Perisai keras yang paling biasa akan digunakanSeramikplat sebagai penyekat, tetapi seramik berkecai apabila hentaman dan kehilangan tenaganya untuk pertempuran yang berterusan. Kebanyakan perisai plat logam mempunyai masalah yang sama iaitu peluru mengelupas akibat hentaman. Serpihan ini boleh menyebabkan kecederaan kepada pemakai perisai. Pemakai yang memakai tampalan perisai sekunder pada muka mereka boleh menjadi sangat tidak selesa dan menambah kos kepada individu, syarikat atau kerajaan. Pembangunan teknologi tempur ringan seperti pesawat dan kenderaan amfibia, serta keperluan untuk meningkatkan mobiliti pasukan darat, memerlukan bahan balistik yang terus mengurangkan berat perisai sambil meningkatkan prestasi balistik.
Perisai balistik boleh didapati dalam pelbagai jenis dan gred. Bahan-bahan ini digunakan untuk melindungi kaca, perisai kenderaan, perisai badan dan perisai. Kepingan plastik berlamina menawarkan pelbagai perlindungan, daripada kaca tertutup yang diperakui kepada bahan balistik tertier. Bahan balistik biasanya tegar, tetapi juga boleh menjadi lembut. Mereka boleh menjadi kompleks, seperti Kevlar, UHMWPE, Lexan atau komposit gentian karbon, atau ringkas, sepertialuminium, keluli, titanium atau aloi lain.
Dengan kemajuan teknologi, perisai badan balistik telah berubah secara radikal. Pasaran baju dalam kalis peluru menyaksikan revolusi yang lebih selamat dan ringan. Ini telah membuka medan pertempuran baharu untuk teknologi Composite Metal Foam (CMF), membawanya keluar dari bidang prosedur perubatan daripada bampar kereta hingga penggantian lutut.
Logam buih tunggal atau komposit bertanggungjawab untuk ini - ini adalah buih struktur dalam bentuk sfera logam berongga, yang tertanam dalam peranti balistik sebagai bahan teras, tetapi juga sebagai perantara dalam aplikasi kompleks seperti keluli perisai, seramik, dan papan gentian. Buih bukan sahaja menghentikan kesan halaju tinggi peluru dan peluru, tetapi juga menghancurkannya sepenuhnya. Malah peluru penebuk perisai, yang direka khusus untuk merobek perisai, tidak dapat menembusinya.
Bagi pahlawan, logam buih dalam kegunaan peralatan perlindungan diri termasuk:

• Jaket Kalis Peluru Tujuan Am
• Jaket Kalis Peluru Pengapungan Aktif
• Jaket Kalis Peluru Terapung Pasif
• Topi keledar balistik taktikal
• Set perisai perlindungan bahu dan sisi balistik
• Dengan pelindung visor dan tulang belakang
• Perisai balistik

Untuk instrumen berperisai berat serta peralatan hidup, logam buih digunakan untuk pelbagai aplikasi termasuk:

• Membuat perisai komposit
• Membuat plat asas tahan lombong untuk kenderaan
• Membuat kotak drop tentera

Apakah Logam Buih? Apakah Foam Metal dan apakah sifatnya yang luar biasa?
Logam buih ialah bahan logam berliang yang membentuk struktur jaringan tiga dimensi dalam matriks logam. Oleh kerana terdapat banyak pori dalambuih logam, saiz, bilangan, keseragaman, ketersambungan dan pengedapan liang mempengaruhi sifatnya. Parameter yang berkait rapat dengan sifat logam buih termasuk saiz liang, jumlah keliangan, keliangan berkesan, ketumpatan dan luas permukaan tertentu.
Logam buih, sebagai jenis bahan baharu dengan kedua-dua sifat logam dan beberapa sifat fizikal khas bahan bukan logam, semakin mendapat perhatian. Ciri-ciri utama logam buih adalah seperti berikut:

• Bahan ultra-ringan (75-95% daripada isipadu terdiri daripada ruang kosong)
• Keliangan yang sangat tinggi
• Kekuatan mampatan tinggi digabungkan dengan sifat penyerapan tenaga yang baik
• Kekonduksian haba yang rendah
• Kekuatan tinggi

Prinsip penyerapan tenaga kesan logam buih
Selain digunakan secara komersil untuk penapisan, pengurangan hingar, penebat dan pembawa mangkin,buih logamadalah calon yang kuat untuk aplikasi dalam sistem perisai komposit dalam bidang penyerapan tenaga.
Sebagai peranti perlindungan balistik, logam buih ialah bahan berbuih ringan dan berkekuatan tinggi yang dihasilkan menggunakan sfera logam berongga yang tertanam dalam matriks logam pepejal. Bahan ini telah menunjukkan sifat mekanikal yang sangat baik berbanding dengan bahan logam lain. Kualiti unggul logam buih ini memerangkap tenaga dengan pantas pada impak halaju balistik yang tinggi berbanding dengan pemuatan kuasi statik.
Penyerap tenaga yang tersedia secara komersil, yang biasanya menyerap tenaga mekanikal kinetik dengan memampatkan atau memesongkannya pada tekanan yang agak malar pada jarak yang jauh, berfungsi agak serupa dengan spring, tetapi ia melantun semula, menjadikannya peranti penyimpanan tenaga dan bukannya penyerap tenaga.
Struktur berliang buih logam memberikannya lengkung tegasan-terikan yang unik; apabila tegasan yang dikenakan melebihi dataran tinggi penyemperitan, buih akan mula dimampatkan pada tekanan yang agak malar kepada kira-kira 50-70% ketegangan. Lanjutan keluk tegasan/tekanan mentakrifkan kelakuan penyerap tenaga yang ideal.

Bagaimanakah logam buih berfungsi pada perisai badan?
Logam buih telah terbukti dapat memerangkap serpihan peluru dan melindungi anda daripada sebarang kerosakan sekunder. Kebanyakan perisai badan tentera menggunakan bahan seperti Kevlar sebagai lapisan belakang, yang biasanya dinilai III-A dan akan menghentikan pusingan pistol dengan sendirinya. Perisai lembut menghentikan peluru dengan menghilangkan tenaga, dan memandangkan kebanyakan peluru pistol tidak setajam peluru senapang, anda hanya perlu memperlahankannya supaya ia tidak menembusi kulit anda. Lapisan logam buih ialah penyerap hentak perisai badan untuk peluru tenaga yang lebih tinggi yang memerlukan perisai keras untuk berhenti. Struktur berkembangbuih logammemindahkan tenaga perlanggaran jauh kurang cekap daripada komponen pepejal. Di kawasan hentaman, buih mudah menepati objek yang terkena. Ubah bentuk plastik ini menyerap tenaga mekanikal secara tempatan. Dalam kedua-dua kes, sangat sedikit tenaga perlanggaran yang diserap oleh pepejal. Sesetengah orang juga memilih untuk menambah lapisan ketiga di belakang perisai lembut, yang dipanggil pad trauma. Ini adalah pad yang terdiri daripada lapisan cecair dan padding bukan Newtonian. Ia mengurangkan lagi kesan kesan peluru kepada pemakai.