Matériaux balistiques :tout ce que vous devez savoir [2022]

Les matériaux balistiques sont un type de matériau utilisé dans les armures balistiques, les gilets pare-balles et les casques. L'armée a d'abord été développée et utilisée pour protéger les soldats des éclats d'obus pendant la Seconde Guerre mondiale. Cependant, les matériaux utilisés aujourd'hui sont bien meilleurs et plus protecteurs. Nous avons développé une meilleure et plus large gamme de conceptions avec des matériaux balistiques et des avancées technologiques.

Les gilets pare-balles sont des pièces modernes d'armure légère spécialement conçues pour protéger les organes critiques du porteur contre les blessures causées par les balles. Le "gilet pare-balles" est une idée fausse courante chez de nombreux fabricants et utilisateurs d'armures de protection. Le terme « gilet pare-balles » est plus approprié car le porteur n'est pas entièrement protégé contre l'impact d'une balle.

Les matériaux balistiques sont fabriqués à partir de diverses substances, notamment l'acier, le plastique, la céramique et le titane. C'est une forme de protection balistique utilisée pour protéger le porteur des balles et des éclats d'obus en utilisant leurs propriétés mécaniques. Il existe deux types de matériaux pare-balles, durs et mous.

Les matériaux souples pare-balles sont principalement fabriqués à partir de Kevlar ou Aramide, un matériau synthétique tissé dans un tissu élastique. Les matériaux durs pare-balles sont des métaux, tels que l'acier ou les alliages d'aluminium.

Que sont les fibres d'aramide ?

Les fibres aramides sont des fibres hautes performances constituées de molécules synthétiques avec des chaînes polymères modérément rigides. Ces molécules sont liées par de fortes liaisons hydrogène qui transfèrent efficacement les contraintes mécaniques, permettant l'utilisation de chaînes de faible poids moléculaire.

Le terme « aramide » est un acronyme pour « polyamide aromatique ». L'utilisation de ces fibres remonte à la Seconde Guerre mondiale pour des applications militaires mais n'a été développée que récemment.

Les fibres aramides se distinguent des autres fibres synthétiques par les caractéristiques générales suivantes :

• Haute ténacité
• La résistance à l'abrasion est excellente.
• Excellente tolérance aux solvants organiques
• Non conducteur
• Il n'y a pas de point de fusion.
• L'inflammabilité est faible.
• Excellente intégrité du tissu à des températures élevées

Ces propriétés distinctes résultent de molécules polymères rigides avec une forte orientation cristalline et un contact étroit entre les chaînes polymères grâce aux liaisons hydrogène.

Qu'est-ce que le Kevlar ? Et comment ça marche ?

Qu'est-ce que le Kevlar ? Et comment ça marche ?

Les gilets pare-balles, constitués de plaques d'acier, ont été inventés en 1538. Jusqu'au XXe siècle, des gilets pare-balles entièrement en acier ont été progressivement utilisés et développés. Les systèmes de gilets pare-balles d'aujourd'hui peuvent contenir de l'acier (mais seulement en petites quantités), mais ils sont en grande partie en Kevlar.

Le Kevlar est un type d'aramide. C'est un matériau que DuPont a développé. C'est une fibre synthétique qui offre une protection contre les balles et les éclats d'obus. En raison de ses puissantes liaisons chimiques entre ses molécules, il est très efficace dans le monde des gilets pare-balles. Ces liens sont ce qui confère au Kevlar sa durabilité, sa flexibilité et sa résistance.

DuPont a introduit le Kevlar sur le marché comme l'un des premiers tissus pare-balles et l'une des premières fibres à être utilisées comme matière première pour les pneus, les cordes et les câbles. Il a changé de nombreuses industries dès sa découverte, et le tissu en nylon est encore utilisé aujourd'hui dans divers produits.

Ce nouveau matériau a considérablement réduit le poids total du système de gilet pare-balles et a considérablement amélioré la mobilité de la personne portant le gilet. Cela a abouti aux gilets pare-balles modernes qui sont utilisés aujourd'hui.

Créer des fibres de Kevlar

Le polymère poly-para-phénylène téréphtalate doit d'abord être synthétisé en laboratoire pour créer du Kevlar. Ceci est accompli par le processus de polymérisation, qui consiste à joindre des molécules en longues chaînes. Le liquide cristallin résultant contenant des polymères en forme de tige est ensuite extrudé à travers une filière (une petite plaque métallique avec des pores microscopiques qui ressemble à une pomme de douche) pour fabriquer du fil Kevlar. Après cela, la fibre de Kevlar est refroidie pour durcir. La fibre synthétique est enroulée sur des rouleaux après avoir été traitée avec de l'eau. La fibre est souvent envoyée à des lanceurs, qui la tordent pour la préparer aux méthodes de tissage du fabricant de Kevlar. Les fils sont tissés dans la conception la plus basique, tissage simple ou tabby, qui est juste le motif des fils qui s'entrelacent.

Gilets pare-balles en Kevlar

Le Kevlar utilisé dans les gilets est un tissu tissé composé de fibres synthétiques créées par polymérisation. Le Kevlar est un matériau à haute résistance reconnu pour son rapport résistance/poids élevé; par rapport au rapport résistance / poids de l'acier, et le Kevlar est cinq fois plus résistant. La légèreté du Kevlar, combinée à sa haute résistance à la traction (3620 MPa) et à sa capacité d'absorption d'énergie par rapport à d'autres matériaux, en fait un matériau idéal pour une utilisation dans un gilet balistique.

Les vêtements de protection sont l'application balistique la plus courante des matériaux composites, y compris les composites à base de Kevlar.

Que signifie la balistique en tissu ?`

Le terme "balistique" peut signifier l'un des deux types de tissus lorsqu'il s'agit de tissu. Cela pourrait faire référence au matériau utilisé dans les gilets pare-balles souples. Ces tissus sont généralement tissés à l'aide de fibres à haute résistance telles que le para-aramide, le polyéthylène haute performance (HPPE) ou le polyéthylène à module élevé. Cependant, ces formes de matériaux balistiques ont une application finale très spécialisée.

Les matériaux balistiques de moindre technologie sont généralement utilisés dans les bagages et les sacs à dos souples. Le tissu balistique est un textile en tissu de nylon tressé avec un tissage 2 x 2. Il est souvent construit en nylon 1050 deniers, mais des matériaux plus légers, tels que 840 deniers, peuvent également être utilisés. La balistique "sénior" est le nom donné au nylon balistique plus épais, tandis que le plus léger est appelé balistique "junior". Bien que le nylon soit la fibre la plus couramment utilisée dans ces conceptions, il existe également du polyester balistique. Le tissu d'emballage est un textile comparable qui est généralement composé de nylon. Cependant, il s'agit généralement d'une armure toile et d'un poids moindre (400 ou 420 deniers).

Quel est le processus de fabrication des matériaux balistiques ?

Le processus de fabrication des matériaux balistiques est compliqué et demande beaucoup de précision. Les matériaux balistiques peuvent être fabriqués à partir de métal ou de polymère, et ils sont utilisés dans de nombreuses industries différentes, y compris l'armée, les forces de l'ordre et les sports.

Les fabricants de gilets pare-balles suivent deux processus de fabrication principaux pour les matériaux balistiques :le moulage par injection et le moulage.

Le moulage par injection utilise une machine pour injecter un matériau fondu dans un moule afin de former la forme souhaitée. Le moulage se fait en versant du métal en fusion ou d'autres substances dans un moule pour former la forme souhaitée.

Le processus de fabrication des matériaux balistiques comporte trois étapes principales :le moulage, le formage et la finition.

Les processus de fabrication des matériaux balistiques sont essentiels à la conception et au développement de tout matériau pare-balles.

Les matériaux balistiques ont des méthodes de conception qui visent à fournir une résistance balistique contre les balles, les explosifs et autres menaces des armes à feu. Cependant, différentes propriétés balistiques doivent être prises en compte lors de l'achat des produits finaux.

Normes de test balistique (niveau de protection/niveau d'armure) fournies par les gilets pare-balles

Les gilets pare-balles, contrairement aux vêtements traditionnels, doivent passer des tests de protection rigoureux mandatés par le National Institute of Justice (NIJ). Les gilets pare-balles ne sont pas tous pareils. Certains sont résistants aux balles de plomb à basse vitesse, tandis que d'autres sont résistants aux balles à enveloppe entièrement métallique à haute vitesse.

Les gilets sont numérotés du moins au plus protecteur :I, II-A, II, III-A, III, IV, et cas exceptionnels (ceux pour lesquels le client précise la protection nécessaire). Chaque classification définit quel type de balles ne pénétrera pas le gilet à quelle vitesse. Bien qu'il puisse sembler judicieux de sélectionner les gilets les mieux notés (tels que III ou IV), ces gilets sont lourds et les besoins de la personne qui en porte un peuvent nécessiter un gilet plus léger. Pour un usage policier, les experts recommandent d'acheter un gilet qui protège contre le type d'arme à feu que l'agent porte régulièrement.