كيف يتم صناعة الدرع الواقي من الرصاص
سترات واقية من الرصاص هي دروع خفيفة حديثة مصممة خصيصًا لحماية الأعضاء الحيوية لمرتديها من الإصابة الناجمة عن القذائف النارية. بالنسبة إلى العديد من مصنعي ومرتدي الدروع الواقية ، فإن مصطلح "سترة مضادة للرصاص" هو تسمية خاطئة. نظرًا لأن مرتديها ليسوا آمنين تمامًا من تأثير الرصاصة ، فإن المصطلح المفضل لهذه المقالة هو "سترة مقاومة للرصاص".
على مر القرون ، طورت الثقافات المختلفة دروعًا للجسم لاستخدامها أثناء القتال. استخدم الميسينيون في القرن السادس عشر قبل الميلاد والفرس والإغريق في القرن الخامس قبل الميلاد ما يصل إلى أربعة عشر طبقة من الكتان ، بينما استخدم سكان جزر جيلبرت وإيليس من ميكرونيزيا ألياف نخيل جوز الهند المنسوجة حتى القرن التاسع عشر. في مكان آخر ، تم صنع الدروع من جلود الحيوانات: الصينيون - في أوائل القرن الحادي عشر قبل الميلاد - ارتد جلد وحيد القرن في خمس إلى سبع طبقات ، كما طور هنود شوشون في أمريكا الشمالية سترات من عدة طبقات من الإخفاء التي تم لصقها أو خياطةها معًا. كانت الدروع المبطنة متوفرة في أمريكا الوسطى قبل كورتيس ، وفي إنجلترا في القرن السابع عشر ، وفي الهند حتى القرن التاسع عشر.
يتألف درع البريد من حلقات أو أسلاك متصلة من الحديد أو الصلب أو النحاس الأصفر وقد تم تطويره منذ عام 400 قبل الميلاد بالقرب من مدينة كييف الأوكرانية. استخدمت الإمبراطورية الرومانية قمصان البريد ، التي ظلت القطعة الرئيسية في أوروبا حتى القرن الرابع عشر. طورت اليابان والهند وبلاد فارس والسودان ونيجيريا دروع البريد. تم استخدام دروع المقاييس ، المقاييس المتداخلة من المعدن أو القرن أو العظم أو الجلد أو المقاييس من حيوان مقيس بشكل مناسب (مثل آكل النمل المتقشر) في جميع أنحاء نصف الكرة الشرقي من حوالي 1600 قبل الميلاد. حتى العصر الحديث. في بعض الأحيان ، كما هو الحال في الصين ، تم خياطة الموازين في جيوب من القماش.
العميد درع - جاكيتات مبطنه بدون أكمام - تتكون من ألواح حديدية أو حديدية مستطيلة صغيرة مثبتة على شرائح جلدية تتداخل مثل بلاط السقف. وكانت النتيجة خفيفة نسبيا ، وسترة مرنة. (كانت المعاطف السابقة للوحات في أوروبا في القرن الثاني عشر أثقل وأكثر اكتمالا. وأدت هذه إلى بدلة كاملة مألوفة للدروع من 1500s و 1600s.) يعتبر الكثيرون دروع العميد الرائد في سترات واقية من الرصاص اليوم. كان لدى الصينيين والكوريين دروع مماثلة في حوالي عام 700 ميلادية ، وخلال القرن الرابع عشر في أوروبا ، كان الشكل المشترك للدروع الواقية للبدن. أصبحت قطعة واحدة من صفيحة صدر داخل الغلاف هي المعيار بعد عام 1360 ، وسادت معاطف brigandine القصيرة ذات اللوحات المربوطة في مكانها في أوروبا حتى عام 1600.
مع إدخال الأسلحة النارية ، حاول عمال الحرف المدرعات في البداية التعويض عن طريق تعزيز cuirass ، أو غطاء الجذع ، بألواح فولاذية أكثر سماكة ولوحة ثقيلة ثانية فوق الصدرة ، مما يوفر بعض الحماية من البنادق. عادة ، على الرغم من ذلك ، تم التخلي عن cumber-some armor أينما دخلت الأسلحة النارية في الاستخدام العسكري.
استمر التحقيق التجريبي في الدروع الفعالة ضد إطلاق النار ، وعلى الأخص خلال الحرب الأهلية الأمريكية ، والحرب العالمية الأولى ، والحرب العالمية الثانية ، لكن لم يكن متاحًا حتى قبل ثورة المواد البلاستيكية في الأربعينيات من القرن العشرين أن أصبحت السترات الفعالة المقاومة للرصاص متاحة لأفراد إنفاذ القانون والعسكريين ، و اخرين. صُنعت سترات الوقت من النايلون الباليستية واستُكملت بلوحات من الألياف الزجاجية والصلب والسيراميك والتيتانيوم ودورون ومواد مركبة من السيراميك والألياف الزجاجية ، وكانت آخرها الأكثر فعالية.
وكان النايلون الباليستية القماش القياسي المستخدم في سترات واقية من الرصاص حتى 1970s. في عام 1965 ، ابتكر ستيفاني كووليك ، الكيميائي في Du Pont ، Kevlar ، العلامة التجارية لـ poly-par-phenylene terephthalamide ، وهو بوليمر سائل يمكن نسجه إلى ألياف أراميد وينسج في قماش. في الأصل ، تم تطوير Kevlar للاستخدام في الإطارات ، وفيما بعد لمنتجات متنوعة مثل الحبال ، والحشيات ، والأجزاء المختلفة للطائرات والقوارب. في عام 1971 ، دعا ليستر شوبين من المعهد الوطني لإنفاذ القانون والعدالة الجنائية إلى استخدامه ليحل محل النايلون الباليستية الضخمة في سترات واقية من الرصاص. وقد كيفلر المواد القياسية منذ ذلك الحين. في عام 1989 ، وضعت شركة الحلفاء الإشارة منافس لكيفلار ودعا الأطياف. تم استخدام ألياف البولي إيثيلين المستخدمة في الأصل في صناعة القماش الشراع في تصنيع مواد أخف وزنا وأكثر قوة ومنسوجة في سترات واقية من الرصاص على طول جانب الكيفلار التقليدي.
مواد أولية
تتكون السترة المضادة للرصاص من لوحة أو ورقة على شكل صدرية من بوليمرات بلاستيكية متطورة تتكون من العديد من الطبقات إما من Kevlar أو Spectra Shield أو في بلدان أخرى Twaron (على غرار Kevlar) أو Bynema (على غرار Spectra). يتم خياطة طبقات Kevlar المنسوجة معًا باستخدام خيط Kevlar ، في حين يتم طلاء الرقائقي Spectra Shield وربطه بالراتنجات مثل كراتون ثم يتم ختمه بين ورقتين من فيلم البولي إيثيلين.
توفر لوحة الحماية ولكن ليس الكثير من الراحة. يتم وضعه داخل هيكل قشرة مصنوع من مزيج من البوليستر / القطن أو النايلون. عادة ما يكون جانب الصدفة التي تواجه الجسم أكثر راحة عن طريق خياطة ورقة من بعض المواد الماصة مثل Kumax عليها. قد يكون للسترة المضادة للرصاص حشوة نايلون لحماية إضافية. بالنسبة للسترات الواقية من الرصاص المراد ارتداؤها في المواقف الخطرة بشكل خاص ، يتم توفير الحقائب المدمجة لحفظ اللوحات المصنوعة من المعدن أو السيراميك المرتبط بالألياف الزجاجية. يمكن لهذه السترات أيضاً أن توفر الحماية في حوادث السيارات أو من الطعن.
تستخدم الأجهزة المختلفة لربط سترات. في بعض الأحيان ترتبط الجوانب مع حزام مطاط. عادة ، على الرغم من ذلك ، يتم تأمينها بأشرطة من القماش أو مرنة ، مع الابازيم المعدنية أو الإغلاق الفيلكرو.
عملية التصنيع
بعض سترات واقية من الرصاص مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات أو حجم حماية العميل. ومع ذلك ، فإن معظمها يتوافق مع لوائح الحماية القياسية ، ولديها أحجام قياسية لصناعة الملابس (مثل 38 طويلة ، 32 قصيرة) ، ويتم بيعها بكميات.
صنع القماش لوحة
- 1 لتصنيع الكيفلار ، يجب أولاً إنتاج البوليمر متعدد باراميل فينيليني تيريفثالاميد في المختبر. يتم ذلك من خلال عملية تعرف باسم البلمرة ، الذي ينطوي على الجمع بين الجزيئات في سلاسل طويلة. يتم بعد ذلك بثق السائل البلوري الناتج مع البوليمرات على شكل قضبان من خلال spinneret (صفيحة معدنية صغيرة مليئة بالثقوب الصغيرة التي تبدو وكأنها رأس دش) لتكوين غزل كيفلر. تمر ألياف كيفلر بعد ذلك في حوض تبريد لمساعدتها في التصلب. بعد رشها بالماء ، يتم لف الألياف الاصطناعية على لفائف. بعد ذلك ، تقوم الشركة المصنعة Kevlar بإرسال الألياف إلى قاذفات القنابل ، والتي تقوم بتحريف الخيوط لجعلها مناسبة للنسيج. لصنع قطعة قماش كيفلر ، يتم نسج خيوط الغزل بأبسط نسج أو نسج عادي أو ورق العنب ، وهو مجرد خيوط متقاطعة وأسفل من الخيوط التي تتشابك بشكل بديل.
- 2 على عكس كيفلر ، فإن الأطياف المستخدمة في سترات واقية من الرصاص عادة لا يتم نسجها. بدلاً من ذلك ، يتم نسج خيوط بوليمر البولي إيثيلين القوية إلى ألياف يتم وضعها بالتوازي مع بعضها البعض. يستخدم الراتنج لطلاء الألياف ، وختمها معا لتشكيل ورقة من قماش الأطياف. ثم يتم وضع صفحتين من هذا القماش في زوايا قائمة على بعضهما البعض ثم يتم ربطهما مرة أخرى ، لتشكل نسيجًا غير منسوج يقع بعد ذلك بين ورقتين من فيلم البولي إيثيلين. ثم يمكن قطع شكل سترة من المواد.
قطع الألواح
- 3 يتم إرسال قطعة قماش كيفلر على شكل لفائف كبيرة إلى الشركة المصنعة للسترات الواقية من الرصاص. يتم أولاً فك النسيج على طاولة القطع التي يجب أن تكون طويلة بما يكفي للسماح بقطع العديد من اللوحات في وقت واحد ؛ في بعض الأحيان يمكن أن يكون كما
لطالما كانت Kevlar هي أكثر المواد المستخدمة على نطاق واسع في سترات واقية من الرصاص. لصنع Kevlar ، يتم إنتاج محلول البوليمر لأول مرة. ثم يتم سائل السائل الناتج من مغزل ، ويتم تبريده بالماء ، وتمتد على بكرات ، ويوضع في قماش.
المنافس الأخير لكيفلار هو Spectra Shield. على عكس Kevlar ، لم يتم نسج Spectra Shield بل نسج في ألياف وضعت بعدها موازية لبعضها البعض. المغلفة الألياف مع الراتنج وطبقات لتشكيل القماش.
بطول 32.79 ياردة (30 متر). يتم وضع العديد من طبقات المادة حسب الحاجة (أقل من ثماني طبقات ، أو ما يصل إلى 25 ، وفقًا لمستوى الحماية المطلوبة) على طاولة القطع.- 4 ثم يتم وضع ورقة مقطوعة ، على غرار قطع الزخارف المستخدمة في الخياطة المنزلية ، على طبقات القماش. لتحقيق أقصى استخدام للمواد ، يستخدم بعض المصنّعين أنظمة رسومات الكمبيوتر لتحديد الموضع الأمثل للصفائح المقطوعة.
- 5 باستخدام ماكينة محمولة يدويًا مثل بانوراما ، باستثناء أنه بدلاً من سلك القطع ، تحتوي على عجلة قطع 5.91 بوصة (15 سم) مماثلة لتلك الموجودة في نهاية قاطعة البيتزا ، يقوم العامل بقطع حول صفائح القطع لتشكيل لوحات ، والتي يتم وضعها بعد ذلك في أكوام دقيقة.
خياطة الألواح
- 6 بينما لا يتطلب Spectra Shield عمومًا الخياطة ، لأن لوحاته عادة ما تكون مقطعة ومكدسة في طبقات تدخل في أكياس ضيقة في السترة ، يمكن أن تكون سترة مضادة للرصاص مصنوعة من Kevlar إما مخيطًا باللحاف أو مخيطًا على الصندوق. يُشكل خياطة اللحف الماس الصغيرة من القماش مفصولة بالغرز ، في حين أن خياطة الصندوق تشكل صندوقًا واحدًا كبيرًا في منتصف السترة. غرز اللحاف أكثر كثافة في العمل وصعوبة ، وهي توفر لوحة صلبة يصعب التحول إليها عن المناطق المعرضة للخطر. من ناحية أخرى ، فإن خياطة الصناديق سريعة وسهلة وتتيح حرية الحركة للسترة.
- 7 لخياطة الطبقات معًا ، يضع العمال استنسلًا أعلى الطبقات وفرك الطباشير على المناطق المكشوفة من اللوحة ،
بعد صنع القماش ، يجب تقطيعه إلى قطع نمط مناسبة. ثم يتم خياطة هذه القطع مع الملحقات (مثل الأشرطة) لتشكيل سترة الانتهاء.
صنع خط منقط على القماش. تقوم المجاري بعد ذلك بربط الطبقات معًا ، وفقًا للنمط الذي صنعه الطباشير. بعد ذلك ، يتم تسمية ملصق بالحجم على اللوحة.
الانتهاء من سترة
- 8 يتم تحطيم أغطية الألواح معًا في نفس المصنع باستخدام آلات الخياطة الصناعية القياسية وممارسات الخياطة القياسية. يتم بعد ذلك انزلاق الألواح داخل الأغطية ، ويتم تعليق الملحقات - مثل الأشرطة. السترة المضادة للرصاص النهائي محاطة بالشحن للعميل.
مراقبة الجودة
سترات واقية من الرصاص الخضوع للعديد من الاختبارات نفسها قطعة ملابس منتظمة لا. تقوم الشركة المصنعة للألياف باختبار قوة شد الألياف والغزل ، بينما يختبر نسج النسيج قوة الشد في القماش الناتج. تم اختبار Spectra Nonwoven أيضًا لقوة الشد من قِبل الشركة المصنعة. يقوم مصنعو السترة باختبار مادة الألواح (سواءً كيفلر أو سبيكترا) بحثًا عن القوة ، ويتطلب التحكم في جودة الإنتاج أن يقوم المراقبون المدربون بفحص السترات بعد حياكة الألواح وإتمام السترات.
سترات واقية من الرصاص ، على عكس الملابس العادية ، يجب أن تخضع لاختبار حماية صارم كما هو مطلوب من قبل المعهد الوطني للعدالة (NIJ). ليست كل سترات واقية من الرصاص متشابهة. بعض الحماية ضد الرصاص الرصاص في سرعة منخفضة ، والبعض الآخر حماية ضد الرصاص المعدنية المغلفة بالكامل في سرعة عالية. يتم تصنيف السترات عدديًا من أدنى إلى أعلى حماية: I ، II-A ، II ، III-A ، III ، IV ، والحالات الخاصة (تلك التي يحدد العميل الحماية اللازمة لها). يحدد كل تصنيف نوع الرصاصة في السرعة التي لن تخترقها. في حين أنه من المنطقي اختيار السترات الأعلى تصنيفًا (مثل III أو IV) ، فإن هذه السترات ثقيلة ، وقد تعتبر احتياجات الشخص الذي يرتدي واحدة سترة أكثر ملائمة. لاستخدام الشرطة ،
حجم التسمية على سترة مهم جدا. لا يشمل فقط الحجم والطراز والأناقة وشعار الجهة المصنعة وتعليمات العناية كما هو الحال مع الملابس العادية ، بل يجب أن يشمل أيضًا تصنيف الحماية ورقم القطعة وتاريخ الإصدار وإشارة إلى الجانب الذي يجب مواجهته ورقمه المسلسل ، ملاحظة تشير إلى أنها تفي بمعايير اعتماد NIJ و- للنوع الأول من خلال النوع III-A - تحذير كبير من أن السترة لن تحمي مرتديها من الأدوات الحادة أو نيران البنادق.
يتم اختبار سترات واقية من الرصاص على حد سواء الرطب والجاف. يتم ذلك لأن الألياف المستخدمة لصنع سترة تعمل بشكل مختلف عندما تكون رطبة.
اختبار (مبلل أو جاف) سترة يستلزم التفاف حول نموذج الطين دمية.
ثم يتم إطلاق سلاح ناري من النوع الصحيح برصاصة من النوع الصحيح بسرعة مناسبة لتصنيف سترة. يجب أن تكون كل طلقة على بعد 3 بوصات (7.6 سم) من حافة السترة وحوالي بوصتين من (خمسة سنتيمترات) بعيدًا عن اللقطات السابقة. تم إطلاق ست طلقات ، اثنتان بزاوية الإصابة 30 درجة ، وأربعة بزاوية 0 درجة. يجب أن تسقط طلقة واحدة على التماس. تشكل طريقة إطلاق النار مثلثًا واسعًا من ثقوب الرصاص. يتم بعد ذلك قلب السترة رأسًا على عقب وإطلاق النار بنفس الطريقة ، مما يجعل مثلثًا ضيقًا من ثقوب الرصاص. لاجتياز الاختبار ، يجب ألا تُظهر سترة أي علامات للاختراق. هذا هو، يجب أن لا تحتوي دمية الطين على فتحات أو قطع من سترة أو رصاصة. على الرغم من أن الرصاصة ستترك دنتًا ، إلا أنه يجب ألا يتجاوز العمق 1.7 بوصة (4.4 سنتيمتر).
عندما تجتاز السترة عمليات التفتيش ، يتم اعتماد رقم الطراز ويمكن للشركة المصنعة بعد ذلك عمل نسخ مكررة من السترة. بعد اختبار الغلاف ، يتم وضعه في أرشيف بحيث يمكن فحص الصدريات في المستقبل بنفس رقم الطراز بسهولة ضد النموذج الأولي.
لا يكون الاختبار الميداني الصلب ممكنًا للسترات الواقية من الرصاص ، ولكن بمعنى ما ، يقوم مرتديها (مثل ضباط الشرطة) باختبارها يوميًا. وقد أظهرت دراسات ضباط الشرطة الجرحى أن سترات واقية من الرصاص تنقذ مئات الأرواح كل عام.
رد مع اقتباس
