Technologia FFF w produkcji kamizelek ochraniających przed nożami

Technologia FFF w produkcji kamizelek ochraniających przed nożami

Drukowana w technologii FFF kamizelka ochronna dla policjanta – takie zastosowanie brzmi co najmniej dziwnie. Druk 3D zwykle występuje w roli metody redukującej koszty i czas produkcji, zaś jako sposób na zwiększenie bezpieczeństwa na poważnie zaczął być stosowany dopiero niedawno – jak w przypadku kasków rowerowych Kupol. Technologia FFF tym bardziej się kojarzy z szybkim prototypowaniem, a nie czymś, od czego może zależeć ludzkie życie.

Policjanci znacznie częściej mają do czynienia z atakami nożami, a nie bronią palną. Zagrożenie związane z ostrymi przedmiotami nieobce jest nawet funkcjonariuszom w krajach zabraniających noszenia przy sobie noży. Jako ochrona przed ugodzeniem nożem stosowane są „zbroje” wykonane z ceramiki, poliwęglanów, czy włókien aramidowych – przy czym określenie „zbroja” bardzo tutaj pasuje, ponieważ według funkcjonariuszy kamizelki takie są ciężkie, sztywne i niesamowicie wręcz niewygodne.

Naukowcy z Universiti Teknikal Malaysia Melaka postanowili sprawdzić, jak niskobudżetowy druk 3D sprawdzi się jako metoda ochraniająca przed zadźganiem. Nie jest to zresztą pierwsza taka publikacja – już wcześniej testowano przydatność struktur powstających dzięki technologiom przyrostowym w zwiększaniu bezpieczeństwa przed urazami.

Malezyjczycy przetestowali systemy złożone łuskowato ułożonych z wydrukowanych w technologii FFF płytek o różnej grubości i różnych kątach, pod jakimi pozostają względem ochranianej powierzchni, przy czym ostrze było zawsze kierowane pod kątem prostym względem niej. W tym celu przeprowadzili symulację w oprogramowaniu ANSYS. Płytki o wymiarach 50x50mm miały być wykonane z ABS. Brano pod uwagę skutki dźgnięcia w dwóch przypadkach: gdy ostrze trafia na łuski w miejscu ich nakładania się oraz gdy ma do pokonania grubość zaledwie jednej łuski. Ludzkie ciało pod płytkami reprezentowała glina modelarska.

Wnioski z badania są obiecujące. Najlepsze wyniki uzyskano dla płytek o grubości 4mm ułożonych pod kątem 20o w stosunku do gliny – taki system zapewniał najlepszą ochronę, chociaż jednocześnie miał największą wagę.

Zanim powstaną faktyczne drukowane z ABS kamizelki ochraniające prawdziwych gliniarzy, minie jeszcze trochę czasu – konieczne są kolejne badania. Nie tylko takie sprawdzające prawdziwe wydruki, a nie przeprowadzające symulację, ale i  sprawdzające inne kąty uderzenia ostrza, inny układ i kształt łusek, czy nawet inne materiały, na przykład wzmacniane włóknem węglowym.

Źródło: S. Maidin, S. Y. Chong, Finite Element Analysis of Low Velocity Behaviour on Fused Deposition Modeling Printed Stab-Resistant Body Armour Design Features, Journal of Advanced Manufacturing Technology

KOMENTARZE

Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close