প্রিফেব্রিকেটেড বুলেটপ্রুফ হেলমেট উপাদান

ইউডি ফ্যাব্রিক গঠনের নীতি: ফাইবারগুলিকে একদিকে সমানভাবে সারিবদ্ধ করার পরে এবং রজনের সাথে একত্রিত করার পরে, সেগুলি অর্থোগোনালি স্তরিত এবং সংকুচিত হয়। এই গঠন পদ্ধতিটি উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন ফাইবার বুননের কারণে শক্তি হ্রাস এড়াতে পারে। যেহেতু UD কাপড়ে সুতা বাঁকানো বা আন্তঃবয়ন নেই, তাই উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ফাইবারগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও ভালভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং রজন ফিক্সেশনের কারণে ফাইবারগুলি পিছলে যাবে না। তাদের উপর কাজ করে এমন প্রভাব তরঙ্গগুলিও দ্রুত প্রেরণ এবং শোষিত হতে পারে।

বর্তমানে, বাজারে UD কাপড়কে শক্তিশালী করার জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত ফাইবারগুলি হল UHMWPE ফাইবার এবং আরামেড ফাইবার। ইউডি কাপড়ের ছাঁচনির্মাণ সরঞ্জামগুলিতে প্রধানত একমুখী যৌগিক মেশিন এবং রোলার-টাইপ একমুখী ফ্যাব্রিক মেশিন অন্তর্ভুক্ত থাকে। UD কাপড় প্রস্তুত করার জন্য ব্যবহৃত রজন নিম্নলিখিত প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে হবে: ভাল গর্ভধারণ; ছাঁচনির্মাণের পরে রজনটির নির্দিষ্ট শক্ততা থাকা উচিত, ভাঙ্গা বা সঙ্কুচিত করা সহজ নয়; এবং এটি ব্যালিস্টিক সুরক্ষার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা উচিত। সাধারণ রেজিন যা এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে তার মধ্যে প্রধানত পলিউরেথেন, রাবার এবং অসম্পৃক্ত পলিয়েস্টার রজন অন্তর্ভুক্ত। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জল-ভিত্তিক পলিউরেথেনের ক্রমাগত বিকাশের সাথে, ইউডি কাপড়ে এর প্রয়োগের অনুপাত বছরের পর বছর বৃদ্ধি পাচ্ছে।

থার্মোপ্লাস্টিক রেজিন, বিশেষত জল-ভিত্তিক পলিউরেথেন সহ UHMWPE ফাইবারগুলির ভাল আনুগত্য কার্যকারিতার কারণে, UHMWPE ফাইবারগুলি UD কাপড় তৈরির প্রধান কাঁচামাল। তুলনামূলকভাবে, অ্যারামিড ফাইবারগুলির বিশুদ্ধ জল-ভিত্তিক পলিউরেথেনের সাথে দুর্বল সামঞ্জস্য রয়েছে, তাই তাদের পণ্যের কার্যকারিতা UHMWPE ফাইবার দিয়ে তৈরি UD কাপড়ের মতো ভাল নয়, এবং অ্যারামিড ফাইবারগুলিতে এর আনুগত্য প্রভাব উন্নত করতে জল-ভিত্তিক পলিউরেথেনে পরিবর্তন প্রয়োজন।

দ্বি-মাত্রিক কাপড় একটি নির্দিষ্ট প্যাটার্ন অনুযায়ী একে অপরের লম্ব সুতার দুটি সেট থেকে বোনা হয়। উচ্চ-কার্যকারিতা ফাইবারগুলি সাধারণত প্লেইন বুনন কাপড়ে বোনা হয় কারণ প্লেইন উইভের সুষম এবং স্থিতিশীল গঠন আরও ভাল স্ট্রেস বিচ্ছুরণের অনুমতি দেয়। যাইহোক, বুননের সময়, ওয়ার্প সুতাগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়, যা সুতার কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে এবং শেষ পর্যন্ত চূড়ান্ত যৌগিক উপাদানের প্রতিরক্ষামূলক কর্মক্ষমতা হ্রাস করে। অতিরিক্তভাবে, যেহেতু এই কাঠামোতে অনেক ছেদ রয়েছে, তাই স্ট্রেস ওয়েভের একাধিক প্রতিফলন অত্যধিক চাপ এবং ফাইবার ভাঙার কারণ হতে পারে। দ্বি-মাত্রিক ফ্যাব্রিক উপাদানগুলিও টুইল ওয়েভ ব্যবহার করতে পারে, যা প্লেইন ওয়েভের তুলনায় কম ছেদ আছে, যা স্ট্রেস প্রচারের সুবিধা দেয়।

বর্তমানে, ফাইবার-রিইনফোর্সড কম্পোজিট উপকরণের ক্ষেত্রে, দ্বি-মাত্রিক কাপড় এখনও সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় কারণ এই কাঠামোর জন্য বয়ন প্রক্রিয়া সহজ, এবং এই ধরনের কাপড় থেকে তৈরি যৌগিক পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর গবেষণা পরিপক্ক। যাইহোক, বুলেটপ্রুফ হেলমেট তৈরির জন্য দ্বি-মাত্রিক কাপড় ব্যবহার করার সময়, কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলির ফলে একটি শক্তভাবে বোনা কাপড় তৈরি হয়, যা বাঁকা ছাঁচে পাড়ার সময় সুতাগুলিকে পিছলে যাওয়া কঠিন করে তোলে, বলিরেখা সৃষ্টি করে এবং বাঁকা ছাঁচগুলিতে ভালভাবে লেগে থাকতে বাধা দেয়। এটি কাটার প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে, যা কাটিয়া প্রান্তে ফ্যাব্রিকের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে আপস করতে পারে, যার ফলে পণ্যটির প্রতিরক্ষামূলক কার্যকারিতা প্রভাবিত হয়।

বর্তমানে, বুলেটপ্রুফ হেলমেট তৈরির প্রক্রিয়ায়, হেলমেটের জটিল বাঁকা কাঠামোর কারণে, কারখানাগুলি সাধারণত ইউডি কাপড় বা দ্বি-মাত্রিক কাপড় কাটা, স্প্লাইসিং, লেমিনেট করার এবং তারপরে ঢালাই করার পদ্ধতি ব্যবহার করে। এই পন্থাটি গুরুতর উপাদানের অপচয়, কম উৎপাদন দক্ষতা, উচ্চ খরচ, এবং দুর্বল যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা এবং জয়েন্টগুলিতে অপর্যাপ্ত ব্যালিস্টিক সুরক্ষার মতো সমস্যা নিয়ে আসে, যা নিরাপত্তার ঝুঁকি তৈরি করে।

ত্রিমাত্রিক কাপড় কার্যকরভাবে এই সমস্যাগুলি সমাধান করতে পারে। জটিল বাঁকা ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়ায়, তারা কোন কাটা, কোন স্প্লিসিং, এবং কোন বলি না অর্জন করতে পারে, যার ফলে যৌগিক পদার্থের ধারাবাহিকতা এবং অখণ্ডতা নিশ্চিত হয়। বান্দুয়ার এট আল। দ্বি-মাত্রিক বোনা বর্ম এবং ত্রি-মাত্রিক চাঙ্গা বর্ম প্রস্তুত করে এবং তাদের উপর ব্যালিস্টিক পরীক্ষা এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশন বিশ্লেষণ পরিচালনা করে।

ফলাফলগুলি দেখায় যে ত্রি-মাত্রিক চাঙ্গা বর্মটির ব্যালিস্টিক সীমা বেগ V50 দ্বি-মাত্রিক বোনা বর্মের চেয়ে বেশি। এর কারণ হল যে ত্রিমাত্রিক পুনর্বহাল কাঠামোতে বান্ডিলযুক্ত সুতাগুলি (জেড-টুইস্ট সুতা) ব্যালিস্টিক কম্পোজিট উপাদানগুলির অ্যান্টি-ডেলামিনেশন কর্মক্ষমতা উন্নত করে, যার ফলে ব্যালিস্টিক সুরক্ষা কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।

উপরন্তু, ত্রিমাত্রিক কাপড়ের পুরুত্ব দ্বি-মাত্রিক কাপড়ের চেয়ে বেশি, যার ফলে বুলেট অনুপ্রবেশের হার কম হয় এবং এইভাবে বুলেটপ্রুফ পারফরম্যান্স ভালো হয়। যাইহোক, ত্রিমাত্রিক কাপড় বুনতে অসুবিধা, উচ্চ উত্পাদন খরচ, এবং ব্যালিস্টিক কর্মক্ষমতা এখনও অনুসন্ধানমূলক গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে বলে বর্তমানে এগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয়নি। তা সত্ত্বেও, এই ধরনের সাংগঠনিক কাঠামোর সাথে কাপড়ের প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।