Un panel de blindaje (10) que comprende un miembro de blindaje (20),

fabricado de un material laminado que tiene una capacidad balística predeterminada, y una primera resistencia a flexión, caracterizado porque el panel de blindaje (10) comprende adicionalmente una capa de cobertura (30) que tiene una segunda resistencia a flexión básicamente menor que dicha primera resistencia a flexión, y que está unida a dicho miembro de blindaje (20) y que lo encapsula, estando fabricada dicha capa (30) de una resina reforzada con fibra, en el que dicha capa de cobertura (30) tiene un espesor de aproximadamente el 2% de el de dicho miembro de blindaje (20), teniendo dicho panel de blindaje (10) una resistencia a flexión global que es mayor que dos veces la primera resistencia a flexión, y una capacidad balística global que es al menos la misma que dicha capacidad balística predeterminada del miembro de blindaje (20)

Campo de la invención

La presente invención se refiere a paneles de blindaje, más particularmente a paneles de blindaje reforzados estructuralmente. Los documentos EP 0417929 A2 o US 4732803 A1 desvelan paneles de blindaje de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes de la invención

En el campo de la armamentística se conoce el uso de paneles de blindaje laminados, cuyo fin es la protección frente a amenazas entrantes, fabricados de capas blandas, tales como polietileno (PE) o poliuretano (PU). Estas capas blandas tienen un bajo momento de rigidez, se llevan puestas fácilmente, son sensibles a las condiciones ambientales, a líquidos y a temperaturas altas. Esto puede provocar que los paneles de blindaje fabricados de dichas capas se deformen debido a diversas razones, por ejemplo si se pisa el panel etc., formando puntos débiles en el blindaje. Además, los paneles de blindaje que tienen una forma curva o no plana pueden ser incapaces de mantener esa forma durante un largo periodo de tiempo, debido al debilitamiento estructural de sus capas.

La pérdida de forma puede influir tanto en la eficacia del blindaje como en hacerle inadecuado para su uso, por ejemplo, una forma incorrecta puede evitar un cierre de contacto apropiado del montaje del blindaje sobre un cuerpo a proteger.

Un panel de blindaje deformado puede permanecer en uso hasta que se desgasta completamente o, si es posible, puede volver a comprimirse mediante un procedimiento de compresión similar al de fabricación del panel de blindaje, especialmente en el caso de paneles de resina termoplástica.

También, se ha sugerido reforzar un panel de blindaje añadiendo un material de refuerzo en sus capas blandas para mantener la rigidez estructural, o añadiendo capas al mismo para aumentar la resistencia estructural del mismo, como se desvela en el documento US 4.061.815.

Se sabe también de la técnica cómo usar paneles de blindaje en los que el miembro de blindaje está envuelto con o cubierto de un material que permite mejorar su durabilidad y servir como protección del miembro de blindaje del medio ambiente, por ejemplo, lluvia, granizo etc.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención se proporciona un panel de blindaje que comprende un miembro de blindaje fabricado de un material laminado que tiene una capacidad balística predeterminada y una primera resistencia a flexión, caracterizado por una capa de cobertura que tiene una segunda resistencia a flexión, básicamente menor que dicha primera resistencia a flexión, y que está unida a dicho miembro de blindaje y encapsulándolo, estando fabricada dicha capa de una resina reforzada con fibra, teniendo dicha capa de cobertura un espesor de aproximadamente el 2% el de dicho miembro de blindaje, teniendo dicho panel de blindaje una resistencia a flexión global que es mayor que dos veces la primera resistencia a flexión y una capacidad balística global que es al menos la misma que dicha capacidad balística predeterminada del miembro de blindaje.

El coeficiente de expansión térmica del miembro de blindaje y de su capa de cobertura pueden ser básicamente similares, lo que puede proporcionar una unión más duradera entre ellos, en particular el coeficiente de expansión térmica de dicho miembro de blindaje y dicha capa de cobertura pueden ser tales que, en combinación, no disminuya el módulo elástico del panel de blindaje, cuando está compuesto por un miembro de blindaje solo, sin una capa de cobertura. Dicho coeficiente de expansión térmica es particularmente útil cuando dicho enlace implica calentar y enfriar dicho miembro de blindaje y dicha capa.

El blindaje puede ser de forma tanto plana como no plana, y puede producirse fabricando en primer lugar dicho miembro de blindaje para que tenga dicha forma plana o no plana, y uniendo después la capa de cobertura al mismo. En el caso de que el miembro de blindaje sea de forma curva, la resistencia a flexión proporcionada por dicha capa de cobertura permite también que el blindaje se mantenga en su forma durante un tiempo considerablemente mayor y/o soporta mayores cargas que un blindaje sin dicha capa de cobertura.

El miembro de blindaje puede estar fabricado de una pluralidad de láminas de un material que está libre de cualquier metal o cerámico, por ejemplo, puede estar hecho de una pluralidad de láminas de polietileno (normalmente aproximadamente 30) que crean una placa curva que tiene una carga máxima de aproximadamente 500 N.

El material del que está fabricada la capa de cobertura es una resina reforzada con fibra, por ejemplo, puede ser una resina epoxi reforzada con carbono o aramida. La capa de cobertura puede ser una capa no laminada, por ejemplo puede estar en forma de una sola lámina, de un espesor aproximadamente igual que el espesor de una lámina del miembro de blindaje laminado.

La capa de cobertura fabricada de la resina reforzada con fibra anterior puede tener una resistencia a flexión en el intervalo de aproximadamente 30-40% la resistencia a flexión del miembro de blindaje, siendo básicamente más fina que el miembro de blindaje. El espesor de la capa de cobertura puede ser más fino que el espesor de una lámina de PE. De acuerdo con la invención, la capa de cobertura constituye aproximadamente el 2% del espesor del miembro de blindaje.

El peso por área de las fibras del tejido dentro del preimpregnado puede variar entre 200 y 9000 g/m2 y las fibras se fabrican, preferentemente, de un material compuesto de alta resistencia específica, tal como carbono o aramida, aunque pueden estar fabricadas también de otros materiales, por ejemplo fibra de vidrio etc. La cantidad de resina dentro de dicho material de cobertura puede variar entre 30-50%. El patrón de las fibras puede variar de acuerdo con la geometría de dicho blindaje, y sus diversos usos, y puede ser unidireccional, bi-direccional o incluso entrecruzado.

La capa de cobertura encapsula totalmente el miembro de blindaje.

El panel de blindaje diseñado de acuerdo con la presente invención puede tener, debido a dicha capa de cobertura, un aumento en la resistencia a flexión, con un número reducido de capas en dicho miembro de blindaje y, por lo tanto, un peso global reducido, consiguiendo aún, al menos, la misma eficacia balística, en comparación con un miembro de blindaje no cubierto equivalente.

Breve descripción de los dibujos

Para entender la invención y ver como puede realizarse en la práctica, se describirá ahora una realización, a modo de ejemplo no limitante únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista esquemática isométrica, parcialmente en sección, de un panel de blindaje de acuerdo con la presente invención;

La Figura 2 es una vista esquemática que ilustra la presión aplicada a un modelo de ensayo del panel de blindaje de la Figura 1 durante un ensayo de resistencia a flexión; y

Las Figuras 3A y 3B son resultados de ensayo de la Figura 2 en forma de un diagrama y dos tablas consecuentes.

Descripción detallada de las realizaciones ejemplares

La Figura 1 muestra un panel de blindaje, designado generalmente como 10, que comprende un miembro de blindaje 20 en forma de una pluralidad de láminas de polietileno (PE) 22. Por ejemplo, el miembro de blindaje puede estar en forma de una plancha de peto EOD-8, fabricada por Med-Eng Systems (MES), CA (http://www.medeng.com/default.asp). Tiene aproximadamente 30 láminas de un espesor de 8 mm. La plancha tiene una eficacia balística requerida para proteger a su usuario de proyectiles que perforen el blindaje de calibre 7,62 mm. La resistencia a flexión de la plancha es de aproximadamente 50 kg.

El panel de blindaje 10 comprende adicionalmente una capa de cobertura 30 hecha de resina curable 32 sobre una matriz de fibra 34, que tiene, por sí misma, una resistencia a flexión sustancialmente baja, menor que la del miembro de blindaje 20. La capa de cobertura 30 encapsula totalmente el miembro de blindaje 20.

Por ejemplo, el miembro de cobertura puede estar fabricado de un preimpregnado de tejido de carbono epoxi reforzado con una matriz de fibra de carbono, y que tiene una alta viscosidad, por ejemplo el material preimpregnado FT102 producido por “epo gmb”. Dicha epoxi está adaptada a un amplio intervalo de temperaturas de curado de 80ºC a 160ºC y, típicamente, experimenta curado a 125ºC durante 60 minutos. Los contenidos... [Seguir leyendo]

1. Un panel de blindaje (10) que comprende un miembro de blindaje (20), fabricado de un material laminado que tiene una capacidad balística predeterminada, y una primera resistencia a flexión, caracterizado porque el panel de blindaje (10) comprende adicionalmente una capa de cobertura (30) que tiene una segunda resistencia a flexión básicamente menor que dicha primera resistencia a flexión, y que está unida a dicho miembro de blindaje (20) y que lo encapsula, estando fabricada dicha capa (30) de una resina reforzada con fibra, en el que dicha capa de cobertura

(30) tiene un espesor de aproximadamente el 2% de el de dicho miembro de blindaje (20), teniendo dicho panel de blindaje (10) una resistencia a flexión global que es mayor que dos veces la primera resistencia a flexión, y una capacidad balística global que es al menos la misma que dicha capacidad balística predeterminada del miembro de blindaje (20).

2. Un panel de blindaje de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el coeficiente de expansión térmica de un miembro de blindaje (20) y su capa de cobertura (30) son básicamente similares.

3. Un panel de blindaje de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho panel de blindaje (10) es de forma no plana.

4. Un panel de blindaje de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho blindaje se produce fabricando en primer lugar dicho miembro de blindaje (20), para que tenga dicha forma no plana, y sólo después aplicando la capa de cobertura (30) al mismo.

5. Un panel de blindaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho miembro de blindaje (20) está fabricado en una pluralidad de láminas fabricadas de un material que está libre de cualquier metal o cerámico.

6. Un panel de blindaje de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichas láminas están fabricadas de polietileno.

7. Un blindaje de acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichas láminas están fabricadas de varios materiales diferentes.

8. Un panel de blindaje de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha capa de cobertura (30) está fabricada de un preimpregnado de tejido de fibras.

9. Un panel de blindaje de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha masa de peso por área de las fibras dentro del preimpregnado varía de aproximadamente 400 a aproximadamente 1000 g/m2.

10. Un panel de blindaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que las fibras están fabricadas de carbono o aramida.

11. Un panel de blindaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la cantidad de resina dentro de dicho preimpregnado es entre el 30-50%.

12. Un panel de blindaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que las fibras están dispuestas en un patrón unidireccional.

13. Un panel de blindaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que las fibras están dispuestas en un patrón bi-direccional.

14. Un panel de blindaje de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que las figuras están dispuestas en un patrón entrecruzado.