Método para fabricar un producto con protección balística, producto realizado según dicho método, y sus usos.

Producto en forma de tubo con protección balística.

La presente invención se refiere a un producto compuesto de fibra con protección balística embebida con al menos una capa de fibras reforzadas dispuestas con filamentos enrollados de fibra y que forma un producto compuesto de fibra con forma de tubo.

Dicho producto compuesto de fibra con forma de tubo es típicamente en forma de tubo circular; sin embargo, también puede ser ovalado o incluso angular. De forma simultánea, dicho producto compuesto de fibra es esencialmente apto para ser utilizado en diferentes construcciones en las que se desea integrar elementos de blindaje, incluyendo el cuerpo de los vehículos, por ejemplo en vehículos militares. En lo que respecta a la construcción de vehículos militares, se han realizado intentos de reducir el peso de los vehículos en comparación con la capacidad de carga de los vehículos.

Método para fabricar un producto con protección balística, producto realizado según dicho método, y sus usos.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para fabricar un producto compuesto de fibras de protección balística incorporada, donde la protección balística sustancialmente está incrustada entre al menos dos capas de fibras reforzadas, en el que estas fibras se 10 unen con un material aglomerante. Por otra parte, la invención se refiere a un producto compuesto de fibras con protección balística incorporada realizado mediante el método en cuestión y el uso de tales productos compuestos de fibras.

Antecedentes de la invención 15

Los diferentes tipos de productos y métodos donde la protección balística es incrustada en forma de material cerámico es ya conocida, como por ejemplo los productos compuestos de fibras. Estos productos compuestos de fibras se suelen utilizar, por ejemplo, en productos relacionados con blindajes para personas y blindaje de vehículos, 20 y en función del espesor y la estructura del blindaje dan diferente protección contra los disparos de pequeñas armas, pistolas y misiles. Sucesivamente se ha obtenido una protección parecida usando placas de acero con un suficiente espesor. Sin embargo, la desventaja del blindaje de acero es que es muy pesado de modo que puede tener un impacto negativo en la capacidad de maniobra del vehículo y además hace difícil el 25 transporte del vehículo. De acuerdo con esto, es conveniente utilizar formas de blindaje menos pesadas.

Tales productos compuestos de fibras con protección balística suelen ser fabricados utilizando conocidas técnicas de moldeo de compuestos conocidas y mediante el uso, por 30 ejemplo, de fibras de carbono o fibras de vidrio recubierto con material de unión, por lo general poliéster, epoxi, éster vinílico u otro polímero adecuado. El endurecimiento del producto para algunos materiales de unión puede tener lugar sin calentamiento mientras que otros productos requieren un incremento de temperatura en un horno o en un autoclave. 35

Un blindaje de acuerdo con los métodos conocidos es especialmente adecuado para superficies planas ya que los materiales cerámicos empleados son planos. A partir del documento US 6408733 B1 se conocen productos compuestos que tienen una forma más compleja en los que la protección balística se incorpora en forma de materiales cerámicos 40 en los que cada material cerámico se fabrica por moldeo, especialmente en el lugar adecuado del producto compuesto. Obviamente éste es un proceso caro ya que se requiere un esfuerzo substancial durante la fabricación de los productos cerámicos y además hay que disponer los diversos y especializados materiales cerámicos exactamente en su sitio exacto en la construcción. 45

Finalmente, también se conocen productos compuestos de fibras que tiene una protección balística que se hace solamente de diferentes materiales de fibras, incluidas fibras de carbono, fibras de vidrio y fibras de aramida. Dicha solución se conoce a partir de documento WO 2008/128708 A1 en el que se describe un método para fabricar 50 cascos con protección balística.

Ninguno de los métodos y productos conocidos son adecuados para su uso en productos en forma de tubería y con objeto de cumplir con el deseo de fabricar una protección balística suficiente y la eficiencia de la resistencia sobre los productos, por ejemplo sobre productos que constituyen partes de un vehículo, es necesario tener un producto adecuado para ese propósito y un nuevo método para obtener este producto. 5

Objeto de la invención

Es el objeto de la presente invención proporcionar un producto y un método para fabricar un producto compuesto de fibras en el que se obtenga una adecuada protección balística 10 de un producto en forma de tubería, en el que el producto en forma de tubería sea apropiado principalmente para la fabricación por mecanizado, en el que el procesado posterior sea posible y preferentemente para unirse con otros productos y formar un conjunto mayor.

Descripción de la invención

Este objeto se consigue con un método según se menciona en la introducción, en el que la fabricación de un producto compuesto de fibras con protección balística embebida de acuerdo con la invención incluye al menos una capa de las fibras reforzadas que está 20 dispuesta con el arrollamiento del filamento de las fibras y forma un producto compuesto de fibras en forma de tubería. Un producto compuesto de fibras en forma de tubería es típicamente de forma de tubería circular; sin embargo, también puede ser ovalado o incluso angular. Sin embargo, existen ventajas especiales de tener un producto compuesto de fibras sin bordes, dado que, de esta forma, las fibras individuales se 25 utilizan de una forma más óptima, dado que ningún borde necesita de un doblado más o menos nítido de las fibras. Por consiguiente, es posible obtener una estructura muy sólida y robusta, al tiempo que se obtiene el aseguramiento balístico deseado debido a la protección insertada.

Simultáneamente, dicho producto compuesto de fibras es esencialmente adecuado para uso en diferentes construcciones en las que se desea incorporar elementos de blindaje, incluida la carrocería de los vehículos, por ejemplo en vehículos militares. En relación con la fabricación de vehículos militares, se hacen intentos para reducir el peso de los vehículos en comparación con la capacidad de carga de los vehículos. Un peso bajo es 35 deseable/necesario con el fin de transportar los vehículos por aire. Simultáneamente, se requiere un buen blindaje. Embarcaciones blindadas convencionales, incluidos vehículos, se construyen principalmente de acero armado para su protección y capacidad de transporte de carga, resultando, sin embargo, en un elevado peso neto y una movilidad reducida. De esta manera, existen grandes ventajas al utilizar productos compuestos de 40 fibras en relación con vehículos de este tipo. No sólo para fabricar los paneles planos, por ejemplo sobre un vehículo blindado ligero con productos compuestos de fibras ligeros, sino que ahora también se obtienen las piezas en forma de tubería simultáneamente con una protección balística óptima con seguridad mejorada, siendo todavía el vehículo de un peso total más bajo. 45

Un producto compuesto de fibras con protección insertada de acuerdo con la invención puede utilizarse ventajosamente, de modo que el producto compuesto de fibras en forma de tubería forma una torre de un elemento de torre, preferiblemente una torre que está dispuesta con medios para elevar y hacer descender la torre, sobre la cual está montado 50 un arma, sensores u otro equipo de supervivencia y/o equipo de defensa. Dicha torre, independientemente del equipo que esté montado, es una parte de estructura expuesta a la que un posible enemigo puede tener previsto disparar o neutralizar. Con el fin de asegurar un funcionamiento bueno y fiable de la torre y una buena protección del equipo, por ejemplo un equipo eléctrico o electrónico que está montado en el interior del elemento de la torre, es importante que la torre se produzca de manera que, en cierta medida, 5 resista ataques procedentes de diferentes medios de ataque.

En otro uso de un producto compuesto de fibras con protección insertada de acuerdo con la invención, el producto compuesto de fibras en forma de tubería se utiliza al menos como parte de un mástil, preferiblemente un mástil en un vehículo, en que el mástil es un 10 mástil telescópico extensible que comprende un cierto número de secciones de mástil, en que al menos una de las secciones del mástil en la parte del mástil que es visible cuando el mástil está extendido está provisto, total o parcialmente, de una protección balística insertada. A grandes rasgos, no existe gran diferencia el que sea un mástil o una torre de un vehículo, pero un mástil debe ser considerado en esta situación también como una 15 unidad que puede o no estar montada en un vehículo. Un mástil que comprende un producto compuesto de fibras con una protección balística de acuerdo con la invención puede utilizarse para diversos fines no especificados.

En una variante de un método para fabricar un producto compuesto de fibras de acuerdo 20 con la invención, el método comprende al menos las siguientes etapas; disponer una primera capa de fibras reforzadas, disponer al menos una capa de protección balística que consiste preferiblemente en material cerámico y disponer al menos una segunda capa de fibras reforzadas. Con este método de fabricar un producto compuesto de fibras se consigue una flexibilidad, debido a que la primera capa de fibras reforzadas puede 25 tener un primer conjunto...

1. Método para fabricar un producto compuesto de fibras con protección balística insertada, en el que la protección balística está sustancialmente insertada entre al menos dos capas de fibras reforzadas, estando estas fibras compactadas mediante un adhesivo, 5 caracterizado porque el método comprende la etapa de producir al menos una de las capas de fibras reforzadas mediante arrollamiento de filamentos de fibras, formando un producto compuesto de fibras con forma de tubo.

2. Método para fabricar un producto compuesto de fibra según la reivindicación 1, 10 caracterizado porque el método comprende al menos las siguientes etapas: producir una primera capa de fibras reforzadas, producir al menos una capa de protección balística que consiste preferiblemente en material cerámico, y producir al menos una segunda capa de fibras reforzadas.

3. Método para fabricar un producto compuesto de fibra según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el producto compuesto de fibra con forma de tubo se produce con una primera capa interior de fibras reforzadas que se fabrica disponiendo fibras en disposición de esterilla, y con una segunda capa que se fabrica mediante arrollamiento de filamentos de fibras. 20

4. Método para fabricar un producto compuesto de fibra según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el producto compuesto de fibra con forma de tubo se produce con una primera capa interior de fibras reforzadas que se fabrica mediante arrollamiento de filamentos de fibra, y con una segunda capa que se fabrica disponiendo fibras en 25 disposición de esterilla.

5. Método para fabricar un producto compuesto de fibra según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque el producto compuesto de fibra con forma de tubo se produce con una primera capa interior de fibras reforzadas y con una segunda capa de fibras 30 reforzadas, donde ambas capas se fabrican mediante arrollamiento de filamentos de fibra.

6. Método para fabricar un producto compuesto de fibra según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el método comprende además etapas en 35 las que una o más capas de fibras reforzadas son procesadas antes o después de insertar una o más capas de protección balística.

7. Producto compuesto de fibra con protección balística insertada realizado con un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el producto 40 compuesto de fibra con forma de tubo comprende una capa interior de fibras compactadas, una o más capas de protección balística, preferiblemente en forma de material cerámico, y que comprende además al menos una capa adicional de fibras compactadas, siendo las fibras preferiblemente fibras de vidrio, fibras de carbono y/o fibras de aramida. 45

8. Producto compuesto de fibra con protección balística insertada según la reivindicación 7, caracterizado porque el producto compuesto de fibra terminado y curado se presenta con superficies y/o bordes procesados, estando dichas superficies y/o bordes procesados 50 adaptados para unirse con otros elementos estructurales.

9. Producto compuesto de fibra con protección balística insertada según cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la protección balística está constituida por materiales cerámicos que tienen un espesor, una anchura y una longitud tales que al menos la longitud es dos o más veces mayor que la anchura.

10. Producto compuesto de fibra con protección balística insertada según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la protección balística comprende una o más capas de barras de cerámica, en las que las barras están dispuestas y preferiblemente fijadas a una primera capa de compuesto de fibra, y estando las barras de cerámica dispuestas directa o indirectamente y adyacentes y, posiblemente, de 10 extremo a extremo, con conexiones escalonadas en la primera capa de compuesto de fibra.

11. Producto compuesto de fibra con protección balística insertada según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la protección balística comprende dos 15 o más capas de material cerámico, en la que los materiales cerámicos individuales en las capas individuales están dispuestos preferiblemente con un solapamiento en relación con los materiales cerámicos en una segunda capa.

12. Uso del producto compuesto de fibra con protección balística insertada según 20 cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque el producto compuesto de fibra con forma de tubo se utiliza como torre en un vehículo, preferiblemente una torre, dispuesto con medios para subir y bajar la torre, torre en la que están montados un arma, sensores u otro equipo de vigilancia y/o equipo de defensa.

13. Uso del producto compuesto de fibra con protección balística insertada según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque el producto compuesto de fibra con forma de tubo se utiliza al menos como parte de un mástil, preferiblemente un mástil en un vehículo, donde el mástil es un mástil telescópico de extensión que comprende un número de secciones de mástil, donde al menos una de las secciones del 30 mástil en la parte del mástil que es visible cuando el mástil está extendido está total o parcialmente provista de protección balística insertada.