मेटल फोम्स | मॉडर्न वॉरफेअर ऍप्लिकेशन्ससाठी बॅलिस्टिक प्रोटेक्शन सिस्टम्सचा R&D

बॅलिस्टिक सामग्री म्हणजे काय? ते कुठे वापरले जाते?
सर्वात सामान्य कठोर चिलखत सिरॅमिक प्लेट्सचा वापर बाफल्स म्हणून करेल, परंतु सिरॅमिक आघाताने तुटून पडते आणि शाश्वत लढाईसाठी त्याची उर्जा गमावते. बऱ्याच मेटल प्लेट चिलखतांना आघातावर गोळ्या सुटण्याची समान समस्या असते. या तुकड्यांमुळे चिलखत परिधान करणाऱ्याला इजा होऊ शकते. त्यांच्या चेहऱ्यावर दुय्यम चिलखत पॅच लावणारे परिधान खूप अस्वस्थ होऊ शकतात आणि वैयक्तिक, कंपनी किंवा सरकारला खर्च वाढवू शकतात. विमान आणि उभयचर वाहने यांसारख्या हलक्या वजनाच्या लढाऊ तंत्रज्ञानाच्या विकासासाठी तसेच भूदलाची गतिशीलता वाढवण्यासाठी बॅलिस्टिक सामग्रीची आवश्यकता आहे जी बॅलिस्टिक कामगिरी सुधारताना चिलखतांचे वजन कमी करत राहते.
बॅलिस्टिक शील्ड विविध प्रकारच्या आणि श्रेणींमध्ये उपलब्ध आहेत. ही सामग्री काच, वाहन चिलखत, शरीर चिलखत आणि ढाल संरक्षित करण्यासाठी वापरली जाते. लॅमिनेटेड प्लास्टिक शीट्स प्रमाणित सीलबंद काचेपासून ते तृतीयक बॅलिस्टिक सामग्रीपर्यंत विस्तृत संरक्षण देतात. बॅलिस्टिक साहित्य सहसा कठोर असतात, परंतु ते मऊ देखील असू शकतात. ते जटिल असू शकतात, जसे की Kevlar, UHMWPE, Lexan किंवा कार्बन फायबर कंपोझिट, किंवा साधे, जसे कीॲल्युमिनियम, स्टील, टायटॅनियम किंवा इतर मिश्रधातू.
तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, बॅलिस्टिक बॉडी आर्मरमध्ये आमूलाग्र बदल झाला आहे. बुलेटप्रूफ अंडरशर्ट मार्केट एक क्रांती पाहत आहे जी सुरक्षित आणि हलकी आहे. यामुळे कंपोझिट मेटल फोम (CMF) तंत्रज्ञानासाठी एक नवीन रणांगण उघडले आहे, ज्यामुळे ते कारच्या बंपरपासून गुडघा बदलण्यापर्यंतच्या वैद्यकीय प्रक्रियेच्या क्षेत्रातून बाहेर पडले आहे.
सिंगल किंवा कंपोझिट फोम मेटल यासाठी जबाबदार आहेत - हे पोकळ धातूच्या गोलाकारांच्या स्वरूपात स्ट्रक्चरल फोम आहेत, जे बॅलिस्टिक उपकरणांमध्ये कोर मटेरियल म्हणून एम्बेड केलेले आहेत, परंतु आर्मर स्टील, सिरॅमिक्स आणि फायबरबोर्ड सारख्या जटिल अनुप्रयोगांमध्ये मध्यस्थ म्हणून देखील आहेत. फोम केवळ बुलेट्स आणि शेल्सचा उच्च वेगाचा प्रभाव थांबवत नाही तर त्यांना पूर्णपणे चिरडतो. विशेषत: चिलखत फाडण्यासाठी डिझाइन केलेल्या चिलखत-भेदी गोळ्या देखील त्यामध्ये प्रवेश करू शकत नाहीत.
योद्धासाठी, वैयक्तिक संरक्षणात्मक उपकरणांमध्ये फोम मेटल वापरतात:

• सामान्य उद्देश बुलेटप्रूफ वेस्ट
• सक्रिय फ्लोटेशन बुलेटप्रूफ वेस्ट
• निष्क्रिय फ्लोटिंग बुलेटप्रूफ वेस्ट
• रणनीतिकखेळ बॅलिस्टिक हेल्मेट
• बॅलिस्टिक शोल्डर आणि साइड प्रोटेक्शन आर्मर सेट
• व्हिझर आणि स्पाइन संरक्षणासह
• बॅलिस्टिक ढाल

जड चिलखती उपकरणे तसेच सर्व्हायव्हल गियरसाठी, फोम मेटलचा वापर विविध ऍप्लिकेशन्ससाठी केला जातो ज्यात समाविष्ट आहे:

• संयुक्त कवच तयार करणे
• वाहनांसाठी खाण-प्रतिरोधक बेस प्लेट्स बनवणे
• लष्करी ड्रॉप बॉक्स तयार करणे

फोम मेटल म्हणजे काय? फोम मेटल म्हणजे काय आणि त्याचे अविश्वसनीय गुणधर्म काय आहेत?
फोम मेटल ही सच्छिद्र धातूची सामग्री आहे जी धातूच्या मॅट्रिक्समध्ये त्रि-आयामी जाळीची रचना बनवते. मध्ये अनेक छिद्रे असल्यानेधातूचा फेस, छिद्रांचा आकार, संख्या, एकसमानता, कनेक्टिव्हिटी आणि सीलिंग त्याच्या गुणधर्मांवर परिणाम करतात. फोम धातूंच्या गुणधर्मांशी जवळून संबंधित असलेल्या पॅरामीटर्समध्ये छिद्र आकार, एकूण सच्छिद्रता, प्रभावी सच्छिद्रता, घनता आणि विशिष्ट पृष्ठभागाचा समावेश आहे.
फोम मेटल, धातूचे गुणधर्म आणि नॉन-मेटलिक पदार्थांचे काही विशेष भौतिक गुणधर्म असलेल्या नवीन प्रकारची सामग्री म्हणून, अधिकाधिक लक्ष वेधून घेत आहे. फोम मेटलचे मुख्य गुणधर्म खालीलप्रमाणे आहेत:

• अल्ट्रा-लाइट मटेरियल (75-95% व्हॉल्यूममध्ये शून्य जागा असते)
• खूप उच्च सच्छिद्रता
• चांगल्या ऊर्जा शोषण गुणधर्मांसह एकत्रित उच्च संकुचित शक्ती
• कमी थर्मल चालकता
• उच्च शक्ती

फोम धातूंचे प्रभाव ऊर्जा शोषण तत्त्व
गाळण्याची प्रक्रिया किंवा पध्दती, आवाज कमी करणे, इन्सुलेशन आणि उत्प्रेरक वाहकांसाठी व्यावसायिक वापर करण्याव्यतिरिक्त,धातूचे फोमऊर्जा शोषणाच्या क्षेत्रात संयुक्त आर्मर सिस्टममध्ये अर्ज करण्यासाठी एक मजबूत उमेदवार आहेत.
बॅलिस्टिक संरक्षण उपकरण म्हणून, फोम मेटल हे हलके वजनाचे, उच्च-शक्तीचे फोम केलेले साहित्य आहे जे घन धातूच्या मॅट्रिक्समध्ये एम्बेड केलेले पोकळ धातूचे गोलाकार वापरून तयार केले जाते. इतर कोणत्याही धातूच्या सामग्रीच्या तुलनेत या सामग्रीने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म दर्शविले आहेत. फोम मेटलचे हे उत्कृष्ट गुण अर्ध-स्थिर लोडिंगच्या तुलनेत उच्च बॅलिस्टिक वेगाच्या प्रभावांमध्ये ऊर्जा वेगाने अडकतात.
व्यावसायिकरित्या उपलब्ध ऊर्जा शोषक, जे सामान्यत: गतिज यांत्रिक ऊर्जा संकुचित करून किंवा लांब अंतरावर तुलनेने स्थिर तणावावर विचलित करून शोषून घेतात, काही प्रमाणात स्प्रिंग्स प्रमाणेच कार्य करतात, परंतु ते परत बाउन्स करतात, ज्यामुळे ते ऊर्जा शोषक ऐवजी ऊर्जा साठवण उपकरणे बनतात.
मेटलिक फोम्सची सच्छिद्र रचना त्यांना एक अद्वितीय ताण-ताण वक्र देते; एकदा लागू केलेला ताण एक्सट्रूजन पठार ओलांडला की, फोम जवळजवळ 50-70% ताणापर्यंत स्थिर ताणाने संकुचित होण्यास सुरवात करेल. ताण/ताण वक्रचा विस्तार आदर्श ऊर्जा शोषकांच्या वर्तनाची व्याख्या करतो.

शरीराच्या चिलखतांवर फोम मेटल कसे कार्य करते?
फोम मेटल बुलेटच्या तुकड्यांना अडकवते आणि कोणत्याही दुय्यम नुकसानापासून आपले संरक्षण करते हे सिद्ध झाले आहे. बहुतेक मिलिटरी बॉडी आर्मर बॅक लेयर म्हणून केवलर सारखी सामग्री वापरतात, ज्याला सामान्यतः III-A रेट केले जाते आणि ते स्वतःहून हँडगन राउंड थांबवतात. सॉफ्ट आर्मर ऊर्जा नष्ट करून बुलेट थांबवते आणि बहुतेक हँडगन गोळ्या रायफलच्या गोळ्यांसारख्या तीक्ष्ण नसतात, तुम्हाला फक्त त्यांचा वेग कमी करणे आवश्यक आहे जेणेकरून ते तुमच्या त्वचेत घुसणार नाहीत. फोम मेटल लेयर हा उच्च उर्जा बुलेटसाठी बॉडी आर्मरचा शॉक शोषक आहे ज्यांना थांबण्यासाठी कठोर चिलखत आवश्यक आहे. ची विस्तारणारी रचनाधातूचा फेसटक्कर ऊर्जा घन घटकांपेक्षा खूपच कमी कार्यक्षमतेने हस्तांतरित करते. प्रभावाच्या क्षेत्रात, फोम सहजपणे प्रभावित वस्तूशी जुळतो. हे प्लास्टिकचे विकृती स्थानिक पातळीवर यांत्रिक ऊर्जा शोषून घेते. दोन्ही बाबतीत, टक्कर ऊर्जा फारच कमी घनतेद्वारे शोषली जाते. काही लोक सॉफ्ट आर्मरच्या मागे तिसरा थर जोडणे देखील निवडतात, ज्याला ट्रॉमा पॅड म्हणतात. हा नॉन-न्यूटोनियन द्रवपदार्थ आणि पॅडिंगच्या थरांनी बनलेला पॅड आहे. हे परिधान करणाऱ्यावर बुलेटच्या प्रभावाचा परिणाम आणखी कमी करते.