一种新型复合结构防弹头盔的制作方法

1.本实用新型实施例涉及穿戴式设备技术领域，具体涉及一种新型复合结构防弹头盔。


背景技术：

2.现有技术中，防弹头盔多采用二维机织物预浸料叠层模压的方式，原料为高性能芳纶或pe纤维，织物组织为机织二维结构，通过经向和纬向两个系统的纱线以一定的规律浮沉交织而成，形成的织物表面光滑，织物结构明显，在受到子弹的高速撞击时，冲击产生的能量会沿着纱线的方向对能量进行耗散，能量传递到经纱与纬纱搭的组织点后，能量会传递到与组织点相交的所有纱线上；纱线本身的拉伸也会在一定程度上降低弹速，消耗能量。由于每层织物只是通过胶黏剂和模压的方式进行连接，层间的结合力并不大，所以受到子弹冲击后容易产生分层现象，增加凹陷，降低防弹效果。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型实施例提供一种新型复合结构防弹头盔，以解决现有技术中采用二维机织物预浸料叠层模压的防弹头盔防弹效果差的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：
5.根据本实用新型实施例，一种新型复合结构防弹头盔，其特征在于：所述新型复合结构防弹头盔包括盔体，所述盔体自外至内依次由外层、中间层以及内层组成，所述外层和内层均为二维涂胶机织物构成的结构，所述中间层为多层织物经过热塑性树脂浸润复合工艺复合而成的三维涂胶机织物复合层，且外层、中间层以及内层依次通过热压的方式连接。
6.进一步地，所述外层和内层的二维涂胶机织物为平纹组织结构。
7.进一步地，所述平纹组织包括第一经纱系统和第一纬纱系统，且由第一经纱系统的经纱和第一纬纱系统的纬纱一上一下交错沉浮编织构成，其中，每个交错沉浮处由单根经纱和单根纬纱编织构成。
8.进一步地，所述外层和内层的二维涂胶机织物为方平组织结构。
9.进一步地，所述方平组织包括第二经纱系统和第二纬纱系统，且由第二经纱系统的经纱和第二纬纱系统的纬纱一上一下交错沉浮编织构成，其中，每个交错沉浮处由多根并行经纱和多根并行纬纱编织构成。
10.进一步地，所述中间层的三维涂胶机织物为多层织物复合而成，包括第三经纱系统和第三纬纱系统，且第三经纱系统和第三纬纱系统相互交织形成层层角联锁结构。
11.进一步地，所述第三纬纱系统包括沿中间层厚度方向相邻布置的多层纬层，且多层纬层之间的纬纱分别呈交错布置，各纬层之间由第三经纱系统的经纱贯穿第三纬纱系统编织，以构成贯穿式角联锁结构。
12.进一步地，所述中间层的三维涂胶机织物为多层织物复合而成，包括衬经纱系统、第四纬纱系统以及第四经纱系统，且衬经纱系统、第四纬纱系统以及第四经纱系统相互交
织形成层层正交结构。
13.进一步地，所述中间层的面内为x方向和y方向，厚度为z方向，所述第四纬纱系统包括沿中间层厚度方向相邻布置的多层纬层，且多层纬层的纬纱均沿x方向正交放置，所述衬经纱系统的衬经纱分别沿y方向正交放置在第四纬纱系统的相隔纬纱之间，且衬经纱系统和第四纬纱系统由第四经纱系统的经纱沿z方向垂直穿过并捆绑编织构成正交结构。
14.进一步地，所述外层和内层的厚度分别占盔体总厚度的1/8，所述中间层的厚度占盔体总厚度的6/8。
15.本实用新型实施例具有如下优点：通过设置自外至内依次由外层、中间层以及内层组成的盔体，利用中间层为多层织物经过热塑性树脂浸润复合工艺复合而成的三维涂胶机织物复合层，基于三维立体织物结构具有模量高，断裂强力大，断裂伸长小，断裂功高等特点，可以保证在防弹头盔总质量不变的情况下，使得防弹头盔的层间剪切强度和抗冲击性能有所增强，进而提高防弹头盔的防弹性能，有效解决现有技术中结构单一，成本较高的情况。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
17.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
18.图1为本实用新型实施例提供的一种新型复合结构防弹头盔的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的一种新型复合结构防弹头盔的外层和内层结构形式一的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的一种新型复合结构防弹头盔的外层和内层结构形式二的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的一种新型复合结构防弹头盔的中间层结构形式一的结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的一种新型复合结构防弹头盔的中间层结构形式二的结构示意图。
23.图中：1、盔体；2、第一经纱系统；3、第一纬纱系统；4、第二经纱系统；5、第二纬纱系统；6、第三经纱系统；7、第三纬纱系统；8、衬经纱系统；9、第四纬纱系统；10、第四经纱系统；11、外层；12、中间层；13、内层。
具体实施方式
24.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例1
26.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种新型复合结构防弹头盔，包括盔体1，盔体1自外至内依次由外层11、中间层12以及内层13组成。外层11和内层13均为二维涂胶机织物构成的结构，中间层12为多层织物经过热塑性树脂浸润复合工艺复合而成的三维涂胶机织物复合层，且外层11、中间层12以及内层13依次通过热压的方式连接。
27.如上所述，外层11和内层13的结构形式包括两种；
28.形式一：结合图2所示，外层11和内层13的二维涂胶机织物为平纹组织结构。具体地，平纹组织包括第一经纱系统2和第一纬纱系统3，且由第一经纱系统2的经纱和第一纬纱系统3的纬纱一上一下交错沉浮编织构成。其中，每个交错沉浮处由单根经纱和单根纬纱编织构成。需要了解的是，平纹组织为所有织物组织中最简单的一种织物组织，平纹组织的交织点很多，经纬纱的抱合最为紧密，因此平纹组织的质地最牢固，外观最平整，从而提高防弹头盔的剪切强度和抗冲击性。
29.形式二：结合图3所示，外层11和内层13的二维涂胶机织物为方平组织结构。具体地，方平组织包括第二经纱系统4和第二纬纱系统5，且由第二经纱系统4的经纱和第二纬纱系统5的纬纱一上一下交错沉浮编织构成。其中，每个交错沉浮处由多根并行经纱和多根并行纬纱编织构成。即方平组织实际上是以平纹为基础，沿着经纬两个方向延长组织点所形成的组织，进一步增强提高防弹头盔的剪切强度和抗冲击性。
30.进一步地，中间层12的结构形式包括两种；
31.方式一：结合图4所示，中间层12的三维涂胶机织物为多层织物复合而成，包括第三经纱系统6和第三纬纱系统7，且第三经纱系统6和第三纬纱系统7相互交织形成层层角联锁结构。具体地，第三纬纱系统6包括沿中间层12厚度方向相邻布置的多层纬层，且多层纬层之间的纬纱分别呈交错布置，各纬层之间由第三经纱系统7的经纱贯穿第三纬纱系统6编织，以构成贯穿式角联锁结构。
32.方式二：结合图5所示，中间层12的三维涂胶机织物为多层织物复合而成，包括衬经纱系统8、第四纬纱系统9以及第四经纱系统10，且衬经纱系统8、第四纬纱系9统以及第四经纱系统10相互交织形成层层正交结构。具体地，中间层12的面内为x方向和y方向，厚度为z方向。第四纬纱系统9包括沿中间层12厚度方向相邻布置的多层纬层，且多层纬层的纬纱均沿x方向正交放置。衬经纱系统8的衬经纱分别沿y方向正交放置在第四纬纱系统9的相隔纬纱之间，且衬经纱系统8和第四纬纱系统9由第四经纱系统10的经纱沿z方向垂直穿过并捆绑编织构成正交结构。
33.优选的，由于本实施例采用外层和内层的二维涂胶机织物，与中间层的三维涂胶机织通过物预浸料叠层模压的方式，原料可选为高性能芳纶或pe纤维，可在三维涂胶机织物的结构相比较二维涂胶机织物的结构沿厚度引入接结纱或连接织物的材料，这使得整体的织物结构的稳定性得到了保障。利用三维涂胶机织物具有设计性良好、机械性能突出、结构紧密等特性，减少了复合材料成型后的分层现象，整体性良好，因而具有更大的冲击韧性
及层间剪切强度。具体地，外层、中间层以及内层三部分的织物织造完成后，通过涂胶的方式形成预浸料，再裁剪成“花瓣状”，铺层之后进行压制最终成盔。
34.进一步地，外层11和内层13的厚度分别占盔体1总厚度的1/8，且中间层12的厚度占盔体1总厚度的6/8，同时基于各层的结构特性，利用中间层12的三维涂胶机织物结构，使其防弹性能要优于传统的二维织物结构，从而使得防弹头盔的层间剪切强度和抗冲击性能有所增强。
35.本实用新型实施例通过设置自外至内依次由外层11、中间层12以及内层13组成的盔体1，利用中间层12为多层织物经过热塑性树脂浸润复合工艺复合而成的三维涂胶机织物复合层，基于三维立体织物结构具有模量高，断裂强力大，断裂伸长小，断裂功高等特点，可以保证在防弹头盔总质量不变的情况下，使得防弹头盔的层间剪切强度和抗冲击性能有所增强，进而提高防弹头盔的防弹性能，有效解决现有技术中结构单一，成本较高的情况。
36.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。