Comportamento balístico da fibra de rami em blindagem multicamadas

Abstract

O objetivo deste trabalho foi investigar e comparar diferentes tipos de estruturas de proteção balística, as quais utilizaram essencialmente a fibra de rami como um de seus elementos de composição. Para tanto, buscou-se confeccionar corpos-de-prova com materiais diversos e em diferentes combinações de montagem sequencial; isso resultou em uma diversidade de compósitos de blindagem que, após os testes balísticos, levaram à definição de listas ranqueadas com critérios distintos de classificação. Para tal, houve dois grupos principais de ensaios de tiro: um no qual composições de peças foram montadas sobre um material de apoio (plastilina), e outro no qual peças isoladas, sem plastilina ao fundo, eram totalmente atravessadas pelas munições no ato do disparo. No primeiro grupo de ensaios, o objetivo foi se medir a deformação do material de fundo após o impacto, caracterizando assim a eficiência balística obtida. Nesta categoria de testes, a ideia central da fabricação dos corpos-de-prova foi agrupar uma peça cerâmica com uma camada de fibra pura ou de compósito fibra-resina polimérica; a partir dessa estrutura-base, houve variações de adição de material para se chegar ao formato final da amostra, originando diversos tipos de estrutura de proteção. A realização desses ensaios com a plastilina indicou que a fibra de rami teve melhor desempenho balístico do que a fibra de aramida, quando o sistema de blindagem multicamadas incorporou outros materiais convencionais. Além disso, confirmou-se que compósitos resina-fibra têm melhores respostas quando comparado com a fibra isolada, conforme averiguado na literatura. Verificou-se também, com o uso da aramida como última camada, que o emprego da placa de alumínio não é mandatória para garantir a não-perfuração do conjunto. O segundo grupo de testes balísticos teve como objetivo medir a energia cinética absorvida pela amostra. Após as verificações dos valores obtidos, pode-se concluir que a peça cerâmica é o item das estruturas balísticas de maior poder de blindagem, conforme seu entendimento consagrado, absorvendo de oito a dez vezes mais energia do que as outras peças que compõem o sistema. As análises comparativas realizadas entre peças isoladas e agrupadas demonstraram o efeito sinérgico que há com a estrutura quando se monta todas as peças juntas. Este resultado enfatizou a existência de propriedades únicas de proteção balística quando há uma junção apropriada de diferentes materiais, mostrando que o efeito do conjunto de peças unidas foi maior do que a soma de suas partes isoladas.