Cam fiber zırh plakasının balistik performansına polimer kaplama malzemesi etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of polymer coating material on the ballistic performance of glass fiber armor plate
Yazar: ÖZGÜR ÖZDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÇALIŞKAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekanik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Zırh sistemleri için yapılan çalışmalar savunma sanayi alanında iki temel özellik üzerine odaklanmaktadır. Bunlardan biri zırhın kullanıldığı araçta veya kullanıcı personelde fiziksel hareketliliği engellemeyecek düzeyde hafif olması, diğeriyse hafifliğinin yanı sıra darbe ve patlama etkilerine karşı yüksek balistik direnç göstermesidir. Bu bağlamda zırh malzemesi üretiminde tehdidin türüne ve şiddetine bağlı olarak seramikler, polimerler ve kompozit malzemeler farklı şekillerde kullanılmaktadır. Elastomerik polimer grubuna giren poliüre malzemesi, yüksek uzama ve çekme dayanımı sayesinde malzemenin gerilim ve kırılma etkilerine karşı şok dalgalarını absorbe etmesini sağlamaktadır. Poliüre malzemesinin balistik alanda zırhlarda kullanımı, malzemede meydana gelen hasar ve deformasyonu en düşük seviyeye indirdiği çeşitli araştırmalar ve deneyler ile kanıtlanmıştır. Bu çalışmada sıcak pres yöntemi ile elde edilmiş cam fiber kompozit levhaların balistik davranışına poliüre kaplamasının etkisi incelenmiştir. Balistik testler, gazlı silah sistemi kullanılarak ve 0.3 kalibre parçacık benzetimli mermiler ile yapılmıştır. Poliüre malzemesinin balistik dayanıklı sistemler için üretilmiş olması, kompozit zırh sistemlerinin balistik performansını yükseltmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla farklı mermi hızları altında kompozit levhaların balistik performansı araştırılmıştır. Testler sonucunda deney numunelerinin X-Ray CT görüntüleri alınarak poliüre kaplamasının etkisi belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Balistik, Kompozit Malzeme, Poliüre Kaplama, Cam Fiber Zırh

Abstract:
The studies on armor systems in the field of defense industry focus on two basic features. One of them is that the armor should be light enough not to hinder the physical mobility of the vehicle or the user personnel, and the other is that it should show high ballistic resistance against impact and explosion effects as well as being light. In this context, ceramics, polymers and composite materials are used in different ways depending on the type and intensity of the threat in the production of armor material. Polyurethane material, which belongs to the elastomeric polymer group, enables the material to absorb shock waves against stress and fracture effects thanks to its high elongation and tensile strength. The use of polyurethane material in armor in the ballistic field has been proven by various researches and experiments that it reduces the damage and deformation in the material to the lowest level. In this study, the effect of polyurethane coating on the ballistic behavior of glass fiber composite sheets obtained by hot pressing method was examined. Ballistic tests were performed using a gas gun system and 0.3 caliber particle simulated bullets. It was aimed to increase the ballistic performance of composite armor systems by producing polyurethane material for ballistic resistant systems. For this purpose, the ballistic performance of composite plates under different bullet velocities was investigated. As a result of the tests, X-Ray CT images of the test specimens were taken and the effect of polyurethane coating was determined.
Keywords: Ballistic, Composite Material, Polyurea Coating, Glassfiber armor