Desempenho balístico de placa multicamada de compósito polimérico a base de fitas de amarração

Abstract

A crescente demanda por sistemas de blindagem multicamadas (SBM) leves, resistentes e economicamente viáveis, impulsionou a busca por materiais alternativos ao Kevlar®. Neste contexto, a tese explora, pela primeira vez, o uso de fitas de amarração como uma opção polimérica acessível para reforço como segunda camada de um SBM. As fitas de amarração são componentes têxteis utilizados em setores, como esportes, transporte e segurança, fabricadas a partir de materiais de alta resistência. Na blindagem balística, essas fitas podem ser empregadas como reforços poliméricos, oferecendo uma alternativa viável e de baixo custo aos materiais convencionais. Assim, o objetivo do trabalho é avaliar o desempenho de um SBM, contendo um compósito de matriz polimérica reforçado com fitas de amarração como segunda camada, composto por uma camada frontal de placas de alumina e uma camada de placa de compósito de resina epóxi reforçada com um dos três tipos de fita de amarração (poliéster, nylon ou Dyneema®), comparando-os com um sistema de referência, pelo qual um compósito de tecido de Kevlar®. O desempenho balístico destes sistemas foi avaliado por meio de ensaio de profundidade de penetração, conforme a NIJ 0108.01. Os resultados sugerem que as fitas de amarração têm potencial para substituir o Kevlar® como material de segunda camada, oferecendo uma solução funcional com materiais disponíveis no mercado. Nos ensaios realizados, os sistemas com fitas de amarração obtiveram desempenho competitivo em relação ao sistema referência. O compósito com fita de poliéster apresentou uma média de profundidade de penetração residual (PRES) para a PLACA POL 1 de 0,278 ±0,012 mm e a PLACA POL 2, 3,082 ±0,118 mm. O compósito com fitas de Dyneema® obteve média PRES para a PLACA DYN 1, de 1,448 ±0,063 mm e a PLACA DYN 2, 4,345 ±0,594 mm. Ambos superaram os valores de PRES obtidos pelo sistema com o Kevlar® (PLACA REF 1, 7,072 ±0,177 mm e PLACA REF 2, 7,745 ±0,542 mm). Para o fator de eficiência balística, as placas com compósitos de poliéster e Dyneema® apresentaram valores médios de 10,664 e 15,151, respectivamente, enquanto a placa referência, alcançou uma média de 29,148. Os resultados mostram que as fitas de amarração oferecem desempenho balístico competitivo em relação ao Kevlar®, destacando a fita de Dyneema® como a alternativa mais eficiente. Além de representar uma opção mais econômica e disponível no mercado, o uso de fitas de amarração contribui para a redução da dependência de materiais importados e de alto custo. A pesquisa propõe uma inovação relevante para a blindagem balística, sugerindo que materiais alternativos podem não apenas substituir, mas potencialmente melhorar o desempenho dos sistemas de proteção multicamada, promovendo avanços no campo tecnológico de defesa pessoal e militar.