Ako môžu byť PC Anti Riot Shields ľahké a zároveň zabezpečiť ochranný výkon?
V oblastiach boja proti terorizmu, kontroly nepokojov, reakcie na núdzové situácie a ďalších bezpečnostných oblastiach sú PC Anti Riot Shield kľúčovým vybavením na zaistenie bezpečnosti životov personálu. Musia mať nielen ochranný výkon proti nárazom, prepichnutiu, úlomkom atď., ale musia spĺňať aj požiadavky na nízku hmotnosť, prenosnosť a mobilitu. Môže sa zdať, že medzi týmito dvoma pojmami existuje rozpor, ale v skutočnosti možno rovnováhu medzi výkonom a hmotnosťou dosiahnuť synergickým efektom materiálov, konštrukcií a procesov. Realizácia tejto rovnováhy je základným prejavom modernej technológie inžinierstva ochranných prostriedkov.
Výber materiálu je základom pre dosiahnutie rovnováhy medzi ľahkosťou a ochranným výkonom PC protiútokových štítov . Tradičné štíty odolné voči výbuchu často používajú kovové alebo bežné plastové materiály, ale vznik PC materiálov toto obmedzenie prekonal. Samotný PC materiál má vynikajúce mechanické vlastnosti s 250-krát väčšou rázovou húževnatosťou ako bežné sklo a 30-krát väčšou ako akryl. Pri rovnakej ochrannej ploche môže použitie iba PC materiálu spočiatku splniť základné ochranné potreby a zároveň znížiť hmotnosť. Na ďalšie zlepšenie výkonu je súčasným hlavným prístupom modifikácia PC materiálov, napríklad pridanie výstužných látok zo sklenených alebo uhlíkových vlákien. Táto metóda umožňuje štítu odolávať vysokorýchlostným úlomkom alebo tupým predmetom a zároveň byť ľahký. Zároveň si modifikovaný PC materiál zachováva dobrú húževnatosť a pri náraze sa ľahko nerozbije, čo môže zabrániť sekundárnemu poškodeniu úlomkami a vyvážiť bezpečnosť a spoľahlivosť ochrany.
Štrukturálny dizajn je kľúčom k maximalizácii výkonu materiálu a ďalšej optimalizácii rovnováhy medzi nízkou hmotnosťou a ochranou. Tradičné štíty pre počítače v štýle tabletov trpia problémami s koncentráciou napätia a sú náchylné na poškodenie na okrajoch alebo v stredových oblastiach pri náraze. Na zvýšenie ochranného účinku je často potrebné zväčšiť hrúbku materiálu, čo vedie k zvýšeniu hmotnosti. Moderné štíty proti nepokojom pre počítače riešia tento problém pomocou biomimetiky a technológie mechanickej simulácie s použitím asymetrického štrukturálneho dizajnu. Zároveň bude okraj štítu navrhnutý so zhrubnutými zaoblenými rohmi, čo nielenže zabraňuje poškriabaniu používateľa ostrými hranami, ale tiež zvyšuje odolnosť okraja voči nárazu. Štít ďalej absorbuje energiu nárazu bez zvýšenia hmotnosti a dokáže lepšie chrániť používateľa pri silných nárazoch, ako sú napríklad explozívne rázové vlny.
Riadenie procesu je dôležitým článkom pri zabezpečovaní implementácie materiálového a konštrukčného návrhu, ktorý zaručuje ľahký a stabilný ochranný výkon. Proces lisovania PC materiálov priamo ovplyvňuje ich mechanické vlastnosti. V súčasnosti sa bežné PC protipožiarne štíty používajú na vstrekovanie alebo extrúziu a zabezpečujú kvalitu prostredníctvom presnej regulácie teploty a regulácie tlaku. Po tvarovaní je potrebné aj žíhanie. Štít by sa mal na 2 až 4 hodiny umiestniť do prostredia s konštantnou teplotou 80 ℃ – 100 ℃, aby sa eliminovalo vnútorné napätie vznikajúce počas procesu tvarovania, zlepšila sa stabilita materiálu a zabezpečilo sa, že štít sa počas dlhodobého používania ľahko nedeformuje alebo nepraská v dôsledku uvoľnenia napätia. Okrem toho je dôležitý aj proces nanášania povlaku na povrch štítu. Tieto povlaky sotva zvyšujú hmotnosť, ale môžu zlepšiť odolnosť povrchu voči opotrebovaniu a poškriabaniu, čím sa predlžuje životnosť štítu.
Od modifikácie materiálu cez štrukturálnu optimalizáciu až po riadenie procesov je zlepšenie odľahčenia a ochrany PC Anti Riot Shield systematickým projektom. S rozvojom materiálovej vedy sa v budúcnosti môžu objaviť ľahšie a pevnejšie PC kompozitné materiály, čím sa ich hmotnosť ešte viac zníži. Štrukturálny dizajn tiež dosiahne presnejší personalizovaný dizajn, prispôsobí optimálnu štruktúru rôznym scenárom použitia, čo umožní štítu dosiahnuť presnú rovnováhu medzi „najnižšou hmotnosťou a najsilnejšou ochranou“ v špecifických scenároch. Neustály pokrok v týchto technológiách v konečnom dôsledku povedie k tomu, že PC Anti Riot Shield zabezpečí bezpečnosť a zároveň z ochranného vybavenia urobí skutočnú bezpečnostnú bariéru pre „ľahký boj“.