[發明專利]一種防刺芯片及防刺裝備

在審

• 申請號: 201811229438.1
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109297358A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 袁夢琦;郭亞鑫;錢新明
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F41H1/02
• 分類號: F41H1/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種防刺芯片及防刺裝備，所述防刺芯片使用機械制圖軟件繪制，采用鈦合金粉末材料，通過3D打印技術一次性加工成型，包括依次拼接的多個防刺單元構件，并將防刺單元構件設計為三棱錐結構，借助該結構面抗剪切性能隨尺寸變化的規律，設計出防刺單元構件的最佳邊長、厚度和高度，使防刺層的整體質量有了一個顯著的下降且滿足防刺性能的設計要求；并且在相鄰防刺單元結構之間設置截面為扇形的柱狀結構，增強了各防刺單元構件連接處的強度，進一步提高了防刺芯片的防刺性能。利用該防刺芯片制作的防刺裝備主要克服現有防護裝備整體偏重，舒適性、靈活性以及透氣性差，防護層結構復雜，生產工藝繁瑣，成本高等問題。

技術領域

本發明涉及防刺芯片技術領域，更具體地，涉及一種防刺芯片及防刺裝備。

背景技術

當今社會，各種形式的暴力犯罪事件時有發生，給士兵、警察及從事相關安全保衛工作的特殊安保人員的生命安全造成巨大的威脅。在對犯罪分子實施抓捕或與其搏斗的過程中，相關工作人員極易受到鋒利武器的傷害，一款保護身體重要部位不受刺刀、匕首等尖銳利器傷害并具有優異防刺性能的可穿戴防護裝備顯得尤為重要。

根據《GA 68-2008警用防刺服》標準，警用防刺服為必備防護裝備，防刺服一般由防刺芯片和外套組成，其中，防刺芯片主要作用是在外界的匕首、刺刀等銳器刺向著裝者時能夠消耗一部分能量，阻止利器的刺入，從而保障穿著人員的生命安全。現有的防刺服一般分為硬質防刺服、半硬半軟質防刺服和軟質防刺服，其中，硬質防刺服的核心材料是金屬等硬質鈦合金板，雖然防護性能優異，但其重量和剛性對人體活動有較大影響且舒適性差，搭接和插板等工藝要求高，加工成本高；而且此類防刺服的重量一般較重，通常大于3.5kg。半硬半軟質防刺服主要使用金屬與高性能纖維作為復合材料以使刀具鈍化，雖然改善了防刺服的運動靈活性和舒適性，但是制作工藝復雜，生產效率低，成本偏高。軟質防刺服主要是以高性能化學纖維織物，如超高分子模量聚乙烯纖維為核心材料制成，目前主要采用多層高性能纖維疊加，厚度較厚，往往達到四五十層，穿著也不靈活，濕熱傳遞性能差，容易使人產生生理疲勞，嚴重時可能產生中暑，體溫過高等危險在穿著舒適度方面仍具有提高的空間。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種防刺芯片及防刺裝備，通過對防刺基板單元的結構進行創新設計，從而減輕防刺裝備的總體質量并且提升其防刺性能。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，根據本發明的第一方面，提供一種防刺芯片，所述防刺芯片使用機械制圖軟件繪制，采用鈦合金粉末材料，通過3D打印技術一次性加工成型，包括：

依次拼接的多個防刺單元構件，所述防刺單元構件包括三塊防護板，三塊所述防護板依次拼接成三棱錐結構；

所述三棱錐結構的外側面形成外側結構，所述三棱錐結構的內側面形成內側結構，多個所述防刺單元構件的外側結構依次拼接，多個所述防刺單元構件的內側結構依次拼接。

優選地，三塊所述防護板為全等的等腰三角形，相鄰的兩個所述防刺單元構件的外側結構的底邊拼接成菱形，且每兩個相鄰的所述防刺單元構件的外側結構之間固定有截面為扇形的柱狀構件，所述柱狀構件貼合在相應的所述外側結構上。

優選地，所述防護板的傾角為20～30°。

優選地，所述防護板的底邊邊長為5～20mm。

優選地，所述柱狀構件的半徑為0.2～0.8mm。

優選地，所述防護板沿垂直方向的厚度為0.5～1.5mm。

優選地，所述3D打印技術為激光燒結。

優選地，所述鈦合金粉末材料為TC4。

根據本發明的第二方面，提供一種防刺裝備，包括本發明第一方面所述的任一所述的防刺芯片。