Advanced manufacturing technology of foil bonding for research and development of composite armours
Project goals
The project has two main goals. The first main goal is focused on research and development of advanced manufacturing technology of multilayer composite armours of specific properties. The technology will guarantee stable reproducible terminal ballistic properties of armours produced within serial production without human factor influence. High reproducibility of multilayer composite armours behaviour will be ensured by controlled technological process of foil bonding under specific temperature, time periods and pressure (vacuum). Competitive terminal ballistic properties of multilayer composite armours will be ensured by application of advanced materials, such as ballistic ceramics, glass-fibre / aramid / UHMWPE laminates, ultra-high strength metals, special materials for shock wave absorption and foil adhesives. Proposed design of multilayer composite armours will be realized by means of numerical simulation to optimize the composition and geometry of individual layers. The advanced technology of vacuum foil bonding will contain sophisticated items, which will ensure products reproducibility and also acceleration and better efficiency of armours serial production. Manufacturing process of advanced technology of vacuum foil bonding will be one of separate project outputs. The second main goal is focused on research and development of stand-alone and add-on lightweight high efficient composite armours based on advanced ballistic ceramics and ultra-high strength laminates. Outcomes of this goal will be stand-alone armour of ballistic protection level K2 according to STANAG 4569, add-on armour of ballistic protection level K3 according to STANAG 4569 designed for main steel armour of hardness HBW 500 and nominal thickness 7 mm and add-on armour of ballistic protection level K4 according to STANAG 4569 designed for main aluminium alloy armour Al-5083 of nominal thickness 25 mm. All the developed armours will be certified according to STANAG 4569.
Keywords
Advanced technologyadvanced materialslightweight composite armoursvacuum foil bondingballistic ceramicballistic laminatesultra high strength metal alloysarmoured vehiclesSTANAG 4569
Public support
Provider
Ministry of Industry and Trade
Programme
TRIO
Call for proposals
TRIO 2 (SMPO201700001)
Main participants
BOGGES, spol. s r.o.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
2017FV20376
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilá výrobní technologie fóliového lepení pro výzkum a vývoj kompozitních pancířů
Annotation in Czech
Projekt má dva hlavní cíle. Prvním hlavním cílem je výzkum a vývoj pokročilé technologie výroby vícevrstvých kompozitních pancířů definovaných vlastností, která bude zajišťovat stabilně reprodukovatelné terminálně balistické vlastnosti v sériové výrobě pancířů neovlivněné lidským faktorem. Vysokou reprodukovatelnost vlastností vícevrstvých kompozitních pancířů zajistí řízený technologický proces fóliového lepení za definovaných teplotních, časových a tlakových podmínek (vakuum). Konkurenceschopné terminálně balistické vlastnosti vícevrstvých kompozitních pancířů budou zajištěny efektivním použitím pokročilých materiálů: balistická keramika, skelné, aramidové a UHMWPE lamináty, ultrapevné kovové materiály, speciální materiály pro absorpci rázových vln, fóliové lepidlo. Konstrukční návrhy vícevrstvých kompozitních pancířů budou realizovány s využitím numerické simulace s cílem optimalizace uspořádání a geometrie jednotlivých vrstev. Pokročilá výrobní technologie vakuového fóliového lepení bude obsahovat sofistikované prvky, které zajistí nejen opakovatelnost produktů, ale také urychlí a zefektivní sériovou výrobu pancířů. Výrobní postup pokročilé technologie fóliového lepení bude jedním ze samostatným výstupů projektu. Druhým hlavním cílem je výzkum a vývoj samostatných (stand-alone) a přídavných (add-on) lehkých vysoce výkonných kompozitních pancířů na bázi pokročilé balistické keramiky a ultrapevných laminátů. Výsledkem bude samostatný pancíř úrovně ochrany K2 dle STANAG 4569 a přídavný pancíř úrovně ochrany K3 dle STANAG 4569 pro použití se základním ocelovým pancířem tvrdosti HBW 500 o nominální tloušťce 7mm a přídavný pancíř úrovně ochrany K4 dle STANAG 4569 pro použití se základním pancířem z hliníkové slitiny Al-5083 o nominální tloušťce 25 mm. Všechny vyvinuté pancíře budou vyrobeny pomocí technologie vakuového fóliového lepení, budou přihlášeny jako užitný vzor a budou certifikovány na příslušné hladiny terminálně balistické odolnosti dle STANAG 4569.
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
CEP classification - main branch
JI - Composite materials
CEP - secondary branch
JY - Firearms, ammunition, explosives, combat vehicles
CEP - another secondary branch
—
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
21100 - Other engineering and technologies
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The result of the project is the technology of vacuum foil bonding of multilayer composite armour under defined temperature, time and pressure conditions using numerical simulation with the aim of optimizing the layout and geometry of individual layers. The technology has been tested on a range of functional armour samples with the required level of protection.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jun 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 7, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.
Data delivery code
CEP21-MPO-FV-U
Data delivery date
Apr 18, 2024
Finance
Total approved costs
25,438 thou. CZK
Public financial support
19,670 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
5,768 thou. CZK
Recognised costs
25 438 CZK thou.
Public support
19 670 CZK thou.
0%
Provider
Ministry of Industry and Trade
CEP
JI - Composite materials
Solution period
01. 06. 2017 - 31. 12. 2020