Kurşungeçirmez Cam Nedir? Nasıl Üretilir?

Kurşungeçirmez camlar; kuyumcular, bankalar, elçilikler gibi ekstra düzeyde güvenlik gerektiren binaların, askeri ve özel araçların pencerelerinde kullanılır. Filmlerde ve dizilerde, kurşungeçirmez camlar genellikle yok edilemez olarak tasvir edilir. Hangi silah kullanılırsa kullanılsın, ne kadar mermi atılırsa atılsın, bu camlar sağlam ve değişmeden kalır. Tek sorun, gerçek hayatta kurşungeçirmez camın ne gerçekten "kurşungeçirmez" ne de tamamıyla "cam" olmasıdır.

Kurşungeçirmez cam için doğru terim, "kurşuna dayanıklı"dır; çünkü yeterli zaman ve yoğun çaba, ya da yeterince büyük kalibreli bir mermi ile "kurşungeçirmez" camın sözde "geçirmezliği" karşısında galip gelmek mümkündür. Kurşuna dayanıklı camın gücü ve dayanıklılığı, nasıl yapıldığına ve nihai ürünün kalınlığına bağlıdır.

Normal Camlar Neden Kırılır?

Daha önce, hızlı hareket eden bir beyzbol veya futbol topunu yakaladıysanız, işin püf noktasının elinizi geri çekip topu yavaşça, böylece enerjisini çok yavaşça azaltmak olduğunu bilirsiniz. Bu, elinize uygulanan kuvveti azaltır, böylece yakalama daha az acı verir. Daha bilimsel olarak ifade edersek, topun elinize uyguladığı kuvvet, topun momentumunun değişme hızına eşittir. Dolayısıyla, ivmesini yavaş yavaş değiştirirseniz, yani, onu yavaş yavaş durdurursanız, hissettiğiniz kuvvet azalır.

Diyelim ki topu yarım saniyede -neredeyse anında- durdurdunuz. Bu yöntemde eliniz darbeyi emerken ağır bir kuvvet hissedersiniz. Şimdi, ânı tekrar oynatıp, topu durdurmak için yarım saniye yerine iki saniye ayırdığınızı varsayalım. Bu sefer, topun durması dört kat daha uzun sürdüğünde, eliniz yalnızca öncekinin dörtte biri kadar kuvvet hissedecek ve böylece top size çok daha az zarar verecektir.

Elinizin aksine, bir cam parçası hareket edemez. Sıradan bir cama bir mermi isabet ederse, cam enerjiyi çok kademeli olarak bükemez ve ememez. Yani, basitçe, paramparça olur. Mermi ise neredeyse hiç momentum kaybı olmadan yoluna devam eder. Bu nedenle sıradan cam, mermileri yavaşlatma ve enerjilerini emmede tamamen etkisiz olduğu için hiçbir koruma sağlamaz.

Cam, Kurşuna Dayanıklı Hale Nasıl Getirilir?

Kurşuna dayanıklı camın üç ana türü vardır:

1. Akrilik

Akrilik, cama benzeyen sert, şeffaf bir plastiktir. Kalınlığı 2,5 cm’den fazla olan tek bir akrilik parçası, kurşuna dayanıklı olarak kabul edilir. Akriliğin avantajı, camdan daha güçlü, darbeye daha dayanıklı ve camdan %50 daha hafif olmasıdır. Akrilik, kurşuna dayanıklı cam oluşturmak için kullanılabilse de, nihai üründe gerçek cam bulunmaz.

2. Polikarbonat

Polikarbonat da bir plastik türüdür, ancak akrilikten birçok yönden farklılık gösterir. Polikarbonat, oldukça dayanıklı yumuşak bir plastiktir. Akriliğin ağırlığının üçte biri ve camın ağırlığının altıda biri kadardır, bu da özellikle kalınlıkla uğraşırken çalışmayı kolaylaştırır. Polikarbonat, kurşuna dayanıklı bir ürün oluşturmak için katmanlar halinde birleştirilir. Akrilik mermileri iter, polikarbonat ise mermiyi yakalar ve enerjisini emerek diğer taraftan çıkmasını engeller. Polikarbonat, cam ve akrilik dâhil olmak üzere diğer malzeme türlerinden daha pahalıdır, bu nedenle genellikle kurşuna dayanıklı cam için diğer malzemelerle birlikte kullanılır.

3. Cam Kaplı Polikarbonattan Üretilmiş Kurşuna Dayanıklı Cam

Bu tür camlarda istenen sonuca ulaşmak için bir malzeme kombinasyonu kullanılır. Cam kaplı polikarbonat kurşuna dayanıklı cam üretilirken laminasyon tekniği kullanılır. Bir parça polikarbonat malzeme, sıradan cam levhalar arasına lamine edilir veya sıkıştırılır ve ardından malzemeleri tek parça halinde kalıplamak için bir ısıtma ve soğutma işlemine tabi tutulur. Sonuç, cama benzeyen ancak daha kalın ve daha dayanıklı bir üründür.

Kalınlık, bir ürünün kurşunlara direnme becerisinde büyük rol oynar. Kurşuna dayanıklı cam, bir veya birden fazla (belirli sayıda) mermiye maruz kaldığında bozulmadan kalacak şekilde tasarlanmıştır.

Ateşlenen merminin kuvvetine ve ne tür bir silah kullanıldığına bağlı olarak, bir mermiyi durdurmak için daha kalın bir cam parçası gerekebilir. Örneğin, bir tüfekle yapılan atış, 9 mm'lik bir tabancayla yapılan bir atıştan çok daha güçlüdür. Bu nedenle, 9 mm'lik bir tabanca için gereken cam kalınlığı, bir tüfek için gerekenden daha azdır. Kurşuna dayanıklı camın nihai kalınlığı genellikle yaklaşık 1 cm ile 8 cm arasında değişir.

Kurşuna dayanıklı cam için en yeni ve en büyük tasarım, tek yönlü camdır. Tek yönlü kurşuna dayanıklı cam iki katmandan oluşur: kırılgan cam ve az önce bahsetmiş olduğumuz polikarbonat plastik malzeme gibi esnek bir materyal. Bir mermi ilk olarak kırılgan cam tabakaya çarptığında, cam plastiğe doğru kırılır, bu da merminin enerjisinin bir kısmını emer ve onu daha geniş bir alana yayar, böylece polikarbonat malzeme merminin dışarı çıkmasını engeller.

Ateşlenen bir mermi önce polikarbonat malzemeye çarptığında ise, kuvvetin büyük kısmı, enerjinin emilmesini önleyen küçük bir alana yoğunlaşır. Cam, polikarbonattan dışarıya doğru kırıldığından, mermi camı kırmak ve hedefine doğru gitmek için yeterli enerjiyi korur. Bu sebeple önde camın, arkada ise polikarbonat malzemenin olduğu kurşuna dayanıklı bir cam zırhlı araçlar için en ideal seçenek olarak görülmektedir.

Daha önce belirtildiği gibi gerçekten kurşungeçirmez olmamasının yanı sıra, kurşuna dayanıklı camlarla ilgili bir başka sorun da ağır olmalarıdır. Kalın ve ağır bileşimleri, bina içindeki pencere veya kabin gibi uygulamalarda sorun olmasa da, otomobillere uygulanmasını zorlaştırır. Otomobil tasarımında kalınlık ve ağırlık, sadece mühendislik kısıtlaması oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda görüş netliği için de büyük bir sorun oluşturur. Cam ne kadar sert olursa, o kadar az şeffaf olur. Bu da sürücünün sürüş sırasında görüşünü etkileyebileceği için ön araba camı olarak kullanılmalarını imkânsız kılar.

Bu kısıtlamalara ve maliyetine rağmen kurşuna dayanıklı camlar, geçmişten günümüze birçok insanın hayatını kurtardı ve kurtarmaya devam ediyor.