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Jahresbericht 2021

Entwicklung neuartiger, stichhemmender Schutzbekleidung unter Nutzung
von endlosfaserverstärkter additiver Fertigung

Development of innovative stab resistant protective clothing using continuous fiber
reinforced additive manufacturing

D. Münks, A. M. Sprenger, Y. Kyosev

Abstract Einleitung und Zielsetzung

Physical attacks on police officers, civil employees Nach dem Bundeslagebild 2020 des Bundeskrimi-
and security staff are becoming more and more fre- nalamts wurden 84.831 Polizeivollzugsbeamte Opfer
quent and violent in intensity. Therefore, the per- von gegen sie gerichteten Gewalttaten. Im Vergleich
sonal protective equipment is increasingly import- zum Vorjahr ist ein Anstieg von 5,9 % zu verzeichnen.
ant in today‘s times. In order to minimize the risks Die langfristige Entwicklung zeigt einen kontinuierli-
seriousness of the injuries for the employees, a stab chen Anstieg der dokumentierten Fälle seit 2013, mit
protection vest is absolutely essential. The request Ausnahme von 2017 [1]. Straftaten mit spitzen Gegen-
for lighter, more comfortable and not directly visi- ständen und Messern haben ebenfalls in den letz-
ble stab protection has been continuously increas- ten Jahren zugenommen. Aufgrund der jährlich stei-
ing in recent years. genden Anzahl und Intensität der Angriffe sowie der
leichten Zugänglichkeit zu Stichwaffen wird eine per-
Additive Fused Filament Fabrication (FFF) technol- sönliche Schutzausrüstung daher immer wichtiger.
ogy is used to develop an innovative stab protec-
tion clothing that combines functionality (high pro- Persönliche Schutzausrüstungen in Form von Stich-
tective effect) and comfortable wearing (low mass, schutzwesten lassen sich in zwei Gruppen – in den
high flexibility for increased body shape adaptabil- sogenannten „harten“ und „weichen“ Stichschutz,
ity). This study investigates the framework of the einteilen. Bei harten Stichschutzwesten kommen
3D printing process to produce a scale-like pro- schwere, unflexible Metallplatten zum Einsatz. Durch
tective surface that provides optimal and flexible eine Vielzahl von Textillagen (meist aus Aramid) bie-
protection. Materials for the production of protec- tet weiche Stichschutzbekleidung einen Schutz vor
tive surfaces made of special thermoplastics and Messerangriffen. Je nach Anzahl der Textilschichten
imprinted fiber reinforcements (aramid, carbon, und Dicke können diese auch sehr schwer und unfle-
glass fiber) are used, which are applied directly to xibel ausfallen und zudem wenig thermophysiolo-
textiles. With an optimal combination of material gischen Komfort bieten. Der Bedarf an einer neu-
and print parameters, a significant step can been en Generation von Stichschutzausrüstungen, die die
taken towards a new generation of stab protection flexible textile Komponente mit der Schutzfunktion
equipment. harter Platten kombiniert, ist daher groß.

Abb. 1: Design von überlappenden
Schutzflächen in Schuppenform /
Design of overlapping protective surfaces
in form of scales [3]

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