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Dispositivi per prove su compositi

Kit per prove di beam shear su provini con intaglio a V (metodo Iosipescu)

  • Applicazioni: misurazione delle proprietà di shear dei compositi rinforzati secondo ASTM D5379

    L'area di applicazione è progettata per le seguenti forme di laminato:

    • Laminati unidirezionali con direzione delle fibre 0° o 90°
    • Laminati unidirezionali con lo stesso numero di strati in direzione delle fibre a 0° e 90°
    • Laminato di tessuto con direzione della trama 0° o 90°
    • Plastica corta riempita di fibre con direzione distribuita in modo casuale.
  • Descrizione funzionamento:

    Il dispositivo per le prove di shear è guidato in direzione assiale. Viene posizionato su un piatto di compressione o sulla traversa del sistema di prova.

    Un campione con intaglio su entrambi i lati viene inserito nel dispositivo. Quando viene applicato un carico di compressione, tra gli intagli emerge una zona di carico di taglio libera da torsione. Le fibre devono essere parallele o trasversali rispetto alla direzione del carico. La deformazione di taglio viene misurata mediante due strain gage applicati con un angolo di 45° rispetto al piano di taglio.

    La misurazione fornisce il comportamento di taglio, 0,2% della tensione di taglio, tensione di taglio massima e moduli di taglio secanti.

  • Vantaggi:
    • Facile presa del provino
    • Range di temperatura da -70 a 300 °C
    • Perno per l'esatto centraggio del provino rispetto al piano di taglio.

Dispositivo per prove rail shear su provini con intaglio a V

  • Applicazioni: Misurazione delle proprietà di shear dei compositi rinforzati secondo ASTM D7078.
  • Descrizione funzionamento:

    Il provino ha un intaglio a V per la massima focalizzazione del piano di taglio. Viene inserito lateralmente nel dispositivo di prova di taglio tramite bloccaggio per attrito.

    La deformazione di taglio viene misurata mediante due strain gage applicati con un angolo di 45° rispetto al piano di taglio.

  • Vantaggi
    • A differenza del metodo Iosipescu (V-notched beam shear fixture) secondo la norma ASTM D5379, con questo dispositivo viene utilizzato un provino più grande, bloccato lateralmente. Ciò consente l'applicazione di forze di taglio più elevate.
    • Facile fissaggio al sistema di prova tramite connessione filettata
    • Range di temperatura da -70 a +300 °C
    • Esatto centraggio del provino con i distanziatori in dotazione
    • Allineamento delle guancette tra loro tramite regolazione anteriore e posteriore
    • Design antiruggine per l'utilizzo in camere di temperatura.

Kit per prove di flessione "mixed mode"

  • Applicazioni: Misurazione dell’indice di rilascio di energia sotto carico misto modo I e modo II secondo ASTM D6671.
  • Materiale provino: Laminati compositi unidirezionali rinforzati con fibre.
  • Descrizione funzionamento:

    Il kit è utilizzato per misurare il tasso di rilascio di energia dei laminati compositi unidirezionali rinforzati con fibre.

    L'apertura della cricca (Modo I) viene generata applicando una forza di trazione tramite cerniere. Il taglio in piano (Modo II) è generato dal carico a flessione.

    Il rapporto tra apertura della cricca e taglio viene regolato spostando il punto di applicazione della forza del braccio di leva. Esso va dal 100% del carico in modo II ad una significativa sovrapposizione in modo I.

  • Vantaggi
    • Regolazione variabile della porzione di carico in Modo I
    • Attrito evitato grazie ai supporti dei cuscinetti a sfera.

Dispositivo per prove G1C su compositi rinforzati con fibre

  • Applicazioni:

    Per misurare i tassi di rilascio di energia GIC dei compositi rinforzati con fibre lunghe in una disposizione di prova DCB (Double Cantilever Beam), vengono utilizzati i portacampioni e i blocchi di carico GIC standardizzati secondo le seguenti norme: ISO 15024, prEN 6033, ASTM D5528, AITM 1-0005, AITM 1-0053, BSS 7273

  • Descrizione funzionamento

    Durante la preparazione della prova i blocchi di carico vengono incollati al provino, vengono poi agganciati nei portacampioni attraverso il foro di connessione Ø 8 mm.

    La forza di trazione viene applicata attraverso i blocchi di carico, generando l’apertura della cricca.

  • Vantaggi
    • Facile inserimento del provino
    • Senza l'opzione di registrazione video, il dispositivo può essere utilizzato in un ampio intervallo di temperatura da -80°C a +250°C.
  • Opzione di registrazione video

    • Tracciamento visivo delle crepe attraverso l'opzione di registrazione video
    • Risultati di misura tracciabili attraverso una successiva e precisa valutazione della sequenza di prova nel video
    • La videocamera viene spostata su slitte mobili per tutta la durata della prova lungo la propagazione della cricca.

Kit per prove di compressione (shear loading), versione IITRI

  • Applicazioni: Il kit per prove di compressione viene usato per testare compositi rinforzati con fibre in accordo alla norma ASTM D3410.
  • Descrizione funzionamento: Il kit si basa sul principio del bloccaggio a cuneo. È composto dai seguenti componenti: supporto superiore, morse, 3 set di guancette a cuneo, calibro di regolazione con centraggio.

    Un ausilio di centraggio permette l'esatto allineamento del provino con le guancette a cuneo. Il campione bloccato e le guancette a cuneo sono inseriti nel corpo inferiore della morsa. Il corpo superiore della morsa viene inserito nel supporto superiore. Le parti del dispositivo vengono spostate insieme e si innestano l'una con l'altra. I perni di centraggio assicurano l'allineamento della morsa superiore con quella inferiore.

  • Vantaggi
    • Ausilio di centraggio per l'allineamento del campione
    • Forze di compressione fino a 220 kN
    • Range di temperatura da -70 a 300 °C
    • Non è necessaria la lavorazione della superficie del provino.

Kit per prove di compressione CAI (compression after impact)

  • Applicazioni: Determinazione della resistenza residua mediante un test di compressione (CAI) secondo:
    • Boeing BSS 7260c, ASTM D7137, DIN 65561, ISO 18352, prEN 6038
    • Airbus AITM 1-0010 issue 3
  • Descrizione funzionamento: Il kit viene utilizzato per determinare la resistenza residua a compressione in seguito al carico di impatto. La forza di compressione viene applicata al provino in piano. A seconda della versione, il provino è bloccato o semplicemente sostenuto alle estremità superiore e inferiore.
  • Vantaggi
    • Facile inserimento del provino
    • Il dispositivo può essere utilizzato in un intervallo di temperatura da -70 a 300 °C
    • Aumento della rigidità laterale grazie alle piastre di supporto
    • Inserto in metallo duro intercambiabile sulle superfici di contatto superiore e inferiore.

Kit per prove di compressione con carico ultimo

  • Applicazioni: Prove basate su ASTM D695, sviluppate in varie norme e su ASTM D3846 su provini single-lap\: misurazione del taglio in piano.
  • Descrizione funzionamento: Il kit per prove di compressione viene usato per testare compositi rinforzati con fibre.

    Il provino viene caricato longitudinalmente tra due piatti di compressione. Per la misurazione della resistenza alla compressione si usano due supporti con guide longitudinali che impediscono la rottura prematura del materiale a causa della flessione. Per la misurazione del modulo di compressione si usano due supporti con intaglio per il posizionamento degli strain gage. Un supporto con fermi fissi assicura l'esatto allineamento assiale del provino.

  • Vantaggi
    • Inserimento del provino senza attrezzi
    • Centraggio preciso sull'asse di compressione della macchina di prova
    • Sostituzione indipendente dei piatti di compressione in caso di usura.

Dispositivo per la determinazione della resistenza al taglio interlaminare

  • Applicazioni: Determinazione della resistenza al taglio interlaminare (ILSS) secondo ASTM D2344 M, EN 2563, ISO 14130, EN 2377
  • Descrizione funzionamento: Il dispositivo è un kit di prova di flessione a 3 punti per la determinazione della resistenza al taglio interlaminare (ILSS). Le prove ILSS, adatte per il confronto dei materiali, sono un tipico metodo di controllo della qualità.

    A causa della breve distanza, è particolarmente importante che il punzone sia esattamente allineato con le incudini superiori. Questo viene garantito dal braccetto del punzone. Inoltre, per i test in camera climatica, è possibile fissare al braccetto del punzone, in prossimità del provino, un sensore di temperatura.

    Il rapporto incudine / spessore pari a 10 mm è molto basso, per tanto nel provino si generano elevate forze di taglio e momenti flettenti relativamente bassi. Il metodo fornisce solo proprietà di taglio apparenti, poiché i picchi di sollecitazione si verificano in prossimità dell'incudine superiore.

  • Vantaggi
    • Allineamento preciso dell'incudine superiore rispetto al punzone
    • Facile regolazione delle incudini superiori
    • Opzione di bloccaggio per il sensore di temperatura vicino al provino
    • Carichi fino a 20 kN
    • Cambio rapido di incudini superiori e punzoni
    • Grazie alla regolazione a vite a ricircolo di sfere opzionale, le incudini superiori possono essere regolate in modo rapido e preciso per cambiare lo spessore del laminato.

Prova di flessione a 3 punti

  • Applicazioni: Determinazione del modulo di flessione 10 ... 50 % Fmax (EN 2562) e 10 ... 25% Fmax (EN 2746) tra i due limiti elastici (ISO, ASTM)
  • Descrizione funzionamento: La flessione può essere misurata con l'encoder della corsa della traversa quando la deformazione della macchina è compensata.
  • Vantaggi
    • Costruzione robusta per prevenire la deformazione intrinseca dello strumento
    • Design modulare che consente successivi ampliamenti
    • Posizionamento sicuro del provino sulla battuta di centraggio regolabile
    • Allineamento preciso delle incudini e punzoni con l'uso di un calibro per l’esatto parallelismo
    • Accurato centraggio del punzone e dell'incudine
    • Gli alti blocchi di supporto consentono una corsa sufficiente per testare i compositi rinforzati con fibre
    • Facile conversione tra prove di flessione a 3 e 4 punti e punzoni e raggi degli incudini diversi.

Prova di flessione a 4 punti

  • Applicazioni: Determinazione del modulo di flessione attraverso deformazione 0.05 ... 0.25% (ISO 14125) o deformazione 0.1 ... 0.3 % (ASTM D7264)
  • Descrizione funzionamento: In accordo alle normative, la flessione può essere misurata direttamente nella parte centrale tra i supporti.
  • Vantaggi:
    • Costruzione robusta per prevenire la deformazione intrinseca dello strumento
    • Design modulare che consente successivi ampliamenti
    • Posizionamento sicuro del provino sulla battuta di centraggio regolabile
    • Allineamento preciso di incudini e punzoni con l'uso di un calibro per l’esatto parallelismo
    • Accurato centraggio del punzone e dell'incudine
    • Gli alti blocchi di supporto consentono una corsa sufficiente per testare i compositi rinforzati con fibre
    • Facile conversione tra prove di flessione a 3 e 4 punti e punzoni e raggi degli incudini diversi.

Dispositivo per prove di compressione su provini intagliati (OHC/ FHC)

  • Applicazioni: Prove di compressione su provini intagliati con foro aperto o riempito Open Hole Compression (OHC) and Filled Hole Compression (FHC) secondo: ASTM D6484, ASTM D6742, Boeing BSS 7260-Type 1, SACMA SRM 3R-94, Northrop NAI -1504C
  • Descrizione funzionamento: Il dispositivo viene utilizzato per eseguire prove di compressione su provini con intaglio (Open Hole Compression OHC, Filled Hole Compression FHC) su compositi in fibra. La forza viene applicata al provino standardizzato, inserito nello strumento, attraverso l’afferraggio o il piatto compressione.
  • Vantaggi
    • Applicazione della forza tramite afferraggi o piatti di compressione (a scelta)
    • Superfici di serraggio rivestite in molibdeno per una maggiore trasmissione della forza.

Dispositivo a compressione idraulica per test su compositi (HCCF)

  • Applicazioni:
    • Per test secondo ISO 14126, prEN2850, Airbus AITM 1-0008, ASTM D3410, ASTM D6641, JIS K 7076, RAE TR 88012 CRAG metodi 400 e 401, QVA-Z10-46-38, ASTM C1358, documento Airbus X88SP1105735: Determinazione della resistenza della compressione in piano secondo AITM 1.0008 A1 e A2 con lo strumento ZwickRoell HCCF 
    • Prove di compressione 'plain', 'open hole’ e 'filled hole’ con applicazione della forza tramite serraggio (carico di shear) o con applicazione della forza combinata con supporto finale e serraggio simultaneo (carico combinato).
  • Descrizione funzionamento: Il dispositivo per prove di compressione idrauliche su compositi (HCCF = Hydraulic Composites Compression Fixture) è usato per la determinazione delle proprietà di compressione dei compositi rinforzati con fibre lunghe. Generalmente, la deformazione viene misurata usando strain gage su entrambi i lati (lunghezza della griglia > 3 mm).

    Il dispositivo ha un foro di connessione sulla parte superiore. La parte inferiore è montata su un piatto di compressione. Nel caso di provini per i quali la distanza tra i tabs e la distanza tra le morse sia almeno 2 mm maggiore della base di misura iniziale, un estensimetro clip-on, con misurazione su entrambi i lati, può essere utilizzato (con dispositivo di fissaggio) sulla base delle specifiche del cliente.

  • Vantaggi 

    • Può essere utilizzato per prove in un intervallo di temperatura da -60 °C a +150 °C
    • Il suo design a C consente un comodo cambio del provino e semplifica l'uso dei sistemi di misurazione dell’allungamento
    • Il design assicura un allineamento del provino estremamente accurato
    • Il sistema di bloccaggio idraulico a chiusura parallela assicura un'applicazione della forza senza slittamento e senza deflessioni con un tasso di deformazione assolutamente costante
    • Colonne guida di precisione per un allineamento estremamente preciso degli afferraggi
    • Le guide a sfera a basso attrito impediscono la distorsione dei risultati di prova
    • Il supporto magnetico delle guancette mobili facilita il cambio dei provini e la pulizia delle superfici di serraggio.

Dispositivo a rulli mobili per le prove di peel secondo DIN ISO 4578, DIN EN 1464, Airbus QVA-Z10-46-03

  • Applicazioni: I test eseguiti con il dispositivo a rulli mobili per le prove di peel rispettano le normative DIN ISO 4578, DIN EN 1464, Airbus QVA-Z10-46-03, e EN 2243-2. Vengono eseguiti per la valutazione degli adesivi utilizzati per l'incollaggio ad alta resistenza tra componenti rigidi e flessibili.

Dispositivo di prova per test di resistenza dei fissaggi

  • Applicazioni Il dispositivo per test di resistenza dei fissaggi viene utilizzato per testare compositi rinforzati con fibre in accordo alle seguenti normative:
    • Airbus AITM 1-0009: Determination of bearing strength by bolt bearing configuration
    • ASTM D 5961 Metodo A: Bearing Response of Polymer Matrix Composite Laminates
    • ISO12815: Determination of plain-pin bearing strength
    • ASTM D 7248 Metodo A: Bearing/Bypass Interaction Response of Polymer Matrix Composite Laminates Using 2-Fastener Specimens
  • Descrizione funzionamento:
    • Design AITM
      L'estremità superiore del dispositivo di prova è montata nei relativi afferraggi.
      L'estremità superiore del provino è montata nel dispositivo e quella inferiore è fissata negli afferraggi a serraggio parallelo.

      Design ASTM
      L'estremità superiore del dispositivo di prova è montata nei relativi afferraggi.
      L'estremità superiore del provino è montata nel dispositivo e quella inferiore è fissata negli afferraggi a serraggio parallelo.
      In alternativa, il dispositivo può essere agganciato anche dall'alto secondo il metodo A ASTM D5961.

  • Vantaggi 

    • Cambio provino facile
    • Il dispositivo può essere utilizzato in un intervallo di temperatura da -55 a +250 °C
    • Passaggio rapido da AITM ad ASTM, in quanto l’afferraggio auto-allineante può essere utilizzato anche con il dispositivo ASTM.

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