Prova di creep di precisione per materie plastiche in condizioni operative realistiche
Case Study
- Cliente: Polymer Service GmbH Merseburg (PSM)
- Luogo: Merseburg, Germania
- Settore industriale: Fornitore di servizi di prova, laboratorio di analisi delle materie plastiche
- Topic: Ampliamento dell'infrastruttura di prova per includere Kappa Multistation
Maggio 2026
Polymer Service GmbH di Merseburg sta ampliando le proprie capacità di prova nel campo delle prove di durata e delle prove di creep grazie all'acquisto di una Kappa Multistation di ZwickRoell. Il sistema consente di eseguire prove di creep e di rilassamento in parallelo, conformi alle norme, in condizioni controllate di carico e temperatura, fornendo così una base per la valutazione affidabile del comportamento dei materiali plastici e dei compositi in funzione del tempo.
Task Competenze Soluzione Risultato Prodotti
Polymer Service GmbH Merseburg
Sin dalla sua fondazione nel 2001, Polymer Service GmbH Merseburg (PSM) è un partner di riferimento per le prove e le analisi dei materiali polimerici, nonché per l'analisi dei danni, operando proprio al confine tra ricerca e applicazione industriale.
Una conoscenza approfondita delle relazioni struttura-proprietà e decenni di esperienza nelle prove meccaniche e di meccanica della frattura delle materie plastiche costituiscono la base per una caratterizzazione mirata delle proprietà meccaniche, termiche e fisiche dei polimeri. A tal fine, PSM dispone di una gamma di apparecchiature potenti e versatili per l'esecuzione delle prove corrispondenti, che consente una caratterizzazione riproducibile e conforme alle norme di un'ampia varietà di materiali polimerici.
Grazie al proprio laboratorio di prova accreditato dal DAkkS secondo la normativa DIN EN ISO/IEC 17025, PSM garantisce risultati di prova concreti, riproducibili e conformi alle norme e vanta una vasta esperienza nell'utilizzo delle più moderne tecnologie di prova e misurazione. L'attuale livello di approfondimento metodologico costituisce il presupposto fondamentale per affrontare in modo attendibile le questioni relative ai materiali e alle applicazioni e interpretare in modo attendibile i risultati delle prove.
Nell'ambito dei progetti di ricerca e sviluppo, PSM si occupa in particolare di attività di analisi e convalida e affianca i partner di progetto lungo l'intera catena del valore, dalla selezione dei materiali alla valutazione dei processi, fino alla garanzia delle proprietà dei componenti. La partecipazione con successo a numerosi progetti nel settore e la stretta collaborazione con aziende e istituti di ricerca rendono PSM un partner di grande valore per attività complesse di prova e sviluppo.
PSM utilizza da molti anni i sistemi di prova ZwickRoell ed è molto soddisfatta della loro affidabilità, della facilità d'uso e dell'assistenza tecnica. Già prima dell'ampliamento della tecnologia delle prove di creep, l'azienda si avvaleva di un'ampia infrastruttura di prova fornita da ZwickRoell, che comprendeva una AllroundLine Z050, una zwickiLine da 2,5 kN per prove di trazione e compressione, una Amsler HDT/Vicat Allround per determinare i valori caratteristici termomeccanici, un plastometro a estrusione Mflow, e altri sistemi per prove di impatto, durezza e prove meccaniche universali. Questa fiducia, consolidatasi nel corso degli anni, è stata un fattore determinante nella scelta della Kappa Multistation.
Il task
Il comportamento meccanico dei materiali polimerici dipende in larga misura dal tempo e dalla temperatura. I componenti in plastica sono spesso sottoposti a sollecitazioni meccaniche e a variazioni termiche per lunghi periodi di tempo. I clienti hanno quindi bisogno di informazioni affidabili sul comportamento allo scorrimento, sulla perdita di tensione e sulla stabilità a lungo termine dei propri materiali e componenti. Per una caratterizzazione completa del materiale sono pertanto necessarie prove di creep e rilassamento, che devono essere eseguite per lunghi periodi di tempo in condizioni limite costantemente definite. I requisiti prevedevano un'elevata stabilità in termini di forza e temperatura, condizioni di misurazione riproducibili per diverse migliaia di ore e la capacità di eseguire più prove in parallelo e in modo indipendente l'una dall'altra. Allo stesso tempo, i requisiti in termini di produttività delle prove, riproducibilità e conformità alle norme stanno diventando sempre più rigorosi. Le prove individuali di lunga durata comportano tempi di elaborazione elevati e occupano le risorse del laboratorio, il che allunga la durata dei progetti e ne aumenta i costi.
La soluzione ZwickRoell
Una Kappa Multistation 5 × 10 kN è stata usata per soddisfare questi criteri. Il sistema elettromeccanico per prove di creep consente il funzionamento simultaneo di un massimo di cinque assi di prova completamente indipendenti, ciascuno con una forza nominale di 10 kN. Il design modulare consente di eseguire prove di lunga durata, con una durata massima di 10.000 ore.
Il telaio di carico, dotato di un massimo di 5 azionamenti a vite singola e di colonne in acciaio di precisione, garantisce un'applicazione precisa della forza assiale e un allineamento riproducibile secondo la normativa ASTM E1012. La tecnologia di azionamento garantisce condizioni di prova stabili anche a velocità di prova molto basse.
Ogni asse di prova è dotato di una cella di carico di precisione conforme a ISO 7500-1. Il controllo a circuito chiuso tramite testControl II consente di gestire in modo indipendente ciascun asse senza interferenze reciproche, anche in caso di rottura del provino.
Per PSM, l'elevato grado di flessibilità è fondamentale: È possibile definire con precisione le procedure di prova specifiche per il cliente combinando parametri quali la temperatura, la durata della prova e la quantità misurata. La camera climatica consente di effettuare prove in un range di temperatura compreso tra −40°C e +250°C, ricreando così condizioni operative realistiche. La misurazione della deformazione viene effettuata – secondo quanto raccomandato dalla normativa ISO 899-1 – senza contatto tramite il videoXtens, senza alcuna influenza sul provino. Le telecamere ad alta risoluzione registrano le deformazioni longitudinali e trasversali con elevata precisione, anche in presenza di allungamenti minimi e prove di lunga durata. Anche le deformazioni minime vengono rilevate in modo affidabile, il che risulta particolarmente vantaggioso per i provini sensibili o con pareti sottili.
Un altro vantaggio pratico per PSM è il software di prova con interfaccia familiare testXpert. Poiché il laboratorio utilizza da anni i sistemi ZwickRoell, è stato possibile integrare la Kappa Multistation nei processi esistenti senza necessità di formazione aggiuntiva. Ingegneri esperti addetti alle prove, processi operativi standardizzati e la possibilità di ricorrere alla taratura DAkkS garantiscono la sicurezza degli utenti, la tracciabilità e una qualità dei dati costantemente elevata.
Il risultato
La decisione di acquistare la Kappa Multistation si è rivelata valida sia dal punto di vista tecnico che strategico per la Polymer Service GmbH di Merseburg. Il sistema soddisfa gli elevati requisiti richiesti per prove a lungo termine riproducibili e conformi alle norme e consente una caratterizzazione precisa del comportamento dei materiali plastici e dei compositi in funzione del tempo, in un ampio intervallo di temperature e carichi. Effettuando diverse prove di creep e di rilassamento in parallelo e in modo indipendente, è stato possibile aumentare in modo significativo l'efficienza del laboratorio e ampliare in modo sostenibile le capacità di prova esistenti.
Il fattore determinante per l'investimento non è dato unicamente dall'idoneità tecnica del sistema, ma anche dalla fiducia in ZwickRoell che si è consolidata nel corso di molti anni. Grazie alla collaborazione pluriennale, PSM conosce bene i sistemi, il software e l'assistenza tecnica, ed è stata quindi in grado di integrare la Kappa Multistation direttamente nelle operazioni di prova in corso con la massima sicurezza. Per i clienti di PSM, la combinazione di conformità alle norme, condizioni di prova realistiche e dati di alta qualità garantisce risultati affidabili e comparabili a livello internazionale, tempi di risposta rapidi e una base solida su cui fondare le decisioni relative alla scelta dei materiali, all'omologazione dei prodotti e alla valutazione dei danni. La Kappa Multistation rafforza la posizione di PSM come partner competente e indipendente per prove complesse e di lunga durata, offrendo un chiaro valore aggiunto ai clienti del settore industriale e della ricerca.
"Con Kappa Multistation disponiamo di un sistema di prova compatto per prove a lungo termine affidabili e conformi alle normative. Ciò ci consente di applicare in modo mirato la nostra competenza nel settore delle materie plastiche a progetti complessi dei clienti e di fornire una valutazione fondata sul comportamento dei materiali nel tempo. Il funzionamento intuitivo e la tecnologia di controllo stabile garantiscono un elevato livello di sicurezza, anche in caso di prove di lunga durata. La nostra decisione di scegliere ZwickRoell si basa su molti anni di esperienze positive con i sistemi e l'assistenza tecnica".
Prof.ssa Katrin Reincke, Managing Director, Polymer Service GmbH Merseburg
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