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Prove su barre e aste

Le barre e le aste sono prodotti lunghi con profilo rotondo o angolare, con sezioni traversali fino a 240 x 320 mm² ampiamente utilizzati nel settore della laminazione e della forgiatura: come prodotto di partenza per vergelle e profilati, come pezzi fucinati per il settore automobilistico, sotto forma di bielle e rotaie di acciaio, come alberi per generatori e turbine nel settore delle tecnologie energetiche, come prodotti finiti nella costruzione di ponti e navi, nella produzione di attrezzature e di serbatoi. Le caratteristiche meccaniche richieste variano in base al settore di applicazione: dalla trazione elevata per materiali strutturali alla duttilità per i successivi processi di formatura.

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Prove di trazione

Le prove di trazione su barre e aste sono eseguite principalmente in accordo alle normative ISO 6892-1 e ASTM E8, standard ampiamente diffusi e riconosciuti a livello internazionale. La ISO 6892-1 è anche una normativa europea (EN ISO 6892-1) con identica formulazione, quindi applicabile in tutta l'Unione Europea (per esempio come DIN EN ISO 6892-1 in Germania). I provini vengono ricavati dal prodotto e preparati per la prova di trazione secondo la forma del prodotto o come specificato nella normativa dello stesso. Se la sezione trasversale lo consente, è possibile utilizzare come provini direttamente le sezioni del prodotto. I carichi richiesti possono superare facilmente i 2.500 kN, ZwickRoell realizza sistemi di prova personalizzati che raggiungono carichi fino a 5.000 kN. Questo comporta speciale attenzione nell'ambito degli afferraggi, ZwickRoell sviluppa afferraggi con nuove tecnologie per garantire che i campioni non si danneggino prematuramente a causa degli effetti del serraggio.

Misurazione della deformazione in accordo alle normative

Gli afferraggi idraulici ZwickRoell a chiusura parallela assicurano il perfetto serraggio e posizionamento dei campioni durante l'intera prova, evitandone lo scivolamento e lo scorrimento. Nella maggior parte dei casi, la misurazione della deformazione in accordo alle normative viene eseguita con estensimetri automatici a contatto od ottici (non a contatto). L'estensimetro makroXtens ZwickRoell è la soluzione ideale per le prove su barre e aste. Grazie al suo design, all’alta risoluzione, all’elevata accuratezza e robustezza l'estensimetro makroXtens può essere utilizzato anche in condizioni critiche. La sua robusta struttura meccanica consente la misurazione continua della deformazione fino alla rottura del provino. Pertanto è possibile determinare automaticamente anche la deformazione a rottura, senza dover ricorrere a marcature impegnative e misurazioni manuali al termine dei test.

Misurazione della deformazione fino alla rottura

Una valida alternativa per misurare la deformazione fino a rottura dei provini, sempre rispettando i requisiti delle normative (ISO 6892-1, ASTM E8, ISO 9513, e ASTM E83), è l’estensimetro non a contatto laserXtens. Tale estensimetro non richiede alcuna marcatura dei provini, sfruttando come marcatori i pattern generati dalla luce laser stessa. L’identificazione ottica dei marker avviene automaticamente senza che imperfezioni degli strati superficiali possano influenzare le marcature. Dal 2009, le normative ISO 6892-1 e ASTM E8 permettono di controllare e regolare automaticamente la velocità di prova tramite l'indice di deformazione. Le tolleranze richieste dalle normative per il controllo dell'indice di deformazione (in particolare quelle relative al controllo dell'indice di deformazione in closed-loop) vengono soddisfatte sia dall'estensimetro makroXtens che dal laserXtens.

Prove di durezza

Le prove di durezza sono eseguite su barre e aste per verificare la caratterizzazione delle micro strutture, per determinare la durezza della superficie e per la stima approssimativa della forza. Vengono utilizzati svariati metodi con carichi di prova molto bassi e molto alti. I metodi più importanti sono quelli classici come Brinell (DIN EN ISO 6506-1), Rockwell, Vickers (DIN EN ISO 6507-1) e Knoop (DIN EN ISO 4545-1). Le normative ASTM più importanti ASTM E10 (Brinell), ASTM E384 (Vickers e Knoop) ed ASTM E18 (Rockwell). In alcune aree di applicazione vigono altri metodi e specifiche, ad esempio nel settore aerospaziale è utilizzata la normativa europea EN 2002-7.

Grazie alla semplicità, alla rapidità e all’affidabilità, le prove di durezza sono estremamente diffuse e i risultati derivanti vengono comparati con le prove caratteristiche del materiale. Con i prodotti lunghi, spesso si determinano le caratteristiche di durezza del materiale definendo la distribuzione della durezza lungo una barra sottoposta a diversi trattamenti termici quali rinvenimento tempra (prova Jominy DIN EN ISO 642).
La gamma dei prodotti ZwickRoell comprende macchine di prova per tutti i metodi di durezza richiesti, inclusi quelli relativi alle prove automatizzate Jominy.

La gamma dei prodotti ZwickRoell comprende durometri e dispositivi per tutte le applicazioni e i metodi di prova. I nostri durometri e dispositivi rispettano i requisiti di tutte le normative internazionali e possono essere calibrati in accordo a queste ultime. Come laboratorio di taratura, ZwickRoell è accreditata per la taratura dei durometri dall'ente nazionale tedesco di accreditamento DAkkS. 

Prove e determinazione del valore di durezza globale medio

Un altro aspetto delle prove di durezza è la determinazione del valore di durezza globale medio dopo la laminazione. La laminazione è un processo termomeccanico usato per determinare lo spessore, la larghezza della lamiera e le relative proprietà meccaniche. Per determinare i valori medi delle strutture grezze vengono usati i metodi di durezza che impiegano forze superiori. I metodi di prova più adatti sono Brinell o Rockwell. Per testare barre e aste pesanti vengono spesso utilizzati durometri portatili. Possono essere utilizzati direttamente sulla parte da testare.

Determinazione della finitura strutturale dei costituenti metallografici con prove di durezza

Un altro aspetto delle prove di durezza è la determinazione della finitura strutturale tramite prove di durezza sui costituenti metallografici. Questi costituenti metallografici hanno dimensioni ridotte, pertanto vengono testati con durometri a bassi carichi, solitamente microdurometri fissi con ampiezza e profondità di indentazione regolabili. 

Prove di fatica

I modi in cui i prodotti vengono utilizzati nel settore di trasporto ed energia pongono richieste particolari sulla sicurezza dei prodotti e dei componenti utilizzati. Le proprietà del materiale relative la resistenza e il limite alla fatica, determinate con le prove di fatica, hanno spesso un impatto rilevante per la sicurezza nella scelta del materiale e nella progettazione dei componenti. I provini vengono testati in condizioni di carico ciclico e con variazioni di carico alternato (trazione/compressione). ZwickRoell offre macchine per prove di fatica con azionamento elettromagnetico fino a 600 kN. Le macchine servoidrauliche più grandi attualmente usate gestiscono carichi fino a 5.000 kN.

  • Sistemi servoidraulici provati da un’esperienza pluriennale
  • Unità con azionamento a risonanza elettromagnetica
  • Sistemi di serraggio del provino per tutti i principali test
  • Tecnologia di valutazione e controllo sviluppata, realizzata e programmata da ZwickRoell

 

Prove di fatica torsionale

Nelle prove materiali, è particolarmente rilevante il comportamento dei prodotti tondi sottoposti a torsione. Per le prove statiche, ZwickRoell fornisce prodotti specifici da usare in combinazione con le macchine di prova per applicare torsioni sul provino e determinare le proprietà del materiale. È anche possibile applicare assi di carico multipli, testando il materiale secondo il suo uso. Per le prove di fatica sotto grandi carichi di torsione alternati, possono essere raggiunte frequenze di oltre 200Hz con un vibroforo (HFP) dotato di dispositivi di prova speciali. Utilizzare condizioni di risonanza rende la prova veloce e, grazie al ridotto consumo energetico, efficiente. Quando si usa un vibroforo i vantaggi principali sono i seguenti

  • Dispositivi personalizzati
  • Prove più veloci
  • Alta efficienza energetica
  • Minima necessità di manutenzione.

 

Cerchiamo e troviamo la soluzione di prova più adatta alle tue esigenze.

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