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Prove su lamiere sottili

Le lamiere sottili e i fogli sono l’ultimo passaggio nella produzione dei prodotti piatti. Le lamine sottili hanno uno spessore compreso fra 0,35 e 3 mm, i fogli sono generalmente spessi meno di 60 µm. I fogli ultra sottili completano il range degli spessori. Le applicazioni per questi prodotti piatti sono svariate, per questo sono diffuse in tutte le industrie con un range di prova ampio. 

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Prova di trazione con determinazione del valore r e valore n

Le lamiere sottili devono avere una buona duttilità combinata con un’alta resistenza. Le prove di trazione per la caratterizzazione delle proprietà del materiale vengono eseguite in accordo alla normativa internazionale ISO 6892-1 e alla normativa americana ASTM E8.

Determinazione valore r e valore n

I valori r e n sono spesso determinati con le prove di trazione per fornire indicazioni sulle caratteristiche di formatura del materiale. Il valore n indica l'incrudimento del materiale sottoposto a deformazione plastica, mentre il valore r indica l'anisotropia verticale. Il valore n è determinato dai valori di deformazione e carico, mentre per il valore r viene misurata anche la deformazione trasversale sui provini di trazione. Il valore r è determinato secondo la normativa internazionale ISO 10113 e la normativa americana ASTM E517; il valore n è determinato secondo la ISO 10275 e ASTM E646. I provini di trazione vengono ricavati dal nastro o lamiera a specifiche angolazioni rispetto alla direzione di laminazione, fattore che influisce sul valore di r. La lunghezza parallela si ottiene tramite fresatura o punzonatura più finitura. I nastri sono ricavati da fogli e in alcuni casi sono punzonati. La forma del provino è selezionata a seconda dei metodi di prova sopra citati. 

Preparazione provini

ZwickRoell offre un’ampia gamma di macchine e dispositivi per la produzione di provini ricavati da lamiere con diverso spessore, oltre a sistemi per prove statiche per determinare le proprietà tramite test di trazione. Nell’ampia gamma di estensimetri ZwickRoell per la deformazione assiale e trasversale puoi trovare la combinazione ideale in base ai tuoi specifici requisiti ed esigenze di prova, ad esempio l’estensimetro laser per lamiere dimensionalmente stabili.

Prove di durezza

Le prove di durezza su lamiere sottili e lamiere da rivestimento vengono eseguite per determinare la durezza della superficie del metallo e del rivestimento. Queste prove sono utilizzate principalmente per il controllo della qualità nei processi di laminazione e rivestimento. Questi rivestimenti solitamente hanno spessori che vanno da pochi micrometri a poche decine di micrometri, quindi è necessario eseguire prove di durezza con una ridotta profondità di indentazione. 

Le profondità ridotte di indentazione possono essere ottenute con carichi di prova ridotti usando i metodi di prova classici Vickers (DIN EN ISO 6507-1), Rockwell (DIN EN ISO 6508-1), e in particolare la scala superficiale Rockwell, ed infine Brinell (DIN EN ISO 6506-1). Il metodo per prove di durezza Martens viene sempre più utilizzato per i rivestimenti sottili. È conosciuto anche come test di indentazione strumentato per la sua misurazione precisa della curva di profondità forza-indentazione; a livello internazionale è conosciuto come IIT. La profondità dell'indentazione residua non deve superare il 10% dello strato disponibile o dello spessore del rivestimento; se ciò dovesse accadere l'influenza del supporto o il substrato non deve essere trascurata. Con la prova di indentazione strumentata anche piccole indentazioni o indentazioni profonde possono essere misurate con elevata accuratezza, per questo i valori di durezza possono essere determinati in modo attendibile e riproducibile.

Le lamiere sottili sono spesso tagliate a una dimensione specifica come definito dal cliente e saldate insieme con altre lamiere metalliche, per esempio in accordo con il processo di saldatura continua a rulli (DIN EN ISO 4063). Utilizzando i metodi per prove di durezza è possibile testare anche la qualità dei giunti saldati. Generalmente i metodi di prova per micro-durezze utilizzati su sezioni trasversali o sulla superficie dei giunti saldati e l'area circostante sono Vickers, Knoop e Martens (DIN EN ISO 6507-1, DIN EN ISO 4545-1, DIN EN ISO 14577-1). Le posizioni per test singoli o multipli possono essere definite con assoluta precisione usando strumenti che eseguono prove secondo questi metodi.

Prove di duttilità

Per le lamiere sottili, la duttilità è una delle proprietà meccaniche più importanti. I tipici processi di formatura, come l’imbutitura profonda (deep drawing) e la formatura per stiramento (stretch forming), possono essere caratterizzati tramite metodi di prova prestabiliti. Le macchine di prova BUP ZwickRoell (sheet metal testing machines) per prove su lamiere sottili testano queste proprietà con forze di imbutitura fino a 1.000 kN.

Una prova molto importante e allo stesso tempo molto critica è la determinazione della curva limite di deformabilità, dalla quale i progettisti ricavano le indicazioni sulle sollecitazioni massime che il materiale può subire in fase di formatura. ZwickRoell lavora in stretta collaborazione con partner altamente specializzati per sviluppare la tecnologia di misurazione ottica necessaria per la registrazione dello snervamento durante il processo di imbutitura.

Prove di trazione ad alta velocità

Il comportamento del materiale ad alta deformazione è critico per le applicazioni del settore automobilistico. Durante gli incidenti stradali i materiali si deformano in modo molto rapido, questo aspetto deve essere tenuto in considerazione nella fase di progettazione delle automobili. Le proprietà dei materiali possono essere determinate con le prove di trazione ad alta velocità eseguite le nostre macchine per prove di trazione ad alta velocità della serie ZwickRoell HTM. Queste macchine di prova servoidrauliche raggiungono velocità fino a 20 m/s con carichi fino a 160 kN.

Prove draw bead

Questo test ha lo scopo di determinare il coefficiente di attrito tra le lamiere e il punzone di formatura, per identificare il lubrificante ideale ed evitare così cricche e pieghe, assicurando un ottimo processo di stampaggio. L'unità draw bead può essere facilmente installata su una macchina di prova standard.

Durante la prova la lamiera (di dimensioni standard 300 mm x 30 mm x 2 mm) viene aggraffata assialmente dall'afferraggio superiore e dal dispositivo "draw bead" chiuso. In seguito, il nastro viene stampato attraverso il dispositivo "draw bead". Questa procedura può essere ripetuta automaticamente secondo un numero di ripetizioni variabile. La forza di serraggio del dispositivo, controllata in digitale, garantisce risultati di prova accurati e riproducibili. Il punzone del dispositivo può essere cambiato rapidamente per soddisfare le diverse specifiche di prova.

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

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