ISO 8256 & ASTM D1822 prove di trazione a impatto su materie plastiche
Le prove di trazione a impatto sulle materie plastiche forniscono le caratteristiche del materiale relative all'energia d'impatto, determinata sotto carico di trazione su provini standardizzati ad alta velocità di deformazione. Quando si utilizzano le stesse combinazioni di martelli e percussori, i risultati sono da considerarsi riproducibili. Le normative ISO 8256 e ASTM D1822 descrivono le prove di trazione a impatto sulle materie plastiche.
Le prove di impatto a trazione sono spesso utilizzate per provini flessibili ricavati da film o piastre, così come per plastiche morbide o semirigide, che non portano alla rottura del campione e quindi non forniscono risultati di prova utilizzando i metodi Charpy o Izod (ISO 180 o ASTM D256), anche per i campioni intagliati. Sono possibili anche test su provini rigidi secondo la definizione della ISO 472.
Metodo di prova ISO 8256
La ISO 8256 specifica due diversi metodi di prova:
- Il metodo A è caratterizzato da una configurazione di prova in cui il provino è fissato da un lato in una posizione definita grazie a un dispositivo di bloccaggio permanente. Una barra trasversale rigida con una massa definita è fissata all'altro lato. Durante la prova, il martello del pendolo colpisce la staffa, provocando una forte accelerazione; questo allunga il provino in direzione di trazione fino a quando a cedimento.
- Il Metodo B è preso in prestito dalla normativa ASTM D1822 e utilizza il cosiddetto metodo specimen-in-head. Il provino è fissato nel martello a pendolo ed è anche dotato di una staffa sul suo lato opposto. Insieme, il provino, la staffa e il pendolo formano un peso a caduta. La staffa viene fermata bruscamente nella posizione di impatto, mentre il movimento del provino e del martello continua, il provino viene quindi allungato in direzione di trazione fino a rottura.
Generalmente, il metodo A viene usato insieme alla normativa ISO 8256, mentre le prove secondo ASTM D1822 sono sempre eseguite con il metodo "specimen-in-head".
I test di impatto Izod su provini intagliati sono eseguite anche sotto forma di prove strumentate, cioè con una misurazione veloce della forza, ma non esiste ancora uno standard per questo.
Requisiti di prova
I pendoli per prove di impatto, descritti nel dettaglio nella ISO 13802, sono utilizzati per le prove di impatto a trazione convenzionali secondo ISO 8256. Questo garantisce un'elevata riproducibilità delle prove effettuate tra diversi strumenti, laboratori, operatori e luoghi.
Per il metodo Charpy il principio di misurazione si basa su un martello da impatto con capacità energetica e altezza di caduta definite, che trasferisce parte della sua energia cinetica quando colpisce il campione. Di conseguenza, il martello non ritorna alla sua altezza di caduta originale dopo l'impatto. La differenza di altezza misurata tra quella di caduta e quella di risalita è quindi la misura dell'energia assorbita. Stabilendo l'altezza di caduta, si definisce anche la velocità d'impatto in modo che le prove possano essere eseguite con tassi di deformazione riproducibili.
Una caratteristica speciale della prova di trazione a impatto è la correzione della forza centrifuga assorbito dal blocco. Questa correzione si basa sul presupposto di un impatto elastico, in realtà esiste anche la componente plastica, quindi questa correzione rimane un'approssimazione. Un confronto diretto dei valori caratteristici dovrebbe quindi essere eseguito su combinazioni identiche di martelli e percussori.
Ogni mazza del pendolo può essere utilizzata nel range che va dal 10% all' 80% della sua energia nominale potenziale iniziale. Se più martelli soddisfano questo requisito per un dato materiale - che è di solito il caso di aree di lavoro sovrapposte di diversi martelli - viene scelto il martello con la più alta energia potenziale iniziale. Questo assicura che la perdita di velocità durante l'impatto sia ridotta al minimo.
Questo tipo di misurazione implica che tutte le perdite di energia siano attribuibili al campione. È quindi importante minimizzare, correggere o eliminare completamente tutte le cause esterne di errore. Per quanto concerne le perdite di attrito che inevitabilmente si verificano a causa della resistenza dell'aria e a livello dei cuscinetti del martello, la norma ISO 13802 contiene specifiche e controlli rigorosi durante le tarature regolari. I valori di correzione sono misurati e assegnati al rispettivo martello. Una massa adeguata e un'installazione senza vibrazioni del pendolo per prove di impatto su un tavolo da laboratorio stabile o su un piano di lavoro fissato a una parete solida sono fondamentali per la qualità della misurazione. Le vibrazioni interne del dispositivo sono ridotte al minimo grazie al suo design. ZwickRoell utilizza martelli con doppia asta in carbonio ad elevata rigidità con una massa ridotta.
ISO 8256 definisce cinque diversi provini. I tipi 1 e 4 sono consigliati per il metodo A, i tipi 2 e 4 per il metodo B. I campioni di tipo 3 hanno una parte centrale parallela quadrata con base di misura di 10 mm, ideale per le misurazioni della deformazione utilizzando i sistemi DIC. Il tipo 5 include superfici di arresto aggiuntive sulla spalla, che facilitano l'allineamento preciso e consentono la trasmissione della forza form-fit con materiali rigidi e un'altezza sufficiente del campione.
Approfitta del software di prova leader nelle prove materiali
Il software di prova testXpert ZwickRoell offre:
- Funzionamento semplice: inizia subito a fare i test e diventa un utente testXpert mantenendo la massima sicurezza.
- Prova efficienti e affidabili: approfitta dei risultati affidabili e della massima efficienza dei test.
- Integrazione flessibile: testXpert è la soluzione ottimale per tutte le applicazioni e i processi: in poche parole, un flusso di lavoro più efficace.
- Design a prova di futuro: software di prova per l'intero ciclo di vita, pronto per le tue attività di prova future!
