Prove materiali

Le prove materiali distruttive e non distruttive esaminano il carico meccanico di un materiale fino a rottura o fino ad una specifica deformazione. Le prove possono essere eseguite in diverse condizioni ambientali.

Attraverso i valori caratteristici del materiale si ottiene una chiara definizione delle sue proprietà, fondamentali nell’analisi comparativa tra diversi materiali.

Le prove sui materiali non vengono eseguite solo presso gli istituti di ricerca, ma aiutano anche le aziende ad ottenere conoscenze preziose per lo sviluppo di nuovi prodotti e il miglioramento di quelli già esistenti.

Tipi di prove Prove materiali distruttive Prove materiali non distruttive
Macchine per prove statiche Macchine per prove dinamiche

I metodi di prova standardizzati (ad esempio, ASTM e ISO), riconosciuti in tutto il mondo per garantire la qualità e la sicurezza nei diversi settori industriali, svolgono un ruolo centrale nelle prove materiali meccaniche e sui componenti. Essi forniscono specifiche precise per le procedure di prova, le condizioni e configurazioni di prova:

Normative

Prove di trazione

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Prove di compressione

e macchine per prove di compressione

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Prove di flessione

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Prove di fatica

Definizione e descrizione

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Meccanica della frattura

Crescita della cricca, propagazione della cricca e arrestabilità della cricca

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Prove di durezza e metodi per prove di durezza

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Prove di impatto

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Test di caduta

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Prove di creep

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Prove biassiali

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Prove di trazione ad alta velocità

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Metodi di prova per i test sulle lamiere

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Prove su componenti

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Metodi di prova

Nell'ambito delle prove materiali si possono applicare diversi metodi:

Nelle prove quasi statiche o statiche il carico viene applicato al provino in modo lento e costante. Nelle prove statiche si determinano le proprietà di resistenza e deformazione dei provini e dei componenti, principalmente sottoposti a trazione, compressione e flessione, ma anche taglio o torsione. A differenza delle prove dinamiche, le prove statiche sui materiali vengono effettuate a velocità ridotte.

Durante le prove dinamiche il provino viene sottoposto ad un carico di impatto o il carico influenza periodicamente il provino per un periodo di tempo più lungo. Si definisce prova dinamica la prova (distruttiva) su materiali o componenti, che viene eseguita con movimento rapido (dinamico), come ad esempio i test eseguiti con i pendoli per prove di impatto, con le torri di caduta o i test ad alta velocità (prove di foratura o di trazione ad alta velocità).

Prove materiali cicliche/prove a fatica:: nelle prove cicliche sui materiali, il provino viene sottoposto a cicli di carico continui. In base alla macchina, questi cicli di carico possono essere di trazione/compressione, con carico pulsante o alternato in forma sinusoidale, triangolare, ecc.

Prove materiali distruttive

Nelle prove distruttive sui materiali, i provini, ricavati da un materiale, vengono analizzati sotto carico meccanico o chimico. Il provino viene distrutto o trasformato in superficie, per questo, dopo la prova non può più essere utilizzato.

Le prove distruttive sui materiali svolgono un ruolo particolarmente importante nell'industria automobilistica e nell'ingegneria aerospaziale, poiché in questi settori la fatica del materiale rappresenta un fattore di rischio molto elevato. Allo stesso modo, le prove su materiali e componenti sono diventate indispensabili nell’industriale medicale.

Nella maggior parte dei metodi di prova il provino viene distrutto:

Prove materiali non distruttive

Nelle prove non distruttive (NDT) viene testata la qualità di un provino senza danneggiarlo. In questo modo si può garantire che la qualità del materiale sia sufficientemente elevata per la lavorazione successiva e che possa resistere in modo affidabile ai carichi a lungo termine.

I metodi delle prove non distruttive includono:

Alcune applicazioni delle prove materiali non distruttive

Film

Le prove di attrito statico e dinamico fanno parte dei test non distruttivi sui materiali.

Schiuma

Viene misurata la durezza di indentazione sulle schiume.

Erogatore spray

Test non distruttivo del funzionamento dell’erogatore spray

Parti e componenti di una macchina di prova materiali

In generale, tutte le macchine di prova materiali hanno componenti simili. Molti componenti sono adattati al telaio di carico:

Elettronica Afferraggi Estensimetri Celle di carico Software di prova

Metodi di prova standardizzati nelle prove materiali meccaniche

Le prove sui materiali comprendono una varietà di metodi di prova con cui vengono determinati il comportamento e le caratteristiche dei provini standard, delle parti finite e dei componenti (test sui componenti) sottoposti a carico meccanico, termico o chimico. I requisiti per le procedure di prova differiscono nei vari settori industriale e sono definiti principalmente nelle norme ISO e ASTM, ma anche in norme specifiche del settore e negli standard di fabbrica dei produttori.

Qui trovi una panoramica dei principali metodi di prova standardizzati per le prove materiali meccaniche e sui componenti:

Short description	Standards
Idrogeno & metalli \| KIH test	ASTM D1681
Medicale \| Camera bianca	ISO 14644-1, ISO 14644-14, VDI 2083 Page 9.1
Materie plastiche \| Elastomeri \| Prove di trazione	ASTM D412
Compositi e materie plastiche \| Prove di compressione (carico assiale)	ASTM D695, EN 2850 method B, BSS type III & IV
Carta & cartone \| Prova di trazione in umido	ISO 3781, TAPPI T456
Metalli \| Fatica termomeccanica (TMF)	ISO 12111, ASTM E2368
Medicale\| Test sulle mascherine facciali	ISO 16900, ASTM D5035
Metalli \| Lamiere \| Cupping test secondo Erichsen & Olsen	ISO 20482, ASTM E643-86
Metalli \| Prove di trazione (temperatura ambiente)	ISO 6892-1
Metalli \| Lamiera \| Earing test	ISO 11531, DIN EN 1669
Metalli \| Lamiera \| Prove di espansione del foro, sensibilità alla cricca sul bordo	ISO 16630
Tessile \| Filo, filato, spago \| Prove di trazione	ISO 2062, ISO 11566, DIN EN 12562, DIN 53835-2, DIN 53835-3
Medicale \| Connessioni Luer/Luer lock - sostituito da ISO 80369	ISO 594-1, ISO 594-2
Materie plastiche \| Prove di trazione	ISO 527-1, ISO 527-2
Materie plastiche \| Film \| Prove di trazione	ISO 527-3
Materie plastiche \| Tubi \| Rigidità dell'anello / flessibilità dell’anello	ISO 9969, ISO 13967, ISO 13968, ASTM D2412, ASTM D5356, EN 1288, EN 538, EN 491
Materiali da costruzione \| Vetro e tegole \| Prove di flessione	EN 1288, EN 538, EN 491
Settore industriale medicale \| Autoiniettori	ISO 11608-5
Prove di compressione con applicazione del carico di taglio	ISO 14126 method 1, ASTM D3410, EN 2850 method A, AITM1-0008 type A
Carta & cartone \| Prova di trazione a secco	ISO 1924, ISO 1924-2, ISO 1924-3, ASTM D828, TAPPI T494
Metalli \| Tubi \| Prove di trazione su anello	ISO 8496, DIN 50138
Metalli \| Tubi \| Prove di appiattimento del tubo	ISO 8492, DIN 50136
Idrogeno & metalli \| Cedimento del materiale dovuto all'infragilimento da idrogeno	ASTM F1624
Materie plastiche \| Prove di trazione	ASTM D638
Metalli \| Provini \| Prove di trazione	DIN 50125
Metalli \| Tubi \| Prove di espansione della deriva	ISO 8493, DIN 50135
Idrogeno & metalli \| Infragilimento da idrogeno dell’acciaio nel processo di rivestimento	ASTM F519
Compositi \| Prove di compressione (carico combinato)	ISO 14126 method 2, ASTM D6641, AITM1-0008
Carta & cartone \| Prova di scoppio	ISO 2758, ISO 2759
Metalli \| Tubi \| Prove di bordatura	ISO 8494, DIN 50139
Compositi\| Prove di compressione su provini intagliati (OHC, FHC)	ASTM D6484, ASTM D6742, BSS 7260 type I, AITM1-0008
Carta \| Resistenza allo schiacciamento piatto / test su corrugati medi (CMT)	ISO 7263, TAPPI T809
Metalli \| Tubi \| Prove di allargamento su anello	ISO 8495, DIN 50137
Carta & cartone \| Prova di schiacciamento dell’anello (RCT)	ISO 12192, TAPPI T822
Carta & cartone \| Resistenza alla compressione / prova di serraggio corto (SCT)	ISO 9895, TAPPI T826, DIN 54518
Metalli \| Prove di trazione (temperatura elevata)	ISO 6892-2
Compositi \| Prove di trazione	ISO 527-4, ISO 527-5
Carta \| Prova di trazione zero-span	TAPPI T231
Compositi \| Prove di trazione	ASTM D3039
Metalli \| Prove di trazione (temperatura elevata)	ASTM E21
Carta \| Coefficiente di attrito	TAPPI T549
Carta & cartone \| Prove di Coesione Interna “Bond-test” / Prove di trazione in direzione Z	ISO 15754, TAPPI T541
Carta & cartone \| Prove di flessione (2 punti)	ISO 2493-1, ISO 5628, DIN 53121, DIN 54608
Carta & cartone \| Resistenza alla compressione in configurazione "short-span” (S-test)	ISO 7763, DIN 5014
Cartone \| Cartone ondulato \| Prove di punzonatura	DIN 53142-2, DIN 53142-1
Cartone \| Cartone ondulato \| Test di schiacciamento piatto (FCT)	ISO 3035, TAPPI T825
Cartone \| Cartone ondulato \| Test di schiacciamento del bordo (ECT)	ISO 3037, TAPPI T811
Cartone \| Cartone ondulato \| Prove di schiacciamento e di impilamento della scatola	ISO 12048, TAPPI T804
Carta \| Tessuto \| Prove di trazione in umido	ISO 12625-5
Carta \| Tessuto \| Prove di trazione a secco	ISO 12625-4
Carta \| Tessuto \| Test di resistenza allo scoppio / prova di punzonatura	ISO 12625-9
Materie plastiche \| Schiuma flessibile \| Standard collettivo per vari test	ASTM D3574
Materie plastiche \| Film \| Prove di trazione	ASTM D882
Metalli \| Prove di trazione (temperatura ambiente)	ASTM E8
Materie plastiche \| Prove di trazione ad alta velocità di deformazione (prova di trazione ad alta velocità)	ISO 18872, ISO 18989 (draft), VDA 287, SAE J2749
Medicale \| Protesi dell’anca \| Prove di fatica sull’albero femorale / Vita a fatica finita	ISO 7206-4, ISO 7206-6
Medicale \| Protesi dell’anca \| Test di compressione/trazione sulle teste femorali modulari	ISO 7206-10
Medicale \| Protesi dell’anca\| Metodo di prova deformazione del guscio acetabolare	ISO 7206-12
Medicale \| Protesi dell’anca \| Protesi per lo smontaggio del guscio acetabolare / liner	ASTM F1820
Medicale \| Impianti d'anca \| Resistenza alla coppia sulla testa femorale - albero femorale	ISO 7206-13
Medicale \| Protesi dell’anca \| Forza per lo smontaggio della connessione conica	ASTM F2009
Medicale \| Protesi dell’anca \| Resistenza a fatica delle teste femorali in ceramica	ASTM F2345
Medicale \| Protesi dell’anca \| Prove di fatica sugli steli femorali in metallo	ASTM F2580
Metalli \| Prove di fatica a basso numero di cicli (LCF)	ISO 12106, ASTM E606
Medicale \| Protesi del ginocchio \| Prove di fatica del piatto tibiale	ISO 14879-1, ASTM F1800
Metalli \| Lamiera \| Cupping test, curva di limite di formabilità (FLC)	ISO 12004
Metalli \| Lamiera \| Earing test, Fukui	JIS Z2249
Tessile \| Cinghie, cinture, corde, cordame \| Prove di trazione / prove di adesione	ISO 2307, ISO 252, ISO 283, DIN EN 1492
Materiali da costruzione \| Legno \| Prove di trazione e flessione	ASTM D1037, EN 311, EN 320, EN 319, DIN 52186
Medicale \| Impianti spinali \| Prove statiche & dinamiche / modello di vertebrectomia	ISO 12189, ASTM F1717, ASTM F2706
Medicale \| Impianti dentali \| Prove di fatica	ISO 14801
Medicale \| Imballaggio \| Forza di tenuta residua (RSF) su fiale	USP 1207
Medicale \| Penne insuliniche e iniettori a penna \| Prova di garanzia della qualità	ISO 11608-1, ISO 11608-2, ISO 11608-3, USP 1383, USP 382
Metalli \| Durezza Rockwell	ISO 6508, ASTM E18
Metalli \| Durezza Jominy Prova di tempra finale (Jominy)	ISO 642, ASTM A255
Materie plastiche \| Schiuma flessibile \| Valore dello sforzo in compressione	ISO 3386, ISO 3386-1, ISO 3386-2
Materie plastiche \| Schiuma flessibile \| Durezza di indentazione	ISO 2439, DIN 53579
Materie plastiche \| Tubi \| Test di creep	ISO 9967
Materie plastiche \| Forza di impatto Charpy	ISO 179-1, ISO 179-2, ASTM D6110
Metalli \| Prove di fatica (S-N curve test)	ISO 1099, ASTM E466-15, DIN 50100
Metalli \| Lamiera \| Cupping test, rigonfiamento	ISO 16808
Tessile \| Prove su tessuti, tessuti rivestiti e geotessili	ISO 13934-1, ISO 13937-2, ISO 9073-4, ISO 3303, ISO 12236, ISO 10319, ISO 4606
Medicale \| Industria Odontoiatrica \| Resistenza alla flessione della ceramica	ISO 6872, EN 843-1
Medicale \| Cateteri \| Prove Trazione	ISO 10555
Compositi \| Prove di compressione dopo l'impatto (CAI)	ISO 18352, ASTM D7136, ASTM D7137, AITM1-0010, BSS 7260 type II
Medicale \| Guanti da visita medica \| Prova di trazione	ISO 11193-1, ISO 11193-2
Medicale \| Siringhe, preriempite \| Metodo di prova per la valutazione dell'integrità e della funzionalità	ISO 11040, ISO 11040-4, ISO 11040-6, ISO 11040-8, USP 1383, USP 382
Materie plastiche \| Forza di impatto Izod	ASTM D256
Metalli \| Durezza Vickers	ISO 6507, ASTM E384
Materie plastiche \| Film \| Resistenza alla punzonatura	ASTM F1306, ASTM D5748, EN 14477
Materie plastiche \| Forza di impatto Izod	ISO 180
Metalli \| Lamiera \| Cupping test, Prova VW	PV 1054
Tessile \| Prodotti finiti \| Prove di trazione	EN 71, BS 4162, DIN EN 1492, BS 3084
Materie plastiche \| Componenti \| Test Dynstat	DIN 53435
Materie plastiche \| Schiuma flessibile \| Proprietà di trazione	ISO 1798
Materie plastiche \| Schiuma flessibile \| Resistenza allo strappo	ISO 8067
Materie plastiche \| Forza di impatto, trazione	ISO 8256, ASTM D1822
Compositi \| Prove di flessione	ISO 14125, ASTM D7264, EN 2562, EN 2746
Materie plastiche \| Tubi \| Proprietà di trazione	ISO 6259-1, ISO 6259-2, ISO 6259-3, ISO 8521, ISO 8513, ASTM D2105, ASTM D2290, EN 1393, EN 1394
Materie plastiche \| Prove di punzonatura su piastre	ISO 6603-2, ASTM D3763
Materie plastiche \| Prova di flessione a 3 punti	ISO 178
Materie plastiche \| Prova di flessione a 3 punti	ASTM D790
Metalli \| Durezza Brinell	ISO 6506, ASTM E10
Metalli \| Prove di flessione	ISO 7438, ISO 8491
Medicale \| Impianti spinali \| Prove su dispositivi di fusione del corpo intervertebrale	ASTM F2077, ASTM F2267
Materie plastiche \| Film \| Coefficiente di attrito (COF)	ISO 8295
Medicale \| Stent \| Prove di compressione radiali	ASTM F3067
Metalli \| Lamiere in metallo \| valore r	ISO 10113
Medicale\| Siringhe \| Forza di scorrimento del pistone delle siringhe	ISO 7886-1, USP 1383, USP 382
Materie plastiche \| Schiume flessibili \| Test di fatica con applicazione ripetuta del carico	ISO 3385
Materie plastiche \| Tubi \| Crescita della cricca	ISO 18488, ISO 18489
Metalli \| Lamiere in metallo \| valore n	ISO 10275
Materie plastiche \| Prove per la determinazione dell'indice di fluidità (MVR, FRR)	ISO 1133, ISO 1133-1, ISO 1133-2
Materie plastiche \| Melt flow test (MFR, MVR, FRR)	ASTM D1238, ASTM D3364
Metalli \| meccanica della frattura crescita della cricca da/dN	ASTM D647
Metalli \| Meccanica della frattura fattore di intensificazione critico K1C	ASTM E399
Metalli \| Prove di impatto Charpy con intaglio	ISO 148-1
Metalli \| Prove di impatto su provino Charpy & Izod con intaglio	ASTM E23
Metalli \| Acciaio per cemento armato \| Prove di trazione, flessione e fatica	ISO 15630-1, ASTM E488, BS 4449
Metalli \| Acciaio per cemento armato \| Prove di taglio	ISO 15630-2
Compositi \| Resistenza al taglio interlaminare (ILSS)	ISO 14130, ASTM D2344, EN 2377, EN 2563
Metalli \| Trefoli in acciaio \| Prove di trazione e fatica	ISO 15630-3, ASTM A416, ASTM A1061
Metalli \| Elementi di fissaggio filettati \| Prove di trazione, forza di prova, impatto, durezza e torsione	ISO 898-1, ISO 3506-1, ASTM F606-1
Metalli \| Dadi \| Forza di prova, test di durezza e allargamento dei dadi	ISO 898-2, ISO 3506-2, ASTM F606-2
Metalli \| Elementi di fissaggio filettati \| Prove di fatica	ISO 3800, DIN 969, MIL-STD-1312
Metalli \| Prove con torri di caduta	DIN EN 10274, API 5L
Metalli \| Durezza Leeb	ISO 16859, ASTM A965
Medicale \| Connettori Luer / Luer lock	ISO 80369-7, ISO 80369-20
Materie plastiche \| Film \| Coefficiente di attrito (COF)	ASTM D1894
Metalli \| Profondità di indurimento superficiale (SHD), Profondità indurimento effettiva (DS)	EN 10328
Materie plastiche \| Nastro adesivo \| Adesione al peel / Prova di peel	ASTM D3330
Metalli \| Profondità di nitrurazione (NHD)	DIN 50190-3
Metalli \| Profondità di cementazione (CHD)	ISO 2639
Metalli \| Durezza Vickers & Knoop	ASTM E92
Materie plastiche \| Schiuma rigida \| Test di compressione	ISO 844, ASTM D1621, EN 826
Compositi \| Forza dei legami adesivi (Lap Shear Test)	ASTM D5868, EN 6060, AITM1-0019
Medicale \| Placche ossee \| Resistenza alla flessione	ISO 9585, ASTM F382
Materie plastiche\| Temperatura di rammollimento a flessione	ISO 75, ASTM D648
Compositi \| Shear test (prova di taglio in piano)	ISO 14129, ASTM D3518, AITM1-0002
Medicale \| Viti ossee \| Proprietà meccaniche	ISO 6475, ASTM F543
Medicale \| Cannula e aghi \| Resistenza alla rottura	ISO 9626
Materie plastiche \| Tubi \| Temperatura di rammollimento Vicat	ISO 2507-1, ISO 2507-2, ISO 2507-3
Materie plastiche\| Temperatura di rammollimento Vicat VST	ISO 306, ASTM D1525
Compositi \| Shear test con intaglio a V (Iosipescu & V-notch rail)	ASTM D5379, ASTM D7078
Compositi \| Tasso di rilascio di energia G	ASTM D7905, EN 6034, AITM 1-0006, BSS 7273
Materie plastiche \| Rockwell e prova di durezza con indentazione a sfera	ISO 2039-1, ISO 2039-2, ASTM D785
Materie plastiche \| Tubi \| Test di Impatto	ISO 9854-1, ISO 9854-2, ISO 3127, ISO 7628-2, ASTM D2444
Compositi \| Prova G1c / Prova DCB (double cantilever beam)	ISO 15024, ASTM D5528, EN 6033, AITM 1-0005, BSS 7273
Materie plastiche \| Durezza Shore	ISO 48-4, ASTM D2240
Materie plastiche \| Durezza IRHD	ISO 48-2, ASTM D1415
Materie plastiche \| Prove di creep	ISO 899-1, ISO 899-2, ISO 16770, ASTM D2990

Prodotti per le prove materiali statiche

ZwickRoell Group è leader mondiale nella fornitura di macchine di prova materiali statiche, sviluppate dai nostri esperti per le prove di trazione, compressione, flessione, taglio e torsione.

Le nostre macchine di prova materiali statiche sono adatte per le applicazioni in tutti i settori, sia nel controllo qualità che nei progetti di ricerca, offrendo prestazioni eccezionali con materiali e componenti di prova impegnativi.

Prodotti per le prove materiali dinamiche

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