Prove di impatto
Le prove di impatto sono prove a breve termine e forniscono informazioni sul comportamento di materiali o componenti soggetti a carico rapido e alle diverse temperature. I sistemi utilizzati per queste prove sono sia pendoli di impatto che torri di caduta.
Dal momento che molti materiali utilizzati quotidianamente per diverse applicazioni sono soggetti a temperature variabili e poiché il comportamento alla frattura o al cedimento dipende anche dalla temperatura, questi materiali devono spesso essere testati nell'intero intervallo di temperature di funzionamento. Questi test vengono utilizzati per indicare a quale temperatura e in quale misura il materiale diventa fragile.
Il diagramma di esempio mostra che la diminuzione della resistenza dell'acciaio dolce a -40 °C è del 25 % rispetto alla resistenza a 0 °C. Le materie plastiche presentano un comportamento simile, ma generalmente molto più accentuato. Le prove di impatto sono spesso eseguite anche su materie plastiche a diverse temperature.
Prova di impatto con pendoli per prove di impatto Prova di impatto con torri di caduta Prova di impatto con macchine di prova ad alta velocità
Qual è la differenza tra prove di impatto Charpy e Izod?
Le prove di impatto più comuni sono le prove Charpy e Izod. Le prove Charpy vengono eseguite in accordo alle normative ISO 179-1 e ASTM D6110. Prove Charpy strumentate secondo ISO 179-2. Le prove Izod si riferiscono alle normative ISO 180, ASTM D256, ASTM D4508 e "Unnotched cantilever beam impact" secondo ASTM D4812.
Prove di flessione a impatto Charpy
Il metodo Charpy secondo ISO 179-1 è il metodo di prova raccomandato per i test sulle materie plastiche nell’ambito della normativa ISO 10350-1 per la raccolta e la presentazione di dati unici comparabili. La prova viene eseguita preferibilmente su provini senza intaglio con impatto sul lato stretto (1eU). Se durante la prova il provino non si rompe, i test successivi vengono eseguiti con provini intagliati. In questo caso, il confronto dei risultati non è possibile. Se il provino intagliato non si rompe, viene utilizzato il metodo della prova di trazione a impatto.
Prove di flessione a impatto strumentate Charpy
Tracciando la sequenza forza tempo, è possibile ottenere con elevata accuratezza il relativo diagramma tramite doppia integrazione usando una tecnologia di misura di alta qualità. I dati acquisiti possono essere usati in svariati modi:
- Valori caratteristici aggiuntivi che migliorano la conoscenza del comportamento del materiale
- Valori caratteristici meccanici della frattura
- Determinazione automatica indipendente dall'operatore del tipo di rottura usando l'analisi della curva forza-spostamento.
Le curve dei valori di misura mostrano sempre le oscillazioni caratteristiche. Si tratta di fluttuazioni dei provini con frequenze collegate in modo definito e funzionale alla geometria del provino, alle dimensioni e al valore del modulo del polimero. L'intervallo di misurazione ampio è un altro vantaggio importante della strumentazione. Questi strumenti misurano le forze e non le energie, come nel caso dei tradizionali pendoli per prove di impatto. Poiché l'elettronica di misura consente misurazioni precise fino a 1/100 della forza nominale, l'estremità inferiore dell'energia d'impatto misurabile è solitamente determinata dalla durata della prova e dalla frequenza propria degli elementi di misura. Per questo, è possibile coprire l'intero intervallo di misurazione descritto nella norma ISO 179-2 con due martelli del pendolo strumentati.
Prove di flessione a impatto Izod
La normativa americana ASTM utilizza principalmente il metodo di prova Izod, specificato in ASTM D256. Tutte le prove di impatto secondo questa norma sono eseguite su provini con intaglio. Nel caso in cui possano essere prodotti solo provini di piccole dimensioni, viene utilizzato il metodo "chip-impact", secondo la norma ASTM D4508. Si tratta di un test analogo al test Dynstat.
Prove di impatto con macchine di prova ad alta velocità
La macchina di prova ad alta velocità HTM può essere ampiamente utilizzata per le prove sulle materie plastiche. Raggiunge un'alta velocità di prova e ampi range di forza e può essere usata in maniera flessibile nelle prove di trazione e compressione. L'esecuzione di prove in un intervallo di temperature ampio è possibile grazie all'impiego di camere climatiche.
