La prova di trazione è il controllo con cui si verifica quanta forza un campione, una giunzione o un assieme sopporta quando viene tirato lungo il proprio asse. Sapere come misurare forza di trazione in modo ripetibile significa ottenere valori confrontabili fra turni, operatori e lotti diversi, e non semplicemente leggere un numero sul display dello strumento.
Il risultato dipende da tre elementi che agiscono insieme: la macchina o il dinamometro impiegato, l’attrezzatura di afferraggio e il modo in cui il carico viene applicato nel tempo. Un afferraggio che slitta, un disallineamento di pochi gradi o una velocità di applicazione non controllata spostano il valore letto anche di parecchi punti percentuali, e lo spostano sempre nella stessa direzione: verso il basso, facendo scartare pezzi conformi oppure, al contrario, mascherando una giunzione debole.
Nelle sezioni che seguono la prova viene ricostruita come sequenza operativa: preparazione del campione e della catena di prova, scelta del metodo e della velocità, esecuzione e numero di ripetizioni, lettura del picco con il relativo criterio di accettazione, registrazione del dato e verifica periodica dello strumento. Il riferimento normativo di base resta la ISO 7500-1 per la macchina di prova e la ISO 376 per la taratura dei trasduttori di forza.
Vuoi un aiuto nella scelta del prodotto ?
Preparazione del campione e della catena di prova
La preparazione inizia dal campione. Va prelevato in modo rappresentativo del lotto, identificato con un codice univoco e condizionato nelle condizioni previste dal metodo: per le materie plastiche la ISO 527 richiede un condizionamento in atmosfera controllata, tipicamente 23 °C e 50 % di umidità relativa, per un tempo minimo prima della prova. Le dimensioni utili vanno rilevate a freddo, prima del montaggio, con strumenti a loro volta tarati.
Segue la catena di prova. Afferraggi, perni, celle di carico e adattatori devono essere coassiali con la direzione del carico: un disallineamento introduce una componente flettente che anticipa il cedimento. Le superfici di presa vanno pulite e scelte in funzione del materiale, evitando ganasce che incidano il campione nella zona utile. Il banco va vincolato in modo rigido, perché la cedevolezza della struttura falsa sia la corsa sia il valore di picco.
Scelta del metodo e impostazione dei parametri di carico
Il metodo si sceglie in base al materiale e allo scopo del controllo. Per i metalli il riferimento è la ISO 6892-1, che definisce la geometria del provino, la velocità di deformazione e le grandezze da determinare; per le materie plastiche si applica la ISO 527, con le sue varianti per film, provini stampati e compositi. Per le giunzioni e gli assiemi il metodo è spesso definito dal capitolato o dalla specifica di prodotto, che indica il valore minimo richiesto.
Impostato il metodo, si dimensiona la strumentazione. La cella di carico va scelta in modo che il valore atteso cada nella parte alta del campo, indicativamente fra il venti e il novanta per cento del fondo scala: sotto quella soglia l’incertezza relativa cresce rapidamente. La macchina deve appartenere a una classe di accuratezza compatibile con la tolleranza da verificare, secondo la ISO 7500-1, e i trasduttori esterni devono essere tarati secondo la ISO 376.
Come misurare forza di trazione durante l’esecuzione della prova
Con il campione montato si azzera il sistema di misura a catena scarica, quindi si applica un precarico modesto per eliminare i giochi e recuperare lo scorrimento iniziale delle ganasce. Da quel punto il carico si applica in modo monotono e continuo, alla velocità prescritta dal metodo: una velocità troppo elevata alza il valore letto sui materiali viscoelastici, una troppo bassa lo abbassa. La prova prosegue senza interruzioni fino al criterio di arresto previsto.
Il numero di rilievi non è discrezionale. Per una caratterizzazione di materiale i metodi richiedono in genere almeno cinque provini validi per condizione; per un controllo di produzione si definisce un piano di campionamento con la numerosità e la frequenza legate al lotto. Ogni prova va osservata: si annotano il punto di innesco della rottura e il suo modo. Le rotture che avvengono in prossimità dell’afferraggio si scartano e si ripetono, perché non rappresentano il comportamento della zona utile.
Interpretazione del picco e criterio di accettazione
Il dato primario è la forza massima registrata durante la prova, espressa in newton. Va distinta dalla forza presente al momento della separazione finale, che in molti materiali è sensibilmente inferiore: confondere le due grandezze è l’errore più comune nella lettura dei rapporti di prova. Quando il metodo lo richiede, la forza si converte in tensione dividendo per la sezione iniziale rilevata prima della prova, non per quella deformata.
Il criterio di accettazione va fissato prima di eseguire la prova, non dopo aver visto i risultati. Può essere un valore minimo di forza sul singolo campione, una media di serie con un limite inferiore, oppure una combinazione delle due. La dispersione fra ripetizioni va valutata: uno scarto elevato segnala di norma un problema di afferraggio o di preparazione, non una variabilità reale del materiale. Anche il modo di rottura osservato entra nel giudizio di conformità.
Registrazione del dato e verifica periodica dello strumento
Il rapporto di prova deve permettere a un terzo di ripetere la misura. Vanno riportati identificazione del campione e del lotto, condizioni di condizionamento, metodo applicato con il riferimento normativo, tipo di afferraggio, velocità impostata, valori di picco delle singole ripetizioni, media, dispersione, modo di rottura ed esito rispetto al criterio. Vanno registrati anche lo strumento impiegato con il suo numero di serie e la data dell’ultima taratura.
La conferma metrologica è parte della procedura. La macchina di prova si verifica periodicamente secondo la ISO 7500-1, con intervallo tipico annuale, e i trasduttori di forza si tarano secondo la ISO 376 presso un laboratorio con riferibilità documentata. Fra una taratura e l’altra conviene un controllo intermedio con un campione noto, per intercettare derive e sovraccarichi accidentali. Per il quadro completo delle applicazioni e degli strumenti si può consultare la pagina dedicata alla forza di trazione.
Categorie di prodotto correlate
BANCHI DI PROVA
Banchi prova manuali e motorizzati
La categoria raccoglie le strutture su cui si esegue la prova: colonne manuali a leva o a volantino e banchi motorizzati a velocità regolabile. Sono l’elemento che garantisce allineamento, corsa controllata e ripetibilità della velocità di applicazione del carico.
DINAMOMETRI DIGITALI
Dinamometri digitali
Qui si trovano gli strumenti che leggono e memorizzano la forza applicata, con funzione di picco, campi di misura diversi e uscita dati verso il sistema di registrazione. Sono la parte metrologica della catena, quella soggetta a taratura periodica documentata.
Maggiori informazioni e contatti
Partner divisione sistemi e integrazione sensori : www.roder.it
Partner divisione visione artificiale : www.rodervision.com
Maggiori informazioni su INNOVACHECK : chi siamo
Contatto per informazioni generali : info@roder.it
Contatto per informazioni su questi prodotti : info@innovacheck.com
Visita la pagina Linkedin
Le informazioni contenute in questa pagina web sono fornite a scopo puramente informativo. Pur essendo state elaborate con la massima cura, non costituiscono un’offerta contrattuale né un impegno vincolante per la fornitura. Possono contenere errori di trascrizione, traduzione o refusi. Per informazioni precise e aggiornate, si invita a contattare direttamente la nostra azienda.
Applicazioni correlate :
Masse campione e pesi morti: confronto fra i modi di applicare una forza nota
Forza di compressione: la procedura di prova su materiali e componenti
Forza di inserimento ed estrazione: la procedura di prova sugli accoppiamenti
Prove di trazione sui provini: il controllo qualità sulla preparazione e sul metodo
Forza di rottura e carico limite: la procedura di prova fino a cedimento
Devi effettuare l'accesso per postare un commento.