Portare un componente fino al cedimento è l’unico modo per conoscere il carico che effettivamente lo mette fuori servizio. Sapere come misurare forza di rottura e carico limite significa organizzare una prova che si conclude con la distruzione del campione e che, proprio per questo, va preparata con più attenzione di qualsiasi controllo non distruttivo.
La prova serve a due scopi distinti. Il primo è la qualifica: si verifica che un elemento di collegamento, un cordone di saldatura o una giunzione raggiungano il valore dichiarato prima di collassare. Il secondo è la sorveglianza di produzione: si preleva un campione dal lotto e si confronta il valore ottenuto con quello storico, per intercettare derive di materiale o di processo. In entrambi i casi il dato utile non è un’impressione, ma un numero acquisito con una catena di misura verificata e riferibile.
La sequenza descritta qui segue l’arco consueto di una procedura: preparazione del campione e dell’area di prova, impostazione del metodo, esecuzione con acquisizione del picco, lettura del risultato e registrazione. Va detto subito che la prova a cedimento comporta rilascio improvviso di energia e proiezione di frammenti: si conduce sempre con i ripari, gli schermi e i dispositivi di protezione previsti dal costruttore della macchina e dalle procedure di sicurezza aziendali, che questo testo non sostituisce né integra.
Vuoi un aiuto nella scelta del prodotto ?
Preparazione del campione e messa in sicurezza dell’area di prova
La preparazione parte dal campione. Va identificato con un codice univoco, misurato nelle dimensioni che entrano nel calcolo della tensione e condizionato nell’ambiente di prova per il tempo previsto dalla specifica: sui polimeri e sui compositi la temperatura e l’umidità spostano il valore di rottura in modo tutt’altro che trascurabile. Le superfici di presa vanno pulite e libere da bave o intagli, perché un difetto locale anticipa il cedimento e falsa il risultato.
L’area di prova richiede la stessa cura. Prima di iniziare si verifica che i ripari e gli schermi antiframmento siano montati e integri, che la zona sia sgombra e delimitata e che nessuno stazioni sull’asse di carico. Queste verifiche non sostituiscono la valutazione dei rischi e le istruzioni operative dell’azienda, che restano il riferimento vincolante per il personale addetto.
Come misurare forza di rottura e carico limite: scelta del metodo
Il metodo si sceglie in funzione del materiale e di ciò che il capitolato chiede. Per i metalli il riferimento è la ISO 6892-1, che definisce forma del provino, velocità di prova e grandezze da ricavare. Per gli elementi di collegamento filettati la ISO 898-1 fissa le classi di resistenza e i carichi di prova, mentre la EN 1993-1-8 tratta la verifica delle giunzioni bullonate nelle strutture in acciaio.
Impostato il metodo, si dimensiona la catena di misura. La cella di carico va scelta in modo che il valore atteso di rottura cada nella parte alta del campo, tipicamente fra il venti e il novanta per cento del fondo scala, e la macchina deve essere verificata secondo la ISO 7500-1 nella classe richiesta. Si fissano infine la velocità di applicazione del carico e la frequenza di campionamento.
Esecuzione della prova a cedimento e acquisizione del picco
Il campione si monta allineato con l’asse di carico: un disassamento introduce flessione e abbassa il valore misurato. Dopo un precarico modesto, che elimina i giochi senza deformare il pezzo, si azzera la lettura e si avvia la corsa alla velocità stabilita, mantenendola costante fino al cedimento. Variazioni di velocità cambiano la risposta dei materiali sensibili alla velocità di deformazione e rendono i risultati non confrontabili.
L’acquisizione deve essere continua e sufficientemente rapida da cogliere il picco: una lettura a intervalli larghi manca il massimo reale. Si usa la funzione di memorizzazione del valore di picco e si registra anche l’andamento fino alla rottura. Il numero di ripetizioni segue la specifica di prodotto; in assenza di indicazioni si adottano almeno cinque campioni per lotto, annotando per ciascuno il punto e il modo di cedimento osservato.
Lettura del risultato e criterio di accettazione
Il primo passo dell’interpretazione è distinguere due valori che spesso vengono confusi. Il carico massimo è il picco raggiunto durante la prova; il carico a rottura è il valore presente nell’istante della separazione, che nei materiali duttili è sensibilmente più basso perché segue la strizione. Dichiarare l’uno al posto dell’altro rende il rapporto non confrontabile: la grandezza riportata va sempre denominata in modo esplicito.
Il criterio di accettazione è il valore minimo fissato dalla specifica o dal capitolato, applicato al singolo campione oppure alla media con un limite inferiore sui valori individuali. Va valutato anche il modo di cedimento: una rottura in prossimità dell’afferraggio, o su un difetto isolato, non qualifica il materiale e richiede la ripetizione della prova su un campione nuovo.
Registrazione, tracciabilità e verifica periodica della macchina
Il rapporto di prova riporta l’identificativo del campione e del lotto, le dimensioni rilevate, il metodo applicato con la sua edizione, la velocità impostata, il valore letto con la grandezza esplicitata, il modo di cedimento, le condizioni ambientali, la macchina e la cella utilizzate con i rispettivi certificati, la data e l’operatore. Senza questi elementi il numero non è difendibile in sede di audit o di contestazione.
La riferibilità si mantiene con la verifica periodica della macchina secondo la ISO 7500-1 e con la taratura dei trasduttori di forza secondo la ISO 376, di norma annuale e comunque dopo ogni intervento sulla catena di misura. Fra una verifica e l’altra conviene un controllo intermedio con un elemento di riscontro noto. Per il quadro completo del controllo si veda la pagina dedicata a forza di rottura e carico limite.
Categorie di prodotto correlate
BANCHI DI PROVA
Banchi prova manuali e motorizzati
La categoria raccoglie i banchi a colonna e a leva su cui si applica il carico in modo controllato fino al cedimento del campione. Corsa guidata, velocità regolabile e protezioni dedicate rendono ripetibile una prova che per sua natura termina con la rottura.
AFFERRAGGI E MORSE
Afferraggi, morse e attrezzature di prova
Qui si trovano cunei, ganasce, ganci e attrezzature di serraggio che trattengono il campione senza indurre pieghe o scorrimenti. La scelta dell’afferraggio governa l’allineamento del carico e decide se la rottura avviene nel tratto utile o in prossimità della presa.
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 :
Forza di strappo e pelatura: la procedura di prova su adesivi e laminati
Forza di trazione: la procedura di prova e di misura sul campione
Forza di compressione: la procedura di prova su materiali e componenti
Forza di inserimento ed estrazione: la procedura di prova sugli accoppiamenti
Come scegliere la scala e il metodo di prova di durezza: pezzo, carico, campo
Devi effettuare l'accesso per postare un commento.