Spessore di gomma, pelle e non tessuti

La misura dello spessore di gomma, pelle e non tessuti porta all’estremo il problema dei materiali comprimibili. Questi materiali non solo si comprimono sotto il piattello di misura, ma sono anche elastici: dopo la compressione tendono a recuperare, e il recupero avviene nel tempo. Lo spessore che si legge dipende quindi dalla pressione applicata, dal tempo per cui la si applica e persino dalla storia recente del campione. Senza condizioni normalizzate, due misure sullo stesso pezzo possono dare risultati diversi, ed è per questo che qui la procedura conta quanto lo strumento.

Questa pagina spiega come l’elasticità e la comprimibilità influenzano la misura, perché forza e tempo di contatto vanno normalizzati e come ottenere valori validi e ripetibili. È una guida per il controllo qualità nella gomma, nella pelletteria, nella concia e nei non tessuti.

Materiali elastici: perché sono un caso estremo

Su un metallo lo spessore è un numero fisso; su una gomma o un non tessuto è un valore che dipende dalle condizioni di misura. La compressibilità fa sì che aumentando la pressione lo spessore letto diminuisca; l’elasticità fa sì che, sotto il piattello, il materiale continui a cedere per un certo tempo, e che dopo la rimozione recuperi parte dello spessore. Il risultato è che due variabili, la pressione e il tempo, entrano direttamente nella misura. Ignorarle significa ottenere numeri non confrontabili. Definirle e rispettarle è ciò che rende la misura valida.

C’è anche una dipendenza dalla storia del campione: una gomma appena compressa non ha ancora recuperato, e misurata subito darà un valore diverso rispetto a dopo un riposo. Per questo le norme prevedono spesso un tempo di condizionamento prima della misura.

Forza e tempo normalizzati

Come per la carta e i tessili, la misura si esegue a una pressione definita, data dalla forza applicata e dall’area del piattello, ma sui materiali elastici il tempo assume un ruolo altrettanto importante. Le norme di settore fissano quando leggere lo spessore dopo l’appoggio del piattello, perché il valore continua a scendere finché il materiale cede. Solo misurando a forza e tempo stabiliti i risultati diventano confrontabili.

Fattore	Effetto sulla misura
Forza di contatto	Più forza, minore spessore letto
Area del piattello	Determina la pressione
Tempo di applicazione	Il materiale cede progressivamente
Recupero elastico	Il materiale torna in parte dopo

Il recupero elastico

Un aspetto tipico di questi materiali è il recupero: dopo essere stato compresso, il materiale torna in parte allo spessore iniziale. Il grado e la velocità del recupero sono essi stessi una caratteristica del materiale, e in alcuni casi si misurano di proposito. Per la semplice misura di spessore, il recupero è un fattore da controllare: si misura in condizioni definite per avere un valore ripetibile. Per la caratterizzazione del materiale, invece, l’andamento nel tempo dello spessore sotto carico e dopo lo scarico diventa un’informazione utile, per esempio per valutare la deformazione permanente di una guarnizione o l’elasticità di un’imbottitura.

Ottenere misure valide

• Applicare la forza e usare il piattello previsti dalla norma del materiale.
• Leggere lo spessore al tempo stabilito dopo l’appoggio del piattello.
• Condizionare il campione, lasciandolo recuperare prima della misura.
• Misurare più punti data la disuniformità tipica di questi materiali.
• Mantenere piani e paralleli i riscontri e verificare l’azzeramento.

Con queste attenzioni, anche materiali difficili come gomma spugnosa, pelle o feltri danno misure ripetibili e confrontabili, altrimenti impossibili da ottenere con un approccio approssimativo.

Come scegliere lo strumento

Serve uno spessimetro che applichi la forza normalizzata attraverso il piattello dell’area corretta, con un meccanismo di discesa controllata che non impatti il materiale, e con la possibilità di leggere a un tempo definito. Per la caratterizzazione elastica sono utili strumenti che registrano l’andamento dello spessore nel tempo. Contano la corsa, adeguata agli spessori del materiale, la ripetibilità e la registrazione delle misure. La scelta dipende dal materiale e dalla norma applicabile, che stabiliscono forza, piattello e tempo.

Dalla misura allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene all’area Spessore del ramo Misure e controlli, e condivide con lo spessore di carta, cartone e tessili il tema della forza normalizzata sui materiali comprimibili. Per la strumentazione il riferimento è il Catalogo prodotti.

La misura per contatto a forza controllata fa capo alla metrologia dimensionale, con gli spessimetri meccanici a comparatore e i campioni di riferimento per la taratura. Poiché questi materiali hanno anche proprietà meccaniche legate all’elasticità e alla durezza, può essere utile la famiglia della durezza e prove sui materiali. Se il tuo materiale ha un comportamento elastico particolare, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.