La prova di trazione è una prova di caratterizzazione che riveste una grande importanza, perché consente di esaminare il comportamento dei materiali polimerici sottoposti a prove di resistenza a trazione e valutarne la struttura. I risultati così ottenuti vengono utilizzati per
- implementare le attività di controllo qualità (QC), determinando fra le varie specie di polimeri, quale si presta meglio ad un’applicazione in termini di proprietà fisico meccaniche.
- sviluppare nuovi materiali, manipolando le proprietà di un materiale polimerico
Pensiamo ad esempio ai polimeri naturali (proteine, cellulosa ed altre sostanze) contenuti in diversi cibi: cambiando la loro consistenza, non si altera il sapore di un cibo ma, si può influire decisamente sulla sua gradevolezza nella masticazione.
Visto, pertanto, la crucialità del discorso, ci occuperemo in questo articolo e nel prossimo di tutti gli aspetti fondamentali che riguardano questa prova.
Prova di trazione sui polimeri e comportamenti diversi
Come illustrato dal diagramma 1, i polimeri sottoposti a trazione mostrano comportamenti diversi a seconda delle loro caratteristiche.
Volendo fare qualche esempio, i materiali duttili presentano generalmente un limite di snervamento o yeld point (un punto cioè, in cui il materiale inizia a deformarsi plasticamente, passando da un comportamento elastico reversibile ad un comportamento plastico caratterizzato dallo sviluppo di deformazioni irreversibili). Al contrario, molti materiali fragili non mostrano transizione tra comportamento elastico e plastico.
Altri polimeri possono non mostrare deformazione elastica e, pertanto, in questi casi non è possibile calcolare il modulo di elasticità o modulo di Young (cioè il rapporto tra lo sforzo applicato e la deformazione che ne deriva). Tuttavia, si può calcolare il modulo secante (cioè la pendenza della retta passante per l’origine ed un qualsiasi punto della curva carico – allungamento).
Altri polimeri ancora, tipo gomme ed elastomeri, sono caratterizzati da grandi allungamenti, mentre certi materiali fragili hanno deformazioni minime e la loro curva carico-deformazione è lineare fino a rottura.
La prova di trazione ed il diagramma Sforzo – Deformazione (Stress – Strain diagram) che da essa si può ricavare, consente proprio di valutare le proprietà di resistenza a trazione dei polimeri. Vediamo come.
Processo di funzionamento
Le proprietà di resistenza a trazione di un polimero vengono valutate collegando un provino ad una macchina a trazione mediante l’uso di apposite morse. Le morse vengono sottoposte a spostamento relativo, esercitando così una trazione sul provino fino alla sua rottura.
Durante questa fase vengono misurati sia la forza applicata che la deformazione del provino e, siccome si conosce la sezione iniziale del provino, è possibile calcolare lo sforzo unitario s e l’allungamento unitario o deformazione e e di metterli in relazione in un diagramma.
Il software di gestione permette di ricavare numerose informazioni tra le quali le più comuni sono:
- Forza massima applicata (N)
- Carico di rottura (MPa)
- Carico di snervamento (Mpa)
- Modulo elastico (MPa)
Prova di trazione sui polimeri e macchine di prova per altri materiali
AMSE azienda specializzata da anni nella fornitura di macchine di prova dei materiali, offre una grande varietà di macchine a trazione a seconda della normativa di riferimento e dell’applicazione.
Macchine di prova a trazione per polimeri
I test consentono di determinare caratteristiche quali resistenza alla trazione ed allungamento. Per lo svolgimento della prova consigliamo l’utilizzo di una macchina mono colonna serie EZ Test.
Macchine di prova a trazione in temperatura
I test di trazione in temperatura vengono effettuati frequentemente nel settore packaging ed i risultati ottenuti vengono utilizzati per sviluppare nuovi materiali e soluzioni più innovative.
In particolare i materiali utilizzati nel settore packaging vengono sottoposti a prove di questo tipo per determinare la forza di rottura in funzione della variazione della temperatura. Consigliamo l’utilizzo di una macchina a doppia colonna serie AGS-X2.
Macchine di prova a trazione sulle gomme
Le gomme hanno proprietà meccaniche quali elasticità e flessibilità e sono largamente utilizzate come materiali da costruzione, parti e componenti industriali e per gli arredamenti. In particolare un’ampia gamma di gomme sintetiche con diverse proprietà risultano adatte allo sviluppo di svariate applicazioni.
Effettuare questi tipi di test per determinare le proprietà meccaniche è molto importante per il controllo qualità e per lo sviluppo di nuovi materiali con caratteristiche sempre più performanti.
Per eseguire prove di trazione sulle gomme consigliamo l’utilizzo di una macchina a doppia colonna serie AGS-X 2.
Macchine di prova a trazione sui film plastici
I test di trazione vengono effettuati frequentemente per le materie plastiche ed i risultati ottenuti vengono utilizzati per sviluppare nuovi materiali ed implementare l’attività di controllo qualità (QC).
In particolare i film plastici utilizzati nel settore packaging vengono sottoposti a prove di questo tipo per determinare forza di rottura e modulo elastico. Altro tipo di prova svolta sui film da imballo è il piecing test che consiste nel determinare la forza penetrante su campioni circolari. Consigliamo l’utilizzo di una macchina mono colonna serie EZ Test .
Macchine di prova a trazione per il settore cartario
Anche per le industrie che lavorano nel settore cartario è molto importante conoscere le proprietà di resistenza alla trazione del loro prodotto. Spesso le cartiere producono attraverso stampaggio per mezzo di macchine automatiche dove la carta passa attraverso grossi rulli posti a differenti distanze ed a velocità molto elevate.
Lo stesso discorso vale per il settore del packaging dove attraverso un procedimento analogo si ottengono differenti tipi di prodotti per svariate applicazioni con specifiche e grado di resistenza alla trazione differenti.
Solitamente per eseguire questo tipo di test su campioni di carta consigliamo l’utilizzo di una macchina mono colonna serie EZ Test.
Macchine di prova a trazione per il settore alimentare
AMSE offre svariate soluzioni applicative anche nel settore alimentare. Una di queste è la prova di trazione sui noodles di vari tipi oppure sugli spaghetti. I test consentono di determinare caratteristiche quali resistenza alla trazione ed allungamento. Per lo svolgimento della prova è opportuno utilizzare una morsa che fissi il campione bloccandolo tra due superfici e l’altra che lo blocchi avvolgendolo su se stesso. Consigliamo l’utilizzo di una macchina mono colonna serie EZ Test.
Strumenti e sistemi di prova in evidenza
Macchine di prova universale serie AGS-X2
SHIMADZU fornisce una vasta gamma di macchine di prova universali (meglio conosciute come dinamometri) in grado di rispondere alle più svariate applicazioni.
Macchine di prova universale serie EZ Test
SHIMADZU fornisce una vasta gamma di macchine di prova universali (meglio conosciute come dinamometri) in grado di rispondere alle più svariate applicazioni
