Ambiti di applicazione del metodo Charpy in base alla normativa EN ISO 179
La prova di impatto Charpy, conforme alla normativa EN ISO 179, viene impiegata per valutare la resistenza all’urto di materiali plastici in condizioni specifiche. Questo metodo ha uno spettro di applicazioni notevolmente più ampio rispetto al metodo Izod, regolato a sua volta dalla normativa ISO 180. Il test di prova Charpy è preferibile, in primo luogo, quando si devono condurre test di impatto su materiali che hanno subito alterazioni alla superficie esterna a causa di condizioni ambientali esterne (come l’esposizione a variazioni di temperatura, umidità, radiazione solare, agenti chimici o abrasione) o su materiali compositi stratificati che mostrano fratture tra strati adiacenti o interlamellari. In secondo luogo, questo metodo di prova può essere applicato a una vasta gamma di materiali plastici, inclusi:
- materiali termoplastici rigidi per stampaggio ed estrusione;
- lastre termoplastiche rigide;
- materiali termoindurenti rigidi per stampaggio;
- lastre termoindurenti rigide;
- polimeri termotropici a cristalli liquidi;
- compositi termoindurenti e termoplastici che incorporano rinforzi unidirezionali o multirezionali (come tappeti, tessuti a maglia, filati intrecciati, rinforzi combinati e ibridi).
Questa varietà di applicazioni della normativa EN ISO 179 e del test di impatto Charpy riflette la vasta gamma di settori industriali in cui può essere impiegato. Analizziamoli insieme.
Principali settori di applicazione della normativa EN ISO 179
La resilienza di un materiale – intesa come la sua capacità di deformarsi elasticamente senza subire danni permanenti – è cruciale nella valutazione delle sue prestazioni e della sua durabilità. Materiali con alta resilienza possono assorbire una maggiore quantità di energia prima della rottura, dimostrando una maggiore capacità di resistere a urti o sollecitazioni impattanti. Di qui l’importanza che tale prova in tutti i settori industriali in cui la resistenza dei materiali plastici è di importanza vitale per garantire la sicurezza, l’affidabilità e le prestazioni dei prodotti finali. Ecco alcuni ambiti industriali in cui la normativa è utilizzata:
Industria automobilistica
In questo settore, la normativa è fondamentale per valutare la resistenza degli elementi plastici utilizzati in paraurti, interni, pannelli, parti strutturali e componenti delle automobili. I test di impatto Charpy sono eseguiti su questi materiali per garantire che possano resistere a urti e sollecitazioni durante incidenti stradali, mantenendo l’integrità strutturale e la sicurezza dei veicoli.
Settore aerospaziale
Nel settore aerospaziale, la normativa EN ISO 179 è utilizzata per valutare la resistenza dei materiali plastici utilizzati in componenti di aeromobili, dispositivi di fissaggio, rivestimenti e parti strutturali. È cruciale garantire che questi materiali possano resistere alle sollecitazioni impattanti e mantenere le loro proprietà anche in condizioni ambientali estreme.
Industria degli imballaggi
Nell’industria degli imballaggi, la normativa ISO 179 viene impiegata per valutare la resistenza degli involucri e dei materiali plastici utilizzati nelle confezioni. I test di impatto Charpy sono eseguiti per garantire che gli imballaggi proteggano efficacemente i loro contenuti durante il trasporto e lo stoccaggio, riducendo il rischio di danni ai prodotti.
Settore Medico
In questo settore, dove la sicurezza dei dispositivi medici, delle apparecchiature diagnostiche e dei componenti per uso medico influisce direttamente sullo stato di salute e sulla qualità di vita delle persone, lo standard EN ISO 179 svolge un ruolo centrale per valutare la resistenza dei materiali plastici utilizzati a sollecitazioni e urti senza compromettere la sicurezza e l’efficacia dei dispositivi.
Beni di Consumo
Anche in questo ambito, esteso ed estremamente diversificato, la normativa ISO 179 è di primaria importanza quando si tratta di testare la resistenza degli articoli di plastica, garantendo che siano sicuri e possano resistere all’usura quotidiana senza rompersi o presentare rischi per la sicurezza dei consumatori.
Al di là però dello spettro ampio e differenziato di settori industriali e ambiti di applicazioni in cui la prova di resilienza Charpy viene sfruttata per garantire elevati standard qualitativi, come viene effettuato il test e quali macchine di prova di caratterizzazione dei materiali occorrono per una sua corretta esecuzione? Scopriamolo insieme.
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Normativa ISO 179 e prove di impatto strumentate e non strumentate
La normativa ISO 179 rappresenta un punto di riferimento essenziale per valutare la resilienza e la resistenza agli urti di materiali plastici in condizioni definite, attraverso le prove di impatto Charpy non strumentate (ISO 179-1) e le prove di impatto Charpy strumentate (ISO 179-2).
EN ISO 179: metodo di prova e macchinari
Come abbiamo visto nell’articolo “Prova di resilienza Charpy” la prova di resilienza con il pendolo Charpy è un test finalizzato alla misurazione dell’energia necessaria, indicata con il simbolo “C”, per rompere una provetta standardizzata con sezione S, realizzata con il materiale in esame. Questo test viene condotto utilizzando un’apposita macchina di prova, Pendolo Charpy che ideata nel XIX secolo, è ancora ampiamente adoperata per le prove di impatto su metalli e plastiche grazie alla sua facilità di utilizzo e all’efficacia dei risultati ottenuti.
Il Pendolo Charpy è composto da una pesante mazza fissata ad un’estremità, mentre l’altra estremità è libera e viene sollevata ad una specifica altezza H per poi essere rilasciata, cadendo per effetto della gravità. Durante il suo movimento pendolare, la mazza impatta con la provetta standardizzata, provocandone la rottura, e successivamente risale raggiungendo un’altezza H inferiore a quella di partenza.
Questo strumento consente di misurare l’angolo di risalita del pendolo dopo l’impatto, sia esso eseguito con il metodo Charpy o con il metodo Izod. La differenza tra l’angolo di partenza e l’angolo di risalita è direttamente correlata all’energia assorbita dal campione durante l’impatto, fatta eccezione per gli attriti.
Pendolo Charpy: gamma di modelli
Specializzata nella fornitura di macchine prova materiali, di strumenti di precisione, sistemi di misura e servizi tecnici mirati alle attività di ricerca e sviluppo (R&D) e di controllo della qualità (QC) dei materiali, Amse S.r.l. propone diversi modelli di Pendoli Charpy, in funzione del range di energia necessario.
Due le versioni disponibili: una analogica ed una digitale.
La versione XJJ
è dotata di indicatore analogico per la lettura dell’energia assorbita.
La versione XJJD
dispone di un display digitale a bordo macchina che permette l’impostazione dei parametri di prova, la calibrazione automatica per tener conto delle perdite di energia dovute agli attriti e la lettura dei risultati ottenuti a fine test.
Per ogni versione è disponibile anche la corrispondente configurazione Izod.
Infine, la versione Multi Impact, uno strumento innovativo che permette l’esecuzione di test Charpy e Izod senza la necessità per l’operatore di cambiare morsa e mazza grazie ad un design unico della morsa per il supporto provini e della mazza “all in one”.
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AMSE Pendoli Charpy e Izod
AMSE propone una gamma completa di strumenti scientifici per l’esecuzione di prove d’impatto sui materiali polimerici secondo i metodi Charpy e Izod.
