La prova a compressione fornisce una serie di informazioni essenziali sulle proprietà meccaniche di un materiale. In questo articolo del nostro blog, cerchiamo proprio di capire perché, come e soprattutto quali indicazioni essa è in grado di fornirci.
Prova a compressione: metodo di prova e risultati
La prova a compressione consiste nel sottoporre un provino del materiale in esame e di forma cilindrica ad una forza di schiacciamento omogenea mono-assiale; applicata cioè, con una pressa formata da due piastre lisce, piane e parallele che si muovono rispettivamente dall’alto e dal basso verso il centro. A seconda del fatto che il materiale sia duttile o fragile, il provino reagirà in modo completamente diverso a tale sollecitazione.
Se il materiale è duttile
il provino tenderà a deformarsi plasticamente, prima di giungere a rottura: tanto più duttile sarà il materiale quanto maggiore sarà la deformazione raggiunta. Tali deformazioni sono dovute a scorrimenti tra i piani atomici e cristallini che si verificano soprattutto nei piani sui cui insistono le massime tensioni tangenziali.
I materiali che posseggono i maggiori valori di duttilità sono i metalli come l’oro, l’argento, il platino, il ferro, il nichel, il rame, l’alluminio, lo zinco, lo stagno ed il piombo.
Se il materiale invece è fragile
il provino tenderà a rompersi bruscamente senza che si verifichino deformazioni o snervamenti anticipatorie. Rilevare la fragilità di un materiale di questo tipo, diventa quindi molto importante in diversi settori produttivi, a cominciare da quello metallurgico; poiché rappresenta un tipo di rottura difficilmente prevedibile e proprio per questo, molto pericolosa. Spesso è un effetto collaterale di un trattamento di indurimento.
Nel primo caso quindi la prova a compressione consente di misurare il valore di resistenza-deformazione di un materiale.
Prova a compressione: metodo, prova e risultati
La prova a compressione consente di determinare tutta una serie di valori fondamentali per testare il grado di duttilità di un materiale. Essi sono:
Tensione di snervamento
La tensione di snervamento viene definita in scienza dei materiali come il valore in corrispondenza del quale il materiale inizia a deformarsi plasticamente (deformazione plastica irreversibile del 0,2%)
Limite di proporzionalità
Il limite di proporzionalità è il punto in corrispondenza del quale la curva tensione-deformazione devia dall’andamento lineare della legge di Hooke per diventare non lineare.
Limite elastico
Il limite elastico indica il più basso valore della tensione in corrispondenza del quale le deformazioni permanenti possono essere misurate. I valori che si ottengono con questa prova, risultano particolarmente utili per i materiali da costruzione quali i cementi e i refrattari.
Allo stesso tempo, la prova a compressione consente di determinare dei valori fondamentali per testare anche il grado di fragilità di un materiale. Essi sono:
Carico di rottura
Il carico di rottura Rm di un materiale è il carico massimo che esso può sopportare senza rompersi.
Resistenza alla compressione (σm)
Il valore di resistenza si calcola come il rapporto fra il carico applicato dalla macchina e l’area della sezione resistente del provino.
Prova di compressione: macchine prova materiali
Grazie alla costante attività di ricerca e di aggiornamento tecnologico, AMSE propone una vasta gamma di macchine prova materiali e di sistemi strumentali innovativi ed all’avanguardia, progettati per supportare al meglio la crescita e la competitività dei nostri clienti sul mercato. Come, ad esempio:
Macchina per prova di compressione per gomma GT-KB 21
Questa macchina testa le capacità di recupero dei materiali in gomma sottoposti a prova di compressione per un dato periodo di tempo. Come descritto nelle normative di riferimento: ASTM D395, SATRA TM64.
Macchina mono colonna serie EZ Test munita di una cella di carico con capacità non superiore a 5 kN
Questa macchina è indicata per eseguire prove di compressione per ogni tipo di applicazione in cui le forze in gioco sono relativamente basse. Come nel settore alimentare o in quello farmaceutico, dove può essere impiegata per testare la qualità di capsule e confezioni in alluminio o plastica, progettate per proteggere il contenuto delle capsule e facilitare, al tempo stesso, l’estrazione al momento dell’assunzione.
SHIMADZU Dinamometri elettromeccanici
Disponibili nelle versioni:
SHIMADZU Dinamometro Serie AG-X plus
particolarmente adatto per applicazioni in cui è richiesta una elevata velocità di campionamento dati (materiali molto fragili).
SHIMADZU Dinamometro Serie AGS-X
Utilizzabili per eseguire prova a compressione in innumerevoli tipologie di applicazioni e materiali quali polimeri, gomma, metalli, legno, ceramica, vetro, compositi e molti altri.
Tutti i dinamometri sono conformi alla ISO 527, ISO 178, ISO 6892-2009 ed altre norme internazionali equivalenti.
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Macchina per prova di compressione per gomma GT-KB 21
Questa macchina testa le capacità di recupero dei materiali in gomma sottoposti ad una pressione per un dato periodo di tempo.