Macchine per prove di trazione sui metalli secondo ISO 6892-1 (test a temperatura ambiente)
Le prove di trazione sui metalli a temperatura ambiente sono regolate principalmente dalla norma UNI EN ISO 6892-1 (la versione più recente è la UNI EN ISO 6892-1:2020), la quale è volta a misurarne le caratteristiche meccaniche facendo uso di specifiche macchine di prova capaci di eseguire una prova di trazione uni-assiale e di determinare di conseguenza parametri quali:
- Punto di snervamento
- Carico di snervamento
- Resistenza alla trazione
- Punto di snervamento inferiore
- Deformazione a rottura
- Deformazione a forza massima
Esempio di prova di trazione su metallo
Nella fattispecie, si parla di macchine di trazione, ovvero quei sistemi di testing in grado di svolgere una delle più comuni prove meccaniche mediante un sistema composto da
- Telaio (con struttura ad una o due colonne, spesso equipaggiato con viti a ricircolo di sfera, ma in alcuni casi operante mediante viti a rulli satellite)
- Traversa mobile nella quale vengono fissati gli afferraggi
- Pinze e afferraggi di vario tipo (manuali, pneumatiche, idrauliche: va da sé che forma, dimensioni e tipologia dei morsetti impiegati sono da valutare in relazione ai provini, che vengono definiti, oltre che dalla stessa ISO 6892-1, anche dalla norma ASTM E8)
- Cella di carico ad alta precisione (un trasduttore che conta su 000 divisioni operative e lavora in Classe 0,5)
- Azionamento elettromeccanico mediante motori brushless con una bassissima manutenzione ed un’altissima efficienza energetica
Software di prova per rilevamento di tutti i parametri richiesti dalla ISO 6892-1 (Easydur ha sviluppato EasyQs, software modulare per prove di trazione in grado di rispettare ogni norma, con ricette componibili tramite pratico Wizard (ovvero una procedura guidata) oppure partendo da zero (funzionalità utilissima, ad esempio, per coloro i quali devono svolgere test nel campo della ricerca e dello sviluppo).
Inoltre, i sistemi per prove di trazione sui metalli Easydur consentono di esportare i report e i certificati direttamente nei più comuni formati (Excel, PDF, TXT), e sono totalmente compatibili con la logica dell’Industria 4.0, dimostrandosi degli strumenti per prove materiali moderni ed altamente tecnologici.
La perfetta ingegnerizzazione dei componenti sopra citati permette di ottenere dei risultati di precisione ed elevata ripetibilità (elemento questo che viene garantito dalla qualità delle macchie di prova, come anche dalle precise direttive in fatto di forza, tempo di prova e tolleranze specificate nella ISO 6892).
All’interno della stessa ISO 6892 sono specificati differenti tipologie di prova di trazione su metalli, principalmente suddivise sulla base della temperatura di prova
- ISO 6892-1 temperatura ambiente
- ISO 6892-2 alta temperatura
- ISO 6892-3 bassa temperatura
- ISO 6892-4 prove in elio liquido
Interfaccia software per prove con video estensimetro
Come rispettare la ISO 6892-1
I fattori essenziali per poter svolgere prove di trazione sui metalli in modo normato sono due: poter rilevare con precisione il carico, e l’allungamento del campione.
Vi è poi un terzo fattore, ovvero la velocità di prova, controllabile in maniera accuratissima grazie all’impiego di viti a ricircolo di sfera a tolleranza zero e precisissimi motori brushless.
- Misurazione del carico: questo passaggio è affidato al trasduttore di forza (cella di carico). Le macchine Easydur montano celle di carico ad altissima precisione, tarate in modo da garantire un funzionamento dello strumento in Classe 0,5 e caratterizzate da una risoluzione pari a 000 divisioni operative.
Le schede proprietarie Easydur effettuano una lettura a 1 kHz, dunque mille volte al secondo, per un feedback immediato ed una graficazione in tempo reale di tutte le curve necessarie.
Si consideri che la normativa ISO 6892-1 richiede di fare riferimento alla ISO 7500-1 in fatto di taratura dei sistemi di prova, che devono avere come requisito minimo un funzionamento in Classe 1 (nettamente inferiore rispetto alla Classe 0.5 garantita dalle macchine Easydur).
- Misurazione dell’allungamento: questa procedura è affidata, quando sufficiente, al precisissimo encoder assoluto montato sulle macchine di prova Easydur.
Quando invece è richiesto un livello di accuratezza particolarmente elevato nella misurazione dell’allungamento, entrano in gioco sistemi come gli estensimetri, sia meccanici (manuale clip-on, automatico) che video.
- Velocità di prova: il terzo fattore determinante è la velocità alla quale avviene la prova di trazione sui metalli, parametro che – in linea teorica – determina un aumento (al crescere della velocità) o un decremento (al diminuire della velocità) della resistenza alla trazione, e che dipende dal “metodo” impiegato.
La ISO 6892-1, infatti, applica una differenziazione tra Metodo A (attraverso la deformazione) e Metodo B (attraverso l’incremento delle sollecitazioni).
La velocità viene controllata di conseguenza, a seconda del metodo selezionato.
Test di trazione su acciai laminati a caldo secondo ISO 6892-1: le macchine di prova più indicate
Dal momento che i campioni e i prodotti che si possono testare seguendo queste norma sono lamiere e fogli metallici, fili metallici, barre e tubi/tubolari in metallo, e considerando che il dimensionamento dei campioni può essere variabile, i modelli consigliati spaziano da macchine a carico moderato (come i modelli DYNO e DYNO DUE COLONNE, rispettivamente da 5 kN, 10 kN e fino a 15 kN) fino ai modelli a carico medio-alto, come 3MZ 50 kN, e AURA da 100 kN a 3 MN.
MACCHINE PER PROVE SECONDO ISO 6892-1 : TRAZIONE SU METALLI A TEMPERATURA AMBIENTE
Le macchine propose presentano tendenzialmente pinze e afferraggi pneumatici, per assicurare un fissaggio del provino quanto più preciso e saldo possibile durante le prove di trazione su metalli.
È importante considerare che, specialmente quando è richiesta la misurazione dell’allungamento al punto di snervamento, diviene praticamente essenziale impiegare il già citato estensimetro, ovvero l’alleato perfetto per la misurazione automatica della deformazione dei provini metallici durante il test di trazione, in particolar modo quando si segue la norma ISO 6892-1 Metodo A1: controllo automatizzato dell’indice di deformazione con sistema ad anello chiuso (detto anche “closed loop”); oppure la ISO 6892-1 Metodo A2: controllo in deformazione “open loop” ad anello aperto.
Esistono di svariate tipologie di estensimetri, da quelli clip-on manuali, fino a quelli meccanici automatici e, raggiungendo l’apice della tecnologia, troviamo i video-estensimetri, detti anche estensimetri senza contatto.
Estensimetro Clip-On
Estensimetro Meccanico Automatico
Video Estensimetro
Guarda questo video di esempio inerente delle prove di trazione su metalli sia a temperatura ambiente, che ad alta temperatura
Per ogni maggiore dettaglio, fare riferimento alla norma ISO 6892-1.
