Che cos'è Prova di compressione?
La prova di compressione è una prova meccanica in cui un carico di compressione uniassiale viene applicato a un provino mentre viene misurato il suo comportamento forza-deformazione. Si ottengono la resistenza alla compressione, il carico di snervamento a compressione e il modulo di compressione.
Scopo di Prova di compressione
Lo scopo è quello di determinare la resistenza del materiale ai carichi di compressione, fornendo input per i calcoli di progettazione di elementi portanti, materiali isolanti e di imballaggio.
A quali prodotti si applica Prova di compressione?
- Parti metalliche fuse e forgiate
- Provini plastici e compositi
- Schiume e materiali isolanti
- Componenti in calcestruzzo e costruzione
- Blocchi e cuscinetti in gomma
In quali settori si utilizza Prova di compressione?
Norme relative a Prova di compressione
- ISO 604
- ASTM E9
- ASTM D695
- ISO 844
Condizioni di Prova di compressione
- Prova la velocità
- Tasso di deformazione costante secondo lo standard (definito in base al gruppo di materiali nella norma ISO 604)
- Ambiente
- 23 °C ± 2 °C e 50% ± 10 umidità relativa (polimeri)
- Rapporto dei campioni
- Nella norma il rapporto lunghezza/sezione per evitare deformazioni è limitato
- Piastre
- Piastre di compressione parallele e temprate
Apparecchiatura per Prova di compressione
- Macchina di prova universale
- Piatti di compressione e impianto di guida
- Estensimetro o trasduttore di spostamento
- Camera di condizionamento
Requisiti del campione per Prova di compressione
- Campione prismatico o cilindrico, dimensionato secondo lo standard
- Le superfici devono essere lavorate perpendicolarmente e parallele all'asse di carico
- Generalmente almeno cinque campioni per set (per i polimeri)
- Per i materiali in schiuma l'altezza del provino è inoltre definita nella norma
Durata di Prova di compressione
Il test per campione richiede alcuni minuti. Compreso il condizionamento, un set viene generalmente completato entro mezza giornata lavorativa.
Procedura di Prova di compressione
- 1Le dimensioni del campione vengono misurate e registrate.
- 2Se necessario, i campioni vengono condizionati alla temperatura e all'umidità definite.
- 3Il provino viene posizionato assialmente tra le piastre di compressione.
- 4Il carico viene applicato alla velocità definita; vengono registrate la forza e la deformazione.
- 5Il carico continua a fratturarsi, a cedere o al rapporto di deformazione specificato.
Criteri di accettazione di Prova di compressione
Il criterio di accettazione è indicato nella norma del materiale o del prodotto; è tipicamente definita come la resistenza alla compressione minima o il carico trasportato ad una deformazione specifica.
Valutazione dei risultati
La curva forza-deformazione, la resistenza alla compressione e il modulo vengono valutati insieme. I campioni che si deformano o vengono caricati fuori asse sono considerati non validi.
Rapporto di Prova di compressione
- Norma applicata e revisione
- Geometria e dimensioni del provino
- Testare la velocità e le condizioni ambientali
- Valori di resistenza a compressione, snervamento e modulo
- Curva forza-deformazione e modalità di rottura
Accreditamento
EUROLAB detiene un accreditamento riconosciuto a livello internazionale ottenuto da organismi di accreditamento parte degli accordi di riconoscimento multilaterale IAF e ILAC, secondo ISO / IEC 17025 per prove di laboratorio, ISO / IEC 17020 per ispezione e sorveglianza e ISO / IEC 17021-1 e ISO / IEC 17065 per certificazione di sistema e prodotto. Questa catena garantisce che i rapporti e i certificati emessi siano accettati in tutto il mondo.
Se questo test può essere offerto nell'ambito accreditato dipende dal prodotto e dallo standard applicato; poiché l'accreditamento è basato sul metodo, l'ambito viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Ambito e autorizzazioniRegolamenti correlati
- Standard di prodotto materiale
- Specifiche prestazionali dei materiali da costruzione
Mekanik Testler — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Prova di compressione; le condizioni e i criteri di accettazione di questa prova specifica sono riportati nelle sezioni precedenti. L'ambito specifico del vostro prodotto viene confermato per iscritto in fase di offerta.
Le prove meccaniche misurano come si comporta un materiale o un componente sotto forza. La famiglia va dal carico statico (trazione, compressione, flessione) al comportamento dipendente dal tempo (fatica, scorrimento viscoso), dalla durezza e usura fino alla tenacità a frattura.
Ciò che accomuna queste prove è che il risultato è riportato come una PROPRIETÀ DEL MATERIALE. Il carico di snervamento o la durezza non sono una decisione di conformità; sono dati numerici con cui verranno confrontati il progetto e la norma di prodotto. I rapporti di prova meccanica sono quindi solitamente un input per una decisione ingegneristica piuttosto che per un'approvazione di prodotto — scelta del materiale, coefficiente di sicurezza, previsione della vita.
La distinzione tra comportamento statico e dinamico è la chiave per comprendere il settore. Un componente può apparire del tutto non sollecitato sotto carico statico eppure rompersi sotto carico ripetuto; la rottura a fatica si verifica a tensioni ben inferiori al carico di snervamento e non dà preavviso. Per componenti rotanti, vibranti o soggetti a carico ciclico, una prova di trazione da sola non è quindi una prova sufficiente.
Le condizioni di prova determinano il risultato, ed è fondamentale per la leggibilità del rapporto: geometria del provino, velocità di carico, temperatura, condizionamento e disposizione di serraggio. Lo stesso materiale fornisce valori diversi in condizioni diverse. Nelle materie plastiche l'effetto della velocità è molto marcato, nei metalli l'effetto della temperatura; nei compositi l'orientamento del provino cambia completamente il risultato.
La durezza è la misura più utilizzata in modo scorretto nel settore. Essendo rapida, quasi non distruttiva ed economica, viene spesso usata al posto della resistenza. Esistono tabelle di conversione da durezza a resistenza, ma sono APPROSSIMATIVE e dipendono dal gruppo di materiali; usarle come unica evidenza nell'accettazione del materiale è sbagliato.
Il lato della meccanica della frattura richiede una competenza specifica. Le misurazioni della tenacità a frattura e della velocità di propagazione della cricca da fatica consentono di calcolare quanto durerà una struttura fessurata; sono la base della progettazione tollerante al danno in settori come attrezzature a pressione, strutture aeronautiche e condotte.
Gruppi di metodi in questo ambito
Prove statiche
Trazione, compressione, flessione, taglio e torsione. Si ottengono carico di snervamento e resistenza a trazione, allungamento e modulo di elasticità.
Prove d'urto
Urto con intaglio Charpy e Izod; si determina il comportamento di transizione duttile-fragile del materiale in funzione della temperatura.
Durezza
Brinell, Vickers, Rockwell, Shore e microdurezza. Prezioso per la profondità del trattamento superficiale e le differenze locali di resistenza.
Fatica
Fatica assiale controllata in forza e deformazione, fatica a flessione; curve S-N e limite di fatica.
Scorrimento viscoso e rilassamento delle tensioni
Comportamento sotto carico a lungo termine ad alta temperatura; determinante per i materiali di caldaie, turbine e attrezzature a pressione.
Meccanica della frattura
Tenacità a frattura in deformazione piana, integrale J, CTOD e velocità di propagazione della cricca da fatica.
Usura e attrito
Abrasione Taber e tamburo rotante, misurazioni del coefficiente di attrito.
Confusioni frequenti in questo ambito
- Calcolare la resistenza dalla durezza è approssimativo; non può essere usato come unica evidenza nell'accettazione del materiale.
- Una resistenza statica adeguata non dimostra la resistenza a fatica; un componente soggetto a carico ciclico richiede una prova separata.
- Se la velocità e la temperatura di prova non sono riportate, il risultato non è confrontabile, in particolare per polimeri e compositi.
- Un provino di prova e il pezzo reale potrebbero non dare lo stesso valore; l'orientamento di stampaggio, le linee di giunzione e le differenze nel trattamento superficiale hanno tutti un effetto.
- Un valore di resistenza fornito per un composito senza indicare l'orientamento del provino è privo di significato.
- Gli equivalenti ASTM e ISO misurano la stessa grandezza ma usano geometrie del provino diverse; i risultati non sono considerati direttamente equivalenti.
Quali decisioni supportano questi risultati
- Verifica della progettazione e selezione dei materiali
- Controllo dei materiali in ingresso e approvazione del fornitore
- Soddisfacimento dei requisiti meccanici della norma di prodotto
- Analisi dei guasti, previsione della vita utile e calcolo della tolleranza al danno
- Verifica dei processi di trattamento termico e superficiale
Test correlati
Domande frequenti su Prova di compressione
Perché il provino deve avere uno specifico rapporto lunghezza/sezione?
I campioni lunghi e sottili cedono per deformazione anziché per compressione; in tal caso il valore misurato non rappresenta la resistenza a compressione del materiale. Gli standard quindi limitano il rapporto.