Che cos'è Prova di flessione?
La prova di flessione è una prova in cui un provino appoggiato su due supporti viene caricato al centro (tre punti) o in due punti (quattro punti) mentre vengono misurate la resistenza a flessione e il modulo di flessione.
Scopo di Prova di flessione
Lo scopo è determinare la rigidità e la resistenza del materiale sotto carichi di flessione, fornendo controllo di qualità e dati di progettazione soprattutto per materiali plastici, compositi e ceramici.
A quali prodotti si applica Prova di flessione?
- Lastre plastiche e composite
- Lamiera e sezione metallica
- Componenti in ceramica e vetro
- Pannelli in legno e derivati del legno
- Campioni di materiali da costruzione
In quali settori si utilizza Prova di flessione?
Norme relative a Prova di flessione
- ISO 178
- ASTM D790
- ISO7438
- ISO14125
Condizioni di Prova di flessione
- Disposizione di caricamento
- Piegatura a tre o quattro punti
- Durata del supporto
- Rapporto definito nella norma in base allo spessore del provino
- Prova la velocità
- Tipicamente 2 mm/min in ISO 178 (una velocità inferiore per la misurazione del modulo)
- Ambiente
- 23 °C ± 2 °C e 50% ± 10 umidità relativa (polimeri)
Apparecchiatura per Prova di flessione
- Macchina di prova universale
- Dispositivo di piegatura a tre/quattro punti
- Trasduttore di spostamento
- Camera di condizionamento
Requisiti del campione per Prova di flessione
- Il campione tipico per ISO 178 è 80 × 10 × 4 mm
- I bordi devono essere privi di bave e lisci
- Generalmente almeno cinque esemplari per set
- Per i compositi è necessario dichiarare l'orientamento delle fibre
Durata di Prova di flessione
L'analisi per campione richiede alcuni minuti; un set compreso il condizionamento richiede mezza giornata lavorativa.
Procedura di Prova di flessione
- 1Vengono misurate le dimensioni del campione.
- 2I campioni vengono condizionati nell'ambiente definito.
- 3La luce del supporto è impostata in base allo spessore del provino.
- 4Il carico viene applicato alla velocità definita; vengono registrate la forza e la deflessione.
- 5Il carico continua a fratturarsi o al valore di deflessione definito nella norma.
- 6Vengono calcolati la resistenza alla flessione e il modulo.
Criteri di accettazione di Prova di flessione
Il criterio di accettazione è indicato nella norma del prodotto o del materiale; è definito come resistenza alla flessione minima e modulo di flessione minimo.
Valutazione dei risultati
Il punto della frattura deve trovarsi tra i supporti e all'interno della zona di carico. I campioni che si fratturano molto vicino ad un supporto sono esclusi dalla valutazione.
Rapporto di Prova di flessione
- Norma applicata e revisione
- Disposizione di carico e campata di supporto
- Dimensioni e condizionamento del campione
- Resistenza a flessione e valori del modulo
- Curva forza-deflessione
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
Mekanik Testler — Cosa copre questo ambito di prova?
La sezione seguente descrive l'ambito a cui appartiene la prova Prova di flessione; 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
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Domande frequenti su Prova di flessione
Qual è la differenza tra la piegatura a tre punti e quella a quattro punti?
Nella flessione a tre punti, il momento massimo si verifica in una singola sezione e la configurazione è semplice. Nella flessione a quattro punti il momento tra i due punti di carico rimane costante; è più probabile che catturi la sezione più debole del materiale ed è preferibile per i compositi.