ISO 14126 Metodo 1, ASTM D3410 o DIN EN 2850 Tipo A: Prova di compressione con applicazione del carico di taglio
In questo, il provino, fissato al dispositivo di prova e solitamente dotato di cap strip, viene sottoposto alla compressione attraverso le forze di taglio. La distribuzione omogenea delle sollecitazioni si ottiene grazie ad una sufficiente separazione tra le morse nell'area centrale non supportata del provino.
Tra i vantaggi di questo tipo di prove riscontriamo la buona guida assiale del provino durante la prova, l’assenza del carico frontale e la necessità di preparazione del lato anteriore.
Metodi di prova
Il metodo per prove di compressione con applicazione del carico di taglio è stato standardizzato negli anni ‘80 e inserito nella normativa ASTM D 3410 come dispositivo di prova di tipo Celanese con elementi conici di aggraffaggio.
Con il dispositivo di tipo Celanese, le deviazioni dello spessore del provino portano a un supporto lineare indesiderato degli elementi di aggraffaggio. Questo problema è stato risolto nelle norme DIN 65375 e DIN EN 2850 (tipo A) attraverso cunei piatti.
IITRI ha sviluppato un dispositivo a due colonne che ad oggi sostituisce il vecchio dispositivo di compressione Celanese nella ASTM D3410. Il provino di compressione viene bloccato nei cunei piatti guidati del dispositivo di prova Celanese modificato.
Il provino di compressione viene prima inserito nelle guancette a cuneo, per le quali è spesso utile uno strumento separato Successivamente le guancette con il provino installato vengono inserite nel dispositivo.
Durante la prova di compressione, la pressione di serraggio viene generata dall'azione del cuneo creata dalla forza assiale. Questo può, tuttavia, portare al movimento dei cunei e quindi all'applicazione non uniforme del carico sul provino.
Per determinare la validità della prova di compressione quantificando le deformazioni di flessione sovrapposte (percentuale di flessione), viene effettuata una misurazione della deformazione con estensimetri separati applicati centralmente su entrambi i lati. I segnali degli estensimetri vengono poi mediati per determinare la deformazione in compressione.
Con il dispositivo a compressione idraulica HCCF, originariamente sviluppato da IMA Dresda e disponibile tra i prodotti ZwickRoell, le prove di compressione sui compositi possono essere eseguite secondo i comuni metodi di prova di compressione con carico di taglio.
L'HCCF, con il suo facile utilizzo, offre un'eccellente accessibilità e guancette fisse, che rimangono precisamente allineate tra loro senza scivolare, anche durante la prova.
Il metodo per le prove di compressione con carico di taglio (Shear load compression) è ideale per materiali compositi unidirezionali con resistenza inferiore nella direzione della fibra, e per tessuti e laminati compositi multidirezionali.
Per i materiali compositi rinforzati con fibre di carbonio ad alta resistenza e per le prove di compressione con laminati unidirezionali nella direzione della fibra (UD0°), l'applicazione della sola forza di taglio spesso non è sufficiente. Ciò porta a modalità di rottura non valide (schiacciamento dell'estremità, rottura del nastro di copertura) o a una minore resistenza alla compressione a causa della distribuzione non uniforme delle sollecitazioni nell'area libera del provino. In questi casi è meglio applicare il metodo di compressione con carico combinato.
Kit per prove di compressione (shear loading), versione IITRI
- Applicazioni: Il kit per prove di compressione viene usato per testare compositi rinforzati con fibre in accordo alla norma ASTM D3410.
- Descrizione funzionamento: Il kit si basa sul principio del bloccaggio a cuneo. È composto dai seguenti componenti: supporto superiore, morse, 3 set di guancette a cuneo, calibro di regolazione con centraggio.
Un ausilio di centraggio permette l'esatto allineamento del provino con le guancette a cuneo. Il campione bloccato e le guancette a cuneo sono inseriti nel corpo inferiore della morsa. Il corpo superiore della morsa viene inserito nel supporto superiore. Le parti del dispositivo vengono spostate insieme e si innestano l'una con l'altra. I perni di centraggio assicurano l'allineamento della morsa superiore con quella inferiore.
- Vantaggi
- Ausilio di centraggio per l'allineamento del campione
- Forze di compressione fino a 220 kN
- Range di temperatura da -70 a 300 °C
- Non è necessaria la lavorazione della superficie del provino.
Dispositivo a compressione idraulica per test su compositi (HCCF)
- Applicazioni:
- Per test secondo ISO 14126, prEN2850, Airbus AITM 1-0008, ASTM D3410, ASTM D6641, JIS K 7076, RAE TR 88012 CRAG metodi 400 e 401, QVA-Z10-46-38, ASTM C1358, documento Airbus X88SP1105735: Determinazione della resistenza della compressione in piano secondo AITM 1.0008 A1 e A2 con lo strumento ZwickRoell HCCF
- Prove di compressione 'plain', 'open hole’ e 'filled hole’ con applicazione della forza tramite serraggio (carico di shear) o con applicazione della forza combinata con supporto finale e serraggio simultaneo (carico combinato).
- Descrizione funzionamento: Il dispositivo per prove di compressione idrauliche su compositi (HCCF = Hydraulic Composites Compression Fixture) è usato per la determinazione delle proprietà di compressione dei compositi rinforzati con fibre lunghe. Generalmente, la deformazione viene misurata usando strain gage su entrambi i lati (lunghezza della griglia > 3 mm).
Il dispositivo ha un foro di connessione sulla parte superiore. La parte inferiore è montata su un piatto di compressione. Nel caso di provini per i quali la distanza tra i tabs e la distanza tra le morse sia almeno 2 mm maggiore della base di misura iniziale, un estensimetro clip-on, con misurazione su entrambi i lati, può essere utilizzato (con dispositivo di fissaggio) sulla base delle specifiche del cliente.
Vantaggi
- Può essere utilizzato per prove in un intervallo di temperatura da -60 °C a +150 °C
- Il suo design a C consente un comodo cambio del provino e semplifica l'uso dei sistemi di misurazione dell’allungamento
- Il design assicura un allineamento del provino estremamente accurato
- Il sistema di bloccaggio idraulico a chiusura parallela assicura un'applicazione della forza senza slittamento e senza deflessioni con un tasso di deformazione assolutamente costante
- Colonne guida di precisione per un allineamento estremamente preciso degli afferraggi
- Le guide a sfera a basso attrito impediscono la distorsione dei risultati di prova
- Il supporto magnetico delle guancette mobili facilita il cambio dei provini e la pulizia delle superfici di serraggio.
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Il software di prova testXpert ZwickRoell offre:
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