Resistenza al taglio interlaminare (ILSS) secondo ASTM D2344
La resistenza al taglio interlaminare (ILSS) dei compositi rinforzati con fibre descrive la resistenza al taglio tra i piani laminati dei compositi e viene determinata tramite una prova di taglio a trave corta (short beam shear test). La procedura di prova è descritta nelle normative ASTM D2344, EN 2563 e EN ISO 14130.
Obiettivo e performance Provini e dimensioni Calcolo Dispositivo di prova ILSS Relative macchine di prova Download
Obiettivo del test di ILSS e performance secondo ASTM D2344
La resistenza al taglio interlaminare dei laminati con matrice fragile realizzati con resina epossidica per esempio, viene determinata solitamente tramite una prova di taglio a trave corta (short beam shear test SBS). La tensione al taglio avviene sempre nelle prove di flessione; se la distanza è ridotta rispetto allo spessore del provino, le sollecitazioni di taglio che si verificano, in confronto alle sollecitazioni normali generate dal momento di flessione, sono molto grandi. In questo modo, si possono generare sollecitazioni di taglio in materiali a matrice fragile, permettono di misurare la resistenza al taglio.
A seconda del tipo di rottura che si verifica è possibile valutare la resistenza al taglio della matrice o la qualità dei legami fibra-matrice.
Le prove short beam shear possono essere eseguite in accordo a diversi standard tra cui: ASTM D2344, EN 2563 o EN ISO 14130.
Questo metodo di prova è relativamente facile da seguire, richiede un semplice strumento con buone opzioni di allineamento e centraggio preciso del punzone. Per questa ragione, il metodo viene spesso utilizzato nel controllo qualità ed è ideale anche per le prove comparative dei materiali.
Poiché i picchi di compressione si verificano solitamente vicino al supporto a incudine superiore e possono influenzare i risultati misurati, con questo metodo è possibile determinare solo le proprietà di taglio in piano.
Provini e dimensioni
Prove su laminati standard:
- Nello sviluppo dei materiali vengono testati laminati standard con spessore di 2 mm . A seconda della normativa di riferimento, la distanza è 8 o 10 mm e deve essere impostata con un’accuratezza fino a ±0.1 mm. La normativa EN 2563 definisce una tolleranza ridotta di ±0.02 mm per il coltello di flessione.
- Gli strumenti di prova ZwickRoell semplificano sia la procedura di centraggio provini e di impostazione della distanza che l'allineamento preciso e parallelo dei supporti.
Prove su laminati ricavati da strutture finite:
- I laminati ricavati da profili, piastre o componenti hanno solitamente spessori diversi. In questi casi, è importante che venga osservata la relazione tra distanza dei supporti e spessore del laminato. Deve essere possibile poter impostare la distanza accuratamente per ogni serie di prova con minimo sforzo e con unica regolazione del centraggio.
- Il dispositivo ILSS di ZwickRoell è dotato di una vite che permette la regolazione fine della distanza tra i supporti. I supporti possono essere regolati in base alla distanza desiderata, mantenendo il punto centrale. Le basi di misura definite rendono possibile la misurazione accurata della distanza tra i supporti.
Dispositivo per la determinazione della resistenza al taglio interlaminare (ILSS)
Applicazioni:
Descrizione funzionamento I test ILSS sono un tipico metodo di controllo qualità in quanto adatti per il confronto dei materiali. A causa della breve distanza, è particolarmente importante che il punzone sia esattamente allineato con le incudini superiori. Questo viene garantito dal braccetto del punzone, il quale può essere fissato per l’installazione del provino. Inoltre, per i test in camera climatica, è possibile fissare al braccetto del punzone, in prossimità del provino, un sensore di temperatura. Il rapporto incudine / spessore pari a 10 mm è molto basso, per tanto nel provino si generano elevate forze di taglio e momenti flettenti relativamente bassi. Il metodo fornisce solo proprietà di taglio apparenti, poiché i picchi di sollecitazione si verificano in prossimità dell'incudine superiore.
Vantaggi dello strumento di prova ILSS di ZwickRoell
- Allineamento preciso dell'incudine superiore rispetto al punzone
- Facile regolazione delle incudini superiori
- Opzione di bloccaggio per il sensore di temperatura vicino al provino
- Carichi fino a 20 kN
- Cambio rapido di incudini superiori e punzoni
- Grazie alla regolazione a vite a ricircolo di sfere opzionale, le incudini superiori possono essere regolate in modo rapido e preciso per cambiare lo spessore del laminato.
FAQ - resistenza al taglio / resistenza al taglio interlaminare
La determinazione della resistenza al taglio interlaminare dei compositi fibrorinforzati è utilizzata per il monitoraggio della qualità dei componenti sollecitati a taglio. La resistenza al taglio interlaminare (ILSS) descrive la resistenza al taglio tra i piani di laminazione dei compositi.
Per il relativo calcolo viene utilizzata l’equazione qui a destra, dove:
Fm = forza di compressione max in Newton
B = larghezza provino misurato
d = spessore provino misurato
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