ISO178 | Prove di flessione a 3 punti su materie plastiche
La prova di flessione a 3 punti secondo ISO 178 viene utilizzata per determinare le proprietà di flessione di termoindurenti e termoplastici. I principali risultati di questa prova sono il modulo di flessione, calcolato in base alla pendenza iniziale del diagramma sforzo-deformazione, la resistenza alla flessione e l'allungamento a flessione alla rottura del provino. Per le plastiche estensibili, la sollecitazione di flessione viene generalmente determinata ad una deflessione definita.
La configurazione della prova di flessione a 3 punti secondo la norma ISO 178 consiste in due incudini o supporti paralleli e una trave di carico centrale, o incudine superiore, tra i quali viene deformato un provino standard nell'ambito di piccoli angoli di flessione. Misurando opportunamente le forze di flessione e le deflessioni, è possibile determinare le sollecitazioni e le deformazioni estreme della fibra del provino, da cui vengono calcolati i risultati delle singole prove sotto forma di dati a punto singolo.
Un altro metodo per la caratterizzazione delle proprietà di flessione delle materie plastiche è descritto nella norma ASTM D790 .
Obiettivo & valori caratteristici Eseguire il test Dimensioni e forme del provino Requisiti di prova Attrezzatura di prova Opzioni di automazione Richiedi una consulenza
Obiettivo del test flessione a 3 punti in accordo alla ISO 178
Le prove di flessione a 3 punti descritte nelle normative ISO 178 e ASTM D790 rappresentano metodi classici di caratterizzazione dei materiali plastici rigidi e semirigidi. Le proprietà di flessione determinate con questi test sono di grande importanza per progettisti, ingegneri e produttori per garantire che il materiale plastico utilizzato soddisfi i requisiti per l'applicazione prevista.
I risultati di prova tipici includono:
- Modulo di flessione e resistenza alla flessione: il modulo di flessione è una misura della rigidità del materiale e indica la sua capacità di resistere ai carichi di flessione. La resistenza alla flessione fornisce informazioni sul carico massimo che il materiale può sopportare a flessione prima di rompersi.
- Sollecitazione al 3,5 % della deformazione
- Sollecitazioni e deformazioni al punto di snervamento e alla rottura del provino
Esecuzione della prova di flessione a 3 punti secondo ISO 178
- Nella prova di flessione a 3 punti, secondo la norma ISO 178, un provino di plastica a forma di barra viene collocato tra due supporti.
- Una forza viene quindi applicata verticalmente alla parte superiore del provino a metà tra i supporti.
- La forza e la deformazione del provino vengono misurate per determinare il modulo di flessione e la resistenza alla flessione. La deformazione a flessione viene misurata con l'estensimetro makroXtens.
Forma e dimensioni del provino secondo ISO 178
In conformità alla norma ISO 178, per la prova di flessione a 3 punti i provini vengono prelevati dalla parte centrale del campione multiuso secondo la norma ISO 20753 per la caratterizzazione del materiale di stampaggio. Ciò garantisce che il polimero venga testato nelle stesse condizioni di lavorazione della prova di trazione.
| Standard | Tipo | Nota: | l3 mm | l1 mm | b2 mm | b1 mm | h mm | L mm | Forma |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ISO 20753 | A1 | Campione multiuso stampaggio a iniezione | ≥150 | 80±2 | 20±0,2 | 10±0,2 | 4,0±0,2 | 115±1 | Provino a manubrio |
| ISO 178 | - | Parte centrale del provino multiuso | - | ≥80 | - | 10±0,2 | 4 (preferito) | - | Provino barra |
Requisiti per le prove di flessione a 3 punti
- Il calcolo dello stress e della resistenza a flessione riguarda deformazioni minime, e non tiene conto di eventuali sforzi di attrito tra le incudini. Per questa ragione le normative limitano questo metodo a una deformazione del 3,5%, che corrisponde a una flessione di 6 mm per provini ISO con altezza 4 mm. La normativa accetta un errore inferiore all'1% del valore misurato.
- È necessario prestare molta attenzione quando si misurano le dimensioni dei provini per una prova di flessione. Poiché lo spessore dei provini è calcolato in modo quadratico, anche l'errore relativo subisce la stessa funzione. Un errore di soli 0,1 mm con un provino di altezza pari a 4.0 mm (nominale) produce un errore nello stress di flessione di circa il 5%.
- La misurazione della deflessione viene eseguita in base all’obbiettivo che vuole raggiungere il laboratorio di prova. A seconda dell'obiettivo e quindi della complessità della prova, la norma ISO 178 specifica diversi tipi di misurazione della deflessione:
| Tipo di prova | I | II | III | IV |
|---|---|---|---|---|
| Obiettivo del test | Solo stress / resistenza | Stress / resistenza / allungamenti maggiori dell’1% | Stress / resistenza / allungamenti / valore del modulo ripetibile e preciso | Stress / resistenza / allungamenti / valore del modulo corretto e preciso e quindi più accurato |
| Tipo di misurazione della deflessione | Non è richiesta alcuna misura | Tramite la corsa della trasversa | Tramite la corsa della trasversa con correzione della conformità | Misura diretta tramite dispositivo di misurazione della deflessione |
- Nel caso più semplice (tipo I), si deve determinare solo la forza o la sollecitazione massima, e non si misura la deflessione.
- Se si devono misurare solo le deflessioni che comportano un allungamento della fibra esterna superiore all'1% (tipo II), per esempio il limite di snervamento a flessione del 3,5%, allora è possibile eseguire la misurazione mediante la traversa della macchina di prova.
- Il tipo III, come definito nella norma, descrive task di garanzia della qualità o di R&D con la misurazione del modulo di flessione utilizzata solo per il confronto interno o per il monitoraggio della tolleranza, quindi, ciò che conta non è tanto la correttezza ma la buona ripetibilità della misurazione. In questo caso, per semplificare la configurazione di prova, si può usare il controllo della corsa della traversa della macchina di prova e una correzione di conformità.
- Se l'obiettivo è ottenere risultati di prova accurati e corretti, in accordo al tipo IV, per il confronto con altri laboratori, è obbligatorio utilizzare la misurazione della deflessione diretta in classe di accuratezza 1 secondo la ISO 9513.
Avvio semplice e affidabile della prova secondo ISO 178 con testXpert
Con il nostro software testXpert, il processo di addestramento dell'operatore è rapido e il test può iniziare immediatamente. Gli unici compiti che vedono sullo schermo sono relativi alle loro specifiche competenze e sono guidati passo dopo passo attraverso il test in conformità alla norma ISO 178.
- Tutti i valori caratteristici e le impostazioni definiti nella norma ISO 178 sono inclusi nel standard test program con garanzia di conformità alla norma. Il software di prova guida l'utente passo dopo passo.
- Gli utenti vedono solo i passaggi che devono eseguire, stabiliti attraverso la funzione user management.
- Le dimensioni dei campioni secondo ISO 178 vengono trasmesse direttamente al software di prova attraverso il collegamento del micrometro e del calibro digitale, risparmiando tempo ed eliminando gli errori.
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Gestione rapida e priva di errori
- Grazie alle interfacce standardizzate, i task di prova vengono letti rapidamente e senza errori dal sistema ERP o QS e i risultati vengono ritrasmessi dopo il test. In questo modo si risparmiano i tempi di trasmissione e si evitano gli errori.
- L'accesso centralizzato a tutti i dati di prova tramite testXpert Analytics consente di valutare tutte le variabili caratteristiche di diverse serie di test. Anche oltre la norma ISO 178: il modulo di trazione, il modulo di flessione, la resistenza alla trazione, la resistenza all'impatto, l’indice di fusione e altri valori caratteristici possono essere facilmente confrontati e valutati.
- Con una semplice valutazione a lungo termine, la funzione Trend Analysis rileva le deviazioni nel lungo periodo.
Prova di flessione a 3 punti secondo ISO 178
Una caratteristica fondamentale dei nostri kit di flessione, oltre alla loro accuratezza dimensionale, è il loro allineamento accurato. I supporti sono allineati con precisione sia tra di loro che rispetto al punzone. Nel diagramma carico-deformazione, gli errori di angolo possono creare un'alterazione della curva, falsando così in modo significativo la determinazione del modulo. Supporti regolabili e ben progettati rendono questo procedimento molto più facile. I fermi di centraggio consentono un facile posizionamento del campione.
Kit di flessione a 3 punti con distanziatori in accordo alla ISO 178:
- Con il kit per le prove di flessione ZwickRoell è possibile eseguire prove fino a forze massime di 20 kN. La deflessione massima è di 36 mm.
- Utilizzando i distanziatori per impostare l'ampiezza dell'incudine e i fermi di centraggio, il kit può essere impostato in conformità agli standard per le prove ISO 178 e ASTM D790.
- Secondo la norma ISO 178 per la prova di flessione a 3 punti, la distanza tra le incudini è di 64 mm per raggi di incudine e punzone di 5 mm e una larghezza di incudine di 40 mm.
- Le incudini possono essere allineate a una distanza precisa l'una dall'altra e dall'asse di supporto, e centrate con il punzone.
- I fermi di centraggio del kit di flessione possono essere comodamente regolati e posizionati utilizzando i distanziatori in base a provini di larghezza pari a 10 mm (ISO 178) e 12,7 mm (ASTM D790).
ISO 178 - Soluzioni ZwickRoell per la misura della deflessione
In particolare, i risultati della prova di flessione a 3 punti secondo ISO 178 evidenziano il comportamento del materiale in prossimità della superficie del provino. Le deformazioni misurate sono circa quattro volte superiori rispetto a quelle rilevate tramite la prova di trazione.
- Con riferimento ai requisiti per la misurazione della deflessione in conformità al tipo di prova III, le macchine di prova ZwickRoell possono compensare la deformazione del telaio di carico, della cella di carico e del kit per le prove di flessione utilizzando il software di prova testXpert. Ciò consente una misurazione sufficientemente accurata attraverso il controllo della corsa della traversa della macchina di prova. Il funzionamento della macchina è semplice, soprattutto per scopi di controllo qualità.
- Se è necessario un alto livello di riproducibilità, come nel caso dei , consigliamo di utilizzare un che faciliti la deflessione del campione senza imporre un carico. Oltre ai braccetti di trazione, ZwickRoell offre braccetti per le prove di flessione da utilizzare con estensimetri automatici makroXtens e multiXtens.
Telaio di carico per la prova di flessione a 3 punti secondo ISO 178
Per eseguire le prove di flessione a 3 punti secondo ISO 178, è possibile usare le nostre macchine di prova universali: zwickiLine, ProLine e AllroundLine.
Prove di flessione a 3 punti automatizzate secondo ISO 178
Soprattutto quando si tratta di grandi volumi di campioni, questi test impegnano molto personale. Un sistema automatizzato per le prove sulle materie plastiche solleva il personale di laboratorio qualificato da queste attività di routine, consentendogli di occuparsi di compiti più complessi, come l'interpretazione e la valutazione dei risultati, la valutazione dei nuovi materiali o altre attività di ricerca.
Tutti i nostri sistemi di prova automatizzati roboTest N, roboTest L e roboTest R possono essere utilizzati per le prove di flessione a 3 punti automatizzate secondo la norma ISO 178.
I nostri sistemi di prova automatizzati per i test sulle materie plastiche a confronto Richiedi una consulenza
