2 marzo 2020

Verificare le proprietà meccaniche dei materiali plastici: le prove di trazione.

Prove di laboratorio accreditate precise ed accurate sono utili per dimostrare che le materie plastiche siano conformi agli standard di riferimento. Scopriamo l’importanza delle prove di trazione per i materiali plastici nell’ambito delle attività del Laboratorio Materie Plastiche di Kiwa Italia.

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Le materie plastiche sono materiali estremamente versatili, ideali per una vasta gamma di applicazioni di consumo e industriali. I polimeri sono infatti utilizzati in qualunque settore, dall’automotive al settore medicale, dall’industria manifatturiera all’edilizia.

Quest’ultimo in particolare, rappresenta uno dei settori che utilizza maggiormente le materie plastiche, impiegate per diversi scopi. Ad esempio, attraverso processi come l’estrusione, lo stampaggio o la calandratura, i materiali plastici sono impiegati per la realizzazione di sistemi di tubazioni interni o esterni agli edifici per il trasporto di acqua, gas e per il riscaldamento.

Ne deriva che i materiali da costruzione devono avere determinate caratteristiche, ovvero essere lavorabili, devono resistere a sollecitazioni meccaniche e termiche, ad usura e corrosione, devono subire deformazioni contenute e soprattutto mantenere determinate caratteristiche nel tempo.

Esiste un’ampia gamma di prove di caratterizzazione dei materiali al fine di verificare il comportamento strutturale, le prestazioni e le caratteristiche dei polimeri. Grazie a queste prove è possibile definire i limiti di utilizzo in ciascun ambito di applicazione e rispondere alle diverse esigenze di lavorazione e produzione.

In particolare, esistono le prove di caratterizzazione fisico–meccaniche dei materiali che descrivono il comportamento di un materiale a cui vengono applicate forze statiche o dinamiche come le prove di trazione, di compressione, di flessione, di resilienza, di resistenza all’urto, di fatica e altre ancora.

Nelle applicazioni in cui i componenti in materiale plastico sono progettati per resistere agli sforzi come nel caso dei materiali da costruzione, le proprietà meccaniche dei polimeri giocano un ruolo centrale ed è per questo fondamentale testare e verificare che le caratteristiche dei polimeri dichiarate rispettino i requisiti richiesti dagli standard di riferimento.

La prova maggiormente richiesta quando si vogliono definire le caratteristiche meccaniche dei materiali è la prova di trazione in accordo allo standard UNI EN ISO 6259. La prova consiste nel sollecitare lungo l’asse longitudinale un provino ricavato da prodotto finito, tramite il Tensile Tester, per registrare le proprietà fisiche e meccaniche del materiale. Il comportamento a trazione dei provini determina la loro resistenza a sollecitazione e verifica proprietà fisiche/meccaniche come lo sforzo e l’allungamento percentuale a snervamento, e lo sforzo e l’allungamento percentuale a rottura di una sezione costante. Un’altra proprietà molto importante che può essere determinata tramite la prova di trazione è la relazione che intercorre tra la sollecitazione a cui il provino è sottoposto e la deformazione elastica, ovvero il modulo elastico del materiale sottoposto a prova, che fornisce in sostanza un’indicazione circa la rigidità del materiale.

La prova di trazione può anche essere eseguita in accordo allo Standard UNI EN ISO 527. Il test si realizza seguendo il medesimo procedimento della norma UNI EN ISO 6259 e si basa sugli stessi principi, ma utilizza provini ricavati dalla materia prima, ottenuti mediante stampaggio e non tramite lavorazione sul prodotto finito. Le dimensioni dei provini utilizzati sono determinate dalle norme di riferimento.

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