Oltre alle prove climatiche di cui comunemente ci occupiamo, molti materiali devono essere sottoposti a delle prove meccaniche che ne verifichino la resistenza prima di essere messi in commercio.
Gli strumenti da laboratorio che eseguono questo tipo di prove si chiamano macchine universali di prova e ne esistono diversi tipi.
Nel seguente articolo vedremo quali sono i diversi tipi di macchina universale di prova, che tipo di test svolgono e perché non possono prescindere dalle camere climatiche.
Che cos’è la Macchina Universale di Prova
La macchina universale di prova è uno strumento da laboratorio in grado di imprimere forze di vari tipi e di diversa intensità su materiali. Viene definita universale per via dell’ampio range di usi possibili ma in passato era nota più semplicemente come “macchina di trazione” o “dinamometro”.
Come vedremo, la struttura di queste macchine può variare ma generalmente comprendono un telaio che può essere composto da una o due colonne di supporto. Al centro del telaio si situa la traversa mobile con cella di carico annessa che imprime la forza controllata al campione da testare.
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Come si distinguono i Diversi Tipi di Macchina Universale di Prova
Esistino tre parametri per classificare i diversi tipi di macchina universale di prove: principio di funzionamento, caratteristiche costruttive e intensità della forza sviluppabile.
Le macchine universali di prova possono avere tre diversi principi di funzionamento:
- Idraulico
- Elettromagnetico
- Pneumatico
Le più comuni sono a principio idraulico, mentre quelle a principio pneumatico sono le più rare.
Per quanto riguarda le caratteristiche costruttive, le macchine universali variano molto a seconda del modello ed è impossibile riassumere esaustivamente tutte le versioni in commercio. Una delle differenze fondamentali, come anticipato, è la costruzione del telaio a una o due colonne. Le macchine universali a una sola colonna sono più rare e di uso più limitate.
Infine, le macchine universali di prova possono essere distinte dall’intensità della forza sviluppabile della macchina, che può variare da qualche centinaio di N fino a 1000 o più kN.
I Test della Macchina Universale di Prova
I materiali che passano per la macchina universale di prova devono sostenere due categorie principali di test: la prova di resistenza a compressione e la prova del carico di rottura.
La prova di resisentenza a compressione viene svolta in genere in regime monoassiale e verifica la resistenza dei materiali a carichi che tendono a deformarli e ridurne l’estenzione, ovvero a comprimerli.
Viene utilizzata soprattutto sui calcestruzzi ed è regolata da questa norma internazionale.
La prova del carico di rottura, invece, individua il limite, in termini di forza o sollecitazione esterna applicata, oltre il quale un materiale risulta definitivamente inservibile dal punto di vista della resistenza.
Si divide a sua volta in 5 prove distinte, a seconda del tipo di forza impressa:
- Carico di rottura a trazione
- Carico di rottura a compressione
- Carico di rottura a flessione retta
- Carico di rottura a torsione
- Carico di rottura a sforzo di taglio
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La Camera Ambientale FDM per la Prova di Condizionamento nella Macchina Universale
Alcune prove di carico di rottura e di compressione vengono dette “di condizionamento” perché sollecitano il materiale a determinate condizioni ambientali.
Queste prove vanno svolte ponendo la macchina universale di prova dentro un ambiente in cui è possibile controllare i parametri di umidità e temperatura, ovverosia una camera climatica.
La camera ambientale FDM è lo strumento ideale per svolgere questo tipo di prove combinate e può essere costruita in diverse dimensioni per accomodare tutte le esigenze del cliente.
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