ASTM D7791

Le prove di fatica vengono utilizzate per determinare l’effetto di vari fattori sulla resistenza alla fatica dei materiali plastici sottoposti a sollecitazioni uniassiali. I risultati di queste prove possono essere utilizzati per guidare la scelta dei materiali plastici per condizioni di sollecitazione flessionale ripetuta.

CHE COS’È L’ASTM D7791?

Lo standard ASTM D7791 è un metodo di prova utilizzato per misurare le proprietà meccaniche dei materiali plastici sottoposti a carico uniassiale. La norma si applica ai materiali plastici rigidi e semirigidi e serve a determinare le loro proprietà di trazione e compressione. I livelli di sollecitazione e di deformazione sono inferiori al limite proporzionale del materiale, dove le deformazioni e le sollecitazioni sono relativamente elastiche.

QUALI SONO LE DUE PROCEDURE?

Il test può essere eseguito secondo due procedure:

• Procedura A, che verifica la resistenza alla fatica in trazione: un provino di sezione rettangolare o circolare viene afferrato dalle estremità del provino, tirato in modo uguale in direzioni opposte dalle estremità del provino, tirato in modo uguale in direzioni opposte e rilasciato nella sua posizione o carico originale. Il provino viene caricato ciclicamente in tensione a un livello di sollecitazione o di deformazione specifico, con una frequenza uniforme, fino alla rottura o allo snervamento del provino. Da queste prove è possibile determinare la resistenza alla fatica a un determinato numero di cicli. Vengono testati almeno quattro diversi livelli di sollecitazione o di deformazione per costruire una curva di sollecitazione rispetto al numero di cicli fino al cedimento (S-N) o di deformazione rispetto al numero di cicli fino al cedimento (r-N) per determinare il limite di resistenza monoassiale del materiale in tensione.
• Procedura B, che verifica la resistenza alla fatica in compressione, ma solo per i materiali plastici rigidi: un provino di sezione rettangolare o circolare viene compresso in modo uguale da direzioni opposte e riportato alla posizione o al carico originale. Il provino viene caricato ciclicamente in compressione a un livello di sollecitazione o di deformazione specifico e a una frequenza uniforme, finché il provino non si rompe o cede. Da queste prove è possibile determinare la resistenza alla fatica a un determinato numero di cicli. Vengono testati almeno quattro diversi livelli di sollecitazione o di deformazione per costruire una curva di sollecitazione rispetto al numero di cicli fino alla rottura (S-N) o una curva di deformazione rispetto al numero di cicli fino alla rottura (r-N) per determinare il limite di resistenza monoassiale del materiale in compressione.

Le prove comparative possono essere condotte secondo una delle due procedure, purché la procedura sia ritenuta soddisfacente per il materiale in esame.

PERCHÉ L’ASTM D7791 È IMPORTANTE?

Lo standard ASTM D7791 è importante perché fornisce una metodologia standardizzata per la valutazione delle proprietà meccaniche dei materiali plastici. Ciò è essenziale per garantire la qualità e l’affidabilità dei prodotti che utilizzano tali materiali, nonché per assicurare la sicurezza dei consumatori. Inoltre, lo standard fornisce una base comune per la comunicazione tra produttori, fornitori e acquirenti di materiali plastici, contribuendo a una maggiore coerenza e affidabilità dei risultati dei test.

I risultati di queste prove sono adatti alla progettazione solo se le condizioni di prova simulano realisticamente le condizioni di servizio o se è disponibile e chiaramente definita una metodologia per tenere conto delle condizioni di servizio. La procedura si adatta a varie tecniche di preparazione dei campioni, ma i risultati ottenuti con metodi diversi non devono essere considerati comparabili a meno che non venga dimostrata l’equivalenza.

INFORMAZIONI AGGIUNTIVE SU ASTM D7791

• Lo standard stabilisce inoltre che i valori devono essere espressi in unità SI e che i valori tra parentesi sono solo a scopo informativo.
• Inoltre, lo standard non pretende di affrontare tutti i problemi di sicurezza associati al suo utilizzo, ed è responsabilità dell’utente stabilire pratiche appropriate per la sicurezza, la salute e l’ambiente e determinare l’applicabilità delle limitazioni normative prima dell’uso.
• È importante notare che non esiste un equivalente ISO di questo standard.

QUALI SONO I REQUISITI PER IL TEST?

Per quanto riguarda la procedura di prova, lo standard richiede l’uso di un sistema di carico monoassiale con capacità di tensione e compressione, che viene utilizzato per applicare il carico al materiale di prova. Il test prevede l’applicazione di un carico ciclico a una frequenza specifica fino alla rottura del materiale o al raggiungimento di un determinato punto di rottura.

Le proprietà del materiale plastico possono variare con la profondità del provino e la frequenza di prova. Per il test si consiglia una frequenza di 5 Hz o inferiore. La risposta del materiale alla fatica non è la stessa per tutte le materie plastiche. Se un materiale plastico non ha una regione elastica, durante le prove può verificarsi una deformazione plastica, che richiede cautela nell’utilizzo dei risultati per la progettazione.