ASTM D790 è uno degli standard di prova più utilizzati nell’industria delle materie plastiche. Lo standard descrive la procedura per determinare le proprietà di flessione delle materie plastiche non rinforzate e rinforzate, compresi i compositi ad alto modulo e i materiali isolanti elettrici.
Che cos’è ASTM D790?
ASTM D790 è lo standard per i metodi di prova per le proprietà di flessione di materie plastiche non rinforzate e rinforzate e materiali isolanti elettrici. A differenza di una prova di trazione che separa un materiale, ASTM D790 utilizza un sistema di carico a tre punti che applica una forza di flessione al centro di un campione sostenuto in due punti.
Questo metodo è specificamente progettato per materiali rigidi e semirigidi che non si rompono entro un limite di deformazione del 5%.
Sebbene venga spesso paragonata alla norma ISO 178, la norma ASTM D790 è il riferimento principale per il mercato nordamericano e presenta alcune lievi differenze in termini di dimensioni dei campioni, requisiti relativi alla campata di supporto e velocità di prova.
Cosa misura la norma ASTM D790?
Il test genera una curva carico-deformazione, che viene utilizzata per calcolare diversi valori meccanici critici:
- Modulo di flessione: misura della rigidità del materiale o della sua capacità di resistere alla flessione. La norma ASTM D790 offre tre modi per calcolarlo: modulo tangente (la pendenza iniziale della curva sforzo-deformazione), modulo secante (il rapporto tra sforzo e deformazione in un punto specifico) e modulo cordale (la pendenza tra due punti predefiniti).
- Resistenza alla flessione: la sollecitazione massima che il materiale può sopportare durante la flessione prima di rompersi o raggiungere una deformazione del 5%.
- Sollecitazione di flessione alla rottura: la sollecitazione alla quale il provino si rompe.
- Deformazione al limite di snervamento: quantità di deformazione che si verifica nel punto in cui il materiale inizia a deformarsi plasticamente.
Perché lo standard ASTM D790 è importante?
Le proprietà di flessione sono fondamentali per ingegneri e progettisti perché molti componenti in plastica (come staffe, alloggiamenti e pannelli strutturali) sono sottoposti a carichi di flessione piuttosto che a tensione pura durante la loro vita utile.
Confronto dei materiali: consente il confronto diretto tra diverse miscele di polimeri o livelli di rinforzo.
Controllo qualità: i produttori lo utilizzano per garantire l’uniformità tra i lotti di produzione.
Convalida del progetto: fornisce i dati necessari per garantire che un componente non si deformi o si rompa sotto il peso previsto.
ASTM D790: Metodi di prova
| Procedura | Velocità di deformazione | Applicazione primaria | Caratteristiche principali |
|---|---|---|---|
| Procedura A | 0.01 min⁻¹ | Materiali standard e fragili | Il metodo predefinito per la maggior parte delle materie plastiche. Ideale per misurare il modulo di elasticità e la resistenza alla flessione. |
| Procedura B | 0.1 min⁻¹ | Materiali duttili e ad alta deflessione | Progettato per materiali che non si rompono prematuramente. Si utilizza una velocità maggiore per raggiungere il limite di deformazione del 5% o il punto di rottura in modo più efficiente. |
ASTM D790: Requisiti tecnici fondamentali
Dimensioni del campione: per i composti di stampaggio standard, il campione tipico misura 3,2 mm x 12,7 mm x 127 mm.
Rapporto campata/profondità: la distanza tra i supporti (campata) è solitamente pari a 16 volte lo spessore del provino (rapporto 16:1).
Misurazione della deflessione: sebbene sia possibile utilizzare la corsa della traversa, per misurazioni del modulo ad alta precisione si consiglia l’uso di un deflettometro per eliminare la “conformità” (le minuscole deflessioni della macchina stessa).
Il limite del 5%: lo standard è generalmente valido solo fino al 5% di deformazione della fibra esterna. Se un materiale non si è rotto a questo punto, il test viene tipicamente interrotto, poiché le formule matematiche per lo stress diventano meno accurate oltre questo livello.
ASTM D790: Configurazioni del sistema
Il test ASTM D790 viene condotto utilizzando una macchina di prova della serie EA, disponibile sia nella versione da tavolo che da pavimento, personalizzata con accessori specifici per soddisfare i requisiti di laboratorio.
Una configurazione tipica è costituita da una macchina della serie EA dotata di un dispositivo di piegatura a 3 punti. A seconda di come viene registrata la deformazione, la configurazione viene classificata in due categorie: tipo 1 e tipo 2.
- Tipo 1: Spostamento della traversa
In questa configurazione, la deformazione viene calcolata in base al movimento della traversa della macchina. Si tratta della configurazione base che non richiede sensori aggiuntivi. - Tipo 2: Integrazione dell’estensometro
Per una maggiore precisione o esigenze di conformità specifiche, la macchina di prova può essere integrata con un estensometro (senza contatto o a clip).
Macchine di prova per ASTM D790
STEP Lab fornisce macchine di prova elettromeccaniche ad alte prestazioni (serie EA) ottimizzate per ASTM D790. I nostri sistemi garantiscono un’applicazione precisa del carico e l’acquisizione dei dati, soddisfacendo i più elevati standard del settore.
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