LCF
Test a basso numero di cicli
Una prova di fatica è una procedura controllata e sistematica utilizzata per valutare la capacità intrinseca di un materiale di resistere a condizioni di carico ciclico. Queste sollecitazioni ripetute, spesso sotto forma di tensione, compressione, flessione, torsione o combinazioni di queste, possono indurre danni al materiale o addirittura il suo cedimento, nonostante i carichi applicati siano inferiori alla resistenza ultima del materiale.
I risultati di una prova di fatica forniscono indicazioni essenziali sulla durata e sulla sicurezza dei materiali utilizzati in applicazioni critiche, dai componenti aerospaziali alle parti automobilistiche e all’ingegneria strutturale.
Il fenomeno della fatica nei materiali è un processo di degrado meccanico caratterizzato da cambiamenti strutturali progressivi, localizzati e permanenti quando si è sottoposti a sollecitazioni e sforzi fluttuanti. Questo fenomeno, spesso osservato nei materiali sottoposti a carichi ciclici, porta a un punto critico in cui il materiale può sviluppare cricche o infine cedere, nonostante i carichi applicati rimangano al di sotto della resistenza ultima del materiale.
Nel corso della fatica, i materiali subiscono una deformazione plastica, che può manifestarsi come deformazione microplastica su scala minima. Quando queste deformazioni localizzate si accumulano sotto una sollecitazione continua, possono portare allo sviluppo di danni macroscopici e infine culminare nella frattura del materiale o del componente.
L’esecuzione di una prova di fatica comporta il caricamento di un provino in una macchina per prove di fatica, l’applicazione della sollecitazione predeterminata, lo scarico a carico zero o nella direzione opposta e la ripetizione di questo ciclo fino alla fine della prova. La prova può essere condotta per un numero predeterminato di cicli o fino al cedimento del provino, a seconda dei parametri specifici della prova.
L’obiettivo principale di una prova di fatica è solitamente quello di accertare la durata di vita prevista di un materiale sottoposto a carichi ciclici. Tuttavia, anche la resistenza alla fatica e la resistenza alle cricche sono parametri importanti. La vita a fatica si riferisce al numero totale di cicli che un materiale può sopportare sotto un singolo regime di carico. Una prova di fatica è anche utile per determinare il carico massimo che un campione può sopportare per un determinato numero di cicli. Tutti questi attributi hanno un’immensa importanza nei settori in cui i materiali sono soggetti a forze fluttuanti, piuttosto che costanti.
Dai telai delle auto di Formula 1 alle protesi dentarie, la comprensione e le prove di fatica sono fondamentali nella progettazione di componenti esposti a carichi ciclici. Le prove di fatica aiutano a stimare la vita utile e a valutare la durata dei componenti in relazione ai livelli di stress applicati, garantendo l’affidabilità dei materiali in diverse applicazioni.
Test a basso numero di cicli
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