Prove su Lamiere Pesanti

Vengono usate principalmente nell'industria delle costruzioni per i ponti di grandi dimensioni, nelle costruzioni su larga scala e navali per piattaforme petrolifere e turbine a vento, e per attrezzature pesanti quali gru ed escavatori. Inoltre vengono usate come prodotti semilavorati per condutture di grandi diametri per il trasporto di olio e gas su lunghe distanze.

In diverse applicazioni, è necessario rispettare i valori di riferimento o i limiti della specifica per la sicurezza nell'utilizzo a lungo termine. A seconda della destinazione della lamiera pesante, vengono determinati i valori di riferimento pertinenti e necessari. I metodi di prova usati in questo settore sono metodi spesso adottati nelle prove su lamiere pesanti. Per applicazioni o usi speciali, possono essere impiegati altri metodi tali da assicurare un utilizzo e un funzionamento sicuri e di lunga durata.

Le lamiere pesanti sono fogli in acciaio con larghezza massima di 4 metri, spessore di almeno 3 millimetri fino a un massimo di circa 250 millimetri e lunghezza sino a 20 metri. Esse sono realizzate con la laminazione termomeccanica inversa delle lastre. 

Prove di trazione

Le prove di trazione sulle lamiere pesanti sono eseguite principalmente in accordo alle normative ISO 6892-1 e ASTM E8, standard ampiamente diffusi e riconosciuti a livello internazionale. La normtiva ISO 6892-1 è uno standard (EN ISO 6892-1) con identica formulazione a livello europeo, quindi applicabile in tutta l'Unione Europea (DIN EN ISO 6892-1 in Germania). I provini per questo tipo di prove di trazione vengono prelevati dalle lamiere pesanti in un modo tale che lo spessore della lamina venga mantenuto, per quanto possibile, come spessore del provino. l provini hanno di conseguenza un'ampia sezione trasversale e richiedono solitamente macchine di prova materiali ad alta capacità. La lunghezza parallela o la parte del provino deformata sotto carico è prodotta con la fresatura. Mantenendo inalterato lo spessore e attraverso l'attenta fresatura e finitura dello spessore del provino, si ha la garanzia che le modifiche apportate siano lievi e, di conseguenza, le sue caratteristiche materiali difficilmente alterate. 

Ampia gamma di soluzioni di prova

ZwickRoell offre un'ampia gamma di sistemi di prova standard e personalizzati sino a 2500 kN. Questi sistemi di prova permettono di determinare le caratteristiche materiali in accordo alla normativa con una precisione molto elevata. Gli afferraggi idraulici ZwickRoell a chiusura parallela garantiscono il serraggio e posizionamento perfetto dei provini durante l'intera prova, evitandone lo scivolamento. 

Misurazione della deformazione in accordo con le normative

Nella maggior parte dei casi, la misurazione della deformazione in accordo con le normative viene eseguita con estensimetri automatici a contatto o ottici (non a contatto). L'estensimetro makroXtens ZwickRoell è la tipica soluzione per le prove su lamiere pesanti. Grazie alla sua struttura meccanica ad alta risoluzione, e un altissimo livello di precisione e robustezza, makroXtens resiste ad ambienti critici. La sua robusta struttura meccanica consente la misurazione continua della deformazione fino alla rottura del provino. È possibile determinare automaticamente la deformazione a rottura, senza dover ricorrere a marcature impegnative e misurazioni manuali dopo che i resti del provino sono state riordinate. 

Misurazione della deformazione fino a rottura

Il laserXtens è una soluzione innovativa e di successo per la misurazione su lamiere pesanti della deformazione fino alla rottura del provino, soddisfacendo i requisiti delle normative (ISO 6892-1, ASTM E8, ISO 9513, e ASTM E83). Il laserXtens non richiede la marcatura provini, utilizza i pattern che crea come marcatori sulla superficie. La valutazione ottica di questa "auto-marcatura" viene eseguita in modo che anche imperfezioni superficiali non ne inficiano l'operatività. 
Dal 2009, ISO 6892-1 e ASTM E8 permettono di controllare e regolare automaticamente la velocità di prova dall'indice di deformazione. Le tolleranze richieste dalle normative per il controllo dell'indice di deformazione (in particolare quelle relative al controllo dell'indice di deformazione closed-loop) vengono soddisfatte sia dall'estensimetro makroXtens che la dal laserXtens. 

Prove di durezza

Le prove di durezza su lamiere pesanti vengono eseguite in diversi modi. A seconda dell'applicazione, le prove di durezza vengono eseguite in accordo con ISO 6506-1, (Brinell), ISO 6507-1 (Vickers), ISO 6508-1 (Rockwell), ASTM E10 (Brinell), ASTM E384 (Vickers and Knoop), e ASTM E18 (Rockwell). In alcune aree di applicazione sono utilizzati altri metodi o regolamenti (per esempio, la normativa europea EN 2002-7 per le applicazioni nel settore aerospaziale); per le prove su grandi superfici e prove non distruttive vengono usati i metodi QEM (per esempio, il metodo 3MA), descritti nel VDI Guideline VDI/VDE 2616-1 (Prove di Durezza su Materiali Metallici). 

Test e determinazione del valore di durezza globale medio 

Uno degli aspetti delle prove di durezza è testare e determinare il valore di durezza globale medio della lamina dopo la laminazione. La laminazione è un processo termomeccanico usato per determinare lo spessore della lamiera e le proprietà meccaniche. I metodi di durezza che impiegano forze maggiori sono usati per determinare i valori medi di queste strutture grezze. I metodi di prova più adatti sono Brinell o Rockwell. Nelle prove su lamiere pesanti vengono spesso utilizzati durometri portatili. Possono essere utilizzati direttamente sulla parte da testare. Quando invece si utilizzano durometri fissi vengono prelevati i campioni dalle lamiere pesanti. È possibile testare direttamente questi campioni, o rimpicciolirli e preparare provini pronti da testare. 

Determinazione della finitura strutturale dei costituenti metallografici con prove di durezza

Un'altra caratteristica del durometro è la determinazione della finitura strutturale eseguendo prove di durezza sui costituenti metallografici. Viste le loro dimensioni ridotte vengono usati durometri con carichi bassi. In linea generale, di tratta di microdurometri fissi con dimensione e profondità di indentazione regolabile tramite forza di indentazione secondo le dimensioni dei costituenti metallografici. 
La gamma dei nostri prodotti comprende durometri e dispositivi per tutti i metodi di prova. I nostri durometri e dispositivi rispettano i requisiti di tutte le normative internazionali e possono essere calibrati in accordo con queste ultime.

Prove di impatto Charpy

La resistenza all'impatto di provini intagliati è una caratteristica molto importante nei settori industriale e navale, essa può essere determinata tramite la prova di impatto Charpy, eseguita con il relativo pendolo d'impatto. Il metodo di prova è descritto e definito nella normativa internazionale ISO 148-1 e ASTM E23. La normativa ISO è identica alla EN ISO 148-1 europea. Nelle prove di impatto Charpy, i provini intagliati vengono inseriti manualmente, per mezzo di semplici dispositivi di inserimento, o tramite sistemi automatizzati. Le prove vengono eseguite sia a temperatura ambiente sia a bassa temperatura, per determinare la temperatura di transizione. Possiamo fornire bagni di condizionamento temperatura per il condizionamento corretto dei provini fino a - 70°C e dispositivi di condizionamento temperatura fino a - 180°C. I pendoli rispettano a pieno tutte le disposizioni di sicurezza della Direttiva Macchine.

Prova di Tenacità alla Frattura

La tenacità alla frattura Klc è una proprietà molto importante per i metalli, soprattutto in applicazioni legate alla sicurezza sicurezza come: la costruzione aeronautica, di centrali elettriche e l'ingegneria automobilistica. La tenacità alla frattura si determina con un provino in cui si inserisce artificialmente una cricca. La cricca viene introdotta solitamente tramite l'intaglio del provino fino a raggiungere la lunghezza della cricca stabilita. Il provino viene quindi caricato quasi staticamente fino a rottura. La tenacità alla frattura può essere determinata dalla curva di deformazione-carico e dalla lunghezza della cricca. I dettagli della procedura di prova sono contenuti nella relativa normativa (ASTM E 399) Altre normative importanti sono ASTM E813, E1152 e E1290.

 Prove a due fasi per la determinazione di Klc

Le prove a due fasi per la determinazione di KIc possono essere eseguite in modo efficiente con i nostri Vibrofori e le nostre macchine di prova materiali. La formazione della cricca nel campione viene indotta tramite un intaglio meccanico seguito dall'applicazione di un carico ciclico. L'alta frequenza utilizzata permette la rapida generazione di una cricca ben definita (pre-cricca). Il processo è altamente riproducibile grazie all'elevata sensibilità della frequenza di risonanza alla creazione di cricche.

Provino CT (Compact Tension)

I provini più comunemente usati sono del tipo CT (Compact Tension). Il carico è applicato tramite l'inserimento di spine in appositi fori, il che garantisce l'applicazione di un carico a trazione e a flessione.

Provino SENB (Single-Edge Notched Bending)

Oltre ai provini CT, vengono usati anche i provini SENB (Single-Edge Notched Bending). Mentre il metodo di prova è più semplice, il volume del provino richiesto è maggiore. Quanto segue viene mostrato in modo chiaro nelle immagini.

Sistemi di prova robotizzati

La manipolazione sicura, affidabile e precisa di provini pesanti richiede un notevole sforzo all’operatore e al sistema operativo nel suo complesso. I nostri sistemi di prova robotizzati automatizzati rispettano queste esigenze, riducendo le responsabilità dell'operatore, gli errori e aumentandone la sicurezza e l'affidabilità. Con il concetto di automazione ZwickRoell i provini da testare sono ordinati in magazzini appositi. Da questo punto in poi, la prova di trazione avviene in modo automatizzato, compresa, se richiesta, l'analisi dei campioni. A seconda delle tue esigenze, diversi dispositivi possono essere aggiunti ai sistemi robotizzati e vengono completamente integrati nella procedura di prova. Un esempio può essere il misuratore automatico della sezione dei provini, dotato di quattro trasduttori indipendenti per una misura della sezione ad elevatissima precisione.
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