Guida definitiva al test di flessione ASTM D790 delle materie plastiche

Il sistema di test Serie 6800 è un'opzione più avanzata ed efficiente per gli utenti che desiderano una maggiore ripetibilità e una maggiore produttività. Anche se questo sistema può essere utilizzato anche per i test di tipo 1, è più comunemente usato per i test di tipo 2 che si basano su un estensimetro e un deflettometro per fornire un rapporto più accurato della deformazione.

Il test di tipo 2 richiede l'uso di un dispositivo di misurazione della deformazione, o estensimetro. La prima e più avanzata opzione è un estensimetro video senza contatto, l'AVE2 di Instron. L'AVE2 riporta la deformazione senza mai contattare fisicamente il campione o entrare nello spazio di test. La seconda opzione raffigurata sotto è un estensimetro a contatto automatico, l'AUTOX750, che aumenta la produttività minimizzando il contatto dell'operatore. Infine, un estensimetro a clip della serie 2630 è un'opzione popolare per laboratori che non richiedano un'alta produttività. Per i test ASTM D790, tutti e tre gli estensimetri devono essere usati insieme a un deflettometro 2810-403.

Per i laboratori che desiderano aumentare la produttività, possono essere apportate diverse modifiche alla impostazione del sistema.  Poiché i test D790 possono richiedere molto tempo, le macchine di test della serie 6800 di Multi-Station sono una scelta popolare per i laboratori con esigenze di alta produttività. Sono disponibili anche sistemi di test completamente automatizzati, progettati per incorporare la misurazione del campione, il carico del campione, i test, la misurazione della deformazione e la rimozione del campione. Questi sistemi possono funzionare per ore senza richiedere alcuna interazione da parte dell'operatore e favoriscono la riduzione della variabilità dovuta all'errore umano.

I campioni ASTM D790 sono di forma rettangolare e sono sagomati, estrusi o tagliati da lastre o fogli. Le dimensioni dei campioni ASTM D790 dipendono dallo spessore del materiale che lo standard definisce come la profondità del campione. Le lastre con uno spessore superiore a 3,2 mm avranno una larghezza e un’apertura proporzionali al loro spessore. Le lastre con uno spessore compreso tra 3,2 e 1,6 mm avranno una larghezza di 12,7 mm e un’apertura definita come spessore del campione X 16. I materiali in fogli di spessore inferiore a 1,6 mm saranno 50,8 mm X 12,7 mm con un’apertura del supporto di 25,4 mm.

Le dimensioni dei campioni per i materiali isolanti elettrici hanno un diverso insieme di metriche basate sul loro spessore nominale. I materiali sagomati sono generalmente profondi 3,2 mm, larghi 12,7 mm e lunghi 127 mm. Usano un’apertura del supporto uguale alla profondità del campione X 16. I compositi rinforzati ad alta resistenza dovrebbero avere le dimensioni indicate nella norma per favorire la rottura nelle fibre esterne del campione. Quando si testano i compositi e altri materiali anisotropi, si dovrebbe prestare attenzione per evitare che la rottura avvenga solo a causa delle forze maturate durante la flessione e i campioni dovrebbero essere tagliati per garantire che la direzione della fibra più forte sia quella che viene testata.

I campioni devono essere misurati con un micrometro conforme alla norma ASTM D5947. Devono essere effettuate tre misurazioni della larghezza e dello spessore del campione e la loro media deve essere riportata. La funzione Dispositivo di misurazione automatica del campione (Automatic Specimen Measuring Device, ASMD) di Bluehill Universal permette agli operatori di collegare fino a due micrometri o dispositivi di misurazione al computer e di inserire la media delle misure direttamente nel software. In questo modo si eliminano le possibilità di errori di inserimento e si aumenta l'efficienza.

Per ASTM D790 viene utilizzata un’attrezzatura di piegatura a tre punti. Questa attrezzatura consiste in un muso di carico attaccato alla traversa mobile e un membro fisso con due supporti per i campioni, o incudini, che possono essere regolati per adattarsi alla distanza della campana di supporto dei campioni. La superficie delle incudini e del muso di carico deve essere cilindrica e avere un raggio di 5 mm, se non diversamente specificato, e la lunghezza del membro cilindrico deve essere più lunga della larghezza del campione.

L’attrezzatura di piegatura di Instron include diverse caratteristiche chiave per migliorare l'accuratezza del test. Unità di lunghezza graduata sulla trave di supporto per consentire un posizionamento accurato delle incudini e un facile centraggio del deflettometro quando si usano dispositivi di deformazione. Le attrezzature di piegatura Instron sono anche dotate di bracci di allineamento che possono essere regolati per adattarsi alla larghezza del campione, perché l'allineamento del campione può causare grandi variazioni nei risultati e la cura adeguata deve essere presa per garantire che i campioni siano allineati in modo coerente per ogni test.

L'ultima versione di ASTM D790 è stata rilasciata nel 2017. Si differenzia dalla versione precedente, 2015E2, in diversi modi:

• Il requisito di verifica per il test di tipo 1 (spostamento della traversa) è stato cambiato da un sistema di classe D a un sistema di classe B per E2309.
• Lo standard per gli apparecchi di tipo 2 (deflettometro ed estensimetro) è stato cambiato da Classe B a Classe B-2.
• La nota 10 e l'appendice XI sono state aggiunte alla norma per spiegare cos'è la correzione di conformità e come applicarla.