I fili e i cavi utilizzati per il rinforzo di pneumatici per autoveicoli è una delle applicazioni più esigenti per qualsiasi prodotto in acciaio. Sottile come un capello umano, il filo deve rinforzare il pneumatico per aiutarlo a resistere a carichi complessi durante il servizio. Tuttavia il filo si rompe spesso attraverso l'impatto, la fatica e la rottura.
Uno dei problemi principali associati a questo tipo di filo sottile è la finezza e la durezza che rendono difficile la presa. Senza l'adeguato morsetto, le concentrazioni di tensione sulle superfici del morsetto produrranno rotture premature o la rottura del morsetto stesso. Inoltre, poiché il materiale ha un piccolo valore di tensione durante la prova, a nostro parere usare un tradizionale trasduttore di misura della posizione non è sufficiente per questi valori di deformazione. Infine, se si utilizzano estensimetri a contatto si possono introdurre errori, compresi quelli causati dallo slittamento dei bordi taglienti del morsetto o dai punti di concentrazione della tensione.
Consigliamo di utilizzare il nostro ElectroPuls™ e i sistemi servo-idraulici 8800 per studiare le proprietà di fatica e frattura dei fili utilizzati nel rinforzo dei pneumatici. Per fili ancora più sottili, è ancora più importante selezionare un'appropriata cella di carico a basso range ed un morsetto adatto con massa minima per una prova dinamica di successo.
In questo caso particolare abbiamo utilizzato uno strumento di prova ElectroPuls E1000 equipaggiato con una cella di carico a basso range Dynacell™ e dei morsetti per i fili in miniatura a forma di pinze che fermano il filo senza creare concentrazioni di tensione. Inoltre è stato usato un encoder ottico digitale sul sistema ElectroPuls per monitorare i dati di posizione. I nostri test sono stati eseguiti con successo tra 0.5 e 1.5 N a frequenze di prova fino a 80 Hz..
Inoltre, i provini per le prove di frattura sono stati prodotti da sezioni spesse del filo e sono stati intagliati mediante elettroerosione. Il provino è stato poi sottoposto a fatica a frequenze superiori a 20 Hz, mentre è stata usata la microscopia ottica per misurare la crescita della spaccatura.