Prove di resistenza a trazione di laminati compositi in camera mediante morsetti idraulici

L’ottenimento di risultati precisi, ripetibili e della massima affidabilità per materiali composite aerospaziali impone grande precisione nell’applicazione del carico e condizioni di prova ripetibili. Allo scopo di rendere minima la variabilità dei risultati e per ricavare i migliori valori possibili per questi campioni rigidi, occorre disporre di una macchina dotata di un sistema preciso di guida e di massima rigidità in tutte le direzioni, nonché equipaggiata con morsetti potenziati capaci di bloccare i campioni allo stesso modo in ogni e tutte le prove. Questo è particolarmente vero, quando si eseguono prove in conformità con specifiche di allineamento NADCAP, Airbus, GE o altre. Quanto detto si applica ai seguenti standard attuali: ASTM D3039, D5083, D5766, EN 2561, EN 2597, prEN 6035, ISO 527-4. ISO 527-5 e AITM 1-0007.

Risulta anche comune dover effettuare queste prove di resistenza a trazione ad alta o bassa temperature, il che impone il ricorso ad una camera ambientale. I requisiti combinati di rigidità, allineamento, ripetibilità e temperature diverse da quella ambiente conducono tipicamente ad una configurazione del sistema di prova come quella illustrata nella Figura: un’apparecchiatura di capacità elevata (100 kN or 250 kN), con struttura fissata al pavimento e con morsetti idraulici allungati. In questa configurazione, la parte di generazione della potenza idraulica dei morsetti rimane all’esterno della camera, mentre la parte di presa degli stessi che blocca il campione si allunga all’interno della stessa. Questa tecnica assicura, che l’intera lunghezza strumentale del campione rimane alla temperatura di prova, ricucendo così il gradiente di temperatura lungo la stessa.

Il posizionamento preciso dei morsetti è garantito dal ricorso al dispositivo di allineamento AlignPro, che consente una regolazione accurata della posizione angolare e della concentricità dei morsetti in condizioni di carico e di assenza dello stesso. L’allineamento si verifica mediante una cella di allineamento impostata a deformazione (varie celle sono disponibili in conformità a diverse Norme, ad es.: NACAP AC7101 e AC7122/1).

Questa configurazione permette di eseguire prove a temperature variabili da -70° C a +350° C (da -94° F a +662° F).

La misurazione della deformazione si può eseguire mediante un estensimetro agganciabile (nella gamma delle temperature applicabili), un estensimetro incollato ( con registrazione della deformazione attraverso i canali riservati alla deformazione della macchina) od un misurazione video, attraverso la finestra di grado ottico sul lato frontale della camera.