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Test di creep su schiume plastiche stampate in 3D

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Macchina per il collaudo di componenti in schiuma fabbricati in modo additivo

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I componenti in schiuma fabbricati in modo additivo si stanno diffondendo in un'ampia gamma di settori e campi di applicazione. Sono flessibili, confortevoli, leggeri e possono essere modellati individualmente.

Per ricercare e sviluppare ulteriormente le proprietà dei materiali e le strutture dei pori delle schiume, presso la cattedra di Meccanica dei Solidi dell'Università di Siegen viene utilizzata una macchina di prova universale inspekt duo. La macchina di prova è dotata di piastre di compressione per eseguire i test sui materiali.

Oltre alle semplici prove di compressione, vengono eseguite in particolare anche prove di scorrimento o di ritardo. In questa applicazione specifica, le prove di scorrimento vengono eseguite sui campioni di schiuma a temperatura ambiente, a differenza, ad esempio, delle prove di scorrimento sulla maggior parte dei metalli.

Le prove di creep servono a determinare il comportamento di scorrimento delle materie plastiche sotto un carico costante. Nella prova di creep, il carico o la sollecitazione vengono mantenuti costanti per un certo periodo di tempo. Durante il processo, la deformazione aumenta perché il materiale scorre/scorre. La macchina di prova misura la deformazione lungo il percorso di traslazione. L'alta risoluzione del sistema di misurazione della corsa della testa trasversale della macchina di prova inspekt duo (<0,025 µm) garantisce una misurazione esatta della deformazione.

La macchina di prova viene utilizzata anche per eseguire prove di rilassamento. Queste ultime presuppongono una deformazione costante, per cui la diminuzione della sollecitazione viene registrata in funzione del tempo durante la prova. In dettaglio, durante la prova di rilassamento, il provino viene caricato fino a una compressione predefinita. Questo stato viene mantenuto per un tempo definito al fine di misurare successivamente il carico o la diminuzione della sollecitazione.

Per l'esecuzione e la valutazione delle prove viene utilizzato il software universale per prove su materiali e componenti LabMaster. Il software di prova contiene tutte le funzioni standard per eseguire prove di scorrimento e di rilassamento in modo semplice, comodo e chiaro. Per mantenere il database veloce e gestibile durante le prove a lungo termine, l'acquisizione dei dati può essere ridotta in alcune fasi di prova. Nella maggior parte dei casi, sono necessari meno dati per la valutazione durante i tempi di mantenimento delle prove di rilassamento rispetto, ad esempio, alle fasi di applicazione del carico o di scarico. Per le strutture metalliche cellulari, il software di prova interno LabMaster consente anche di eseguire prove di compressione secondo la norma DIN 50134.

Per la ricerca e lo sviluppo, la macchina di prova viene utilizzata per testare campioni con diverse strutture di pori, da quelli omogenei a quelli molto disomogenei. Anche la dimensione dei pori e degli elementi statici è variabile. I provini per le prove sui materiali sono prodotti con una stampante 3D di plastica.

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