Prova di piega
Che cosa si intende con il termine “Prova di Piega”?
La prova di piega, o di flessione, è una prova che consente di valutare la deformabilità a freddo e la duttilità dei prodotti ed anche di determinare il modulo elastico lineare (di Young) o stimare la tensione di rottura di materiali fragili. Nel caso particolare, nel nostro laboratorio, si eseguono prove di piega per verificare la duttilità del materiale su giunti saldati, lamiere e su componenti forgiati.
Perché viene eseguita la prova di piega?
La prova di piega contribuisce, insieme all’allungamento visto nelle
prove a trazione e alla resilienza nelle
prove con pendolo di Charpy, a caratterizzare il materiale nella sua duttilità. In alcuni casi le prove monoassiali, come lo è quella di trazione, potrebbero non essere sufficienti a dare le informazioni sul comportamento di un componente soggetto a sollecitazioni più complesse come contemporaneamente trazione, compressione e taglio, situazione che capita sovente.
Come viene eseguita la prova di piega?
La tipologia di prova comunemente più utilizzata è la prova di piega a tre punti. Le norme a cui fa riferimento il nostro laboratorio sono la UNI 7438, la ASTM E290 e la ASTM A370 per i materiali base, mentre per i giunti saldati vengono applicate la UNI EN ISO 5173 e la ASME IX QW-160. Vi possono essere, in base alle indicazioni fornite dalla norma applicata, diverse configurazioni di piega.
Un assetto tipico, in accordo alle norme, prevede che l’attrezzatura sia composta da due rulli alle estremità e un punzone al centro che viene spinto sulla faccia trasversale del provino, con saldatura al centro (vedi configurazione di Fig. 1).
Un altro assetto tipico di prova, sempre secondo la medesima norma, consta di un’attrezzatura come quella in Fig.2. Il provino ha una estremità bloccata, una leva con un rullo ruota e trasla sulla superficie del provino, piegandolo attorno ad un mandrino.
La tensione varia linearmente lungo lo spessore, lo snervamento viene raggiunto inizialmente solo in un sottile strato superficiale. La sollecitazione dovrà essere di pura flessione, le fibre all’estradosso della provetta dovranno essere in trazione e quelle all’intradosso in compressione.
La severità della prova di piega è crescente:
- Con l’angolo di piega: una piega a 180° è una piega che genera un provino a forma di U con i lembi pressochè paralleli (al termine della prova c’è un certo ritorno elastico) mentre una piega a 90° genera un provino a forma di L con i lembi pressochè perpendicolari (sempre a causa del ritorno elastico)
- Man mano che il rapporto tra il diametro del mandrino e lo spessore del provino diminuisce.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi di eseguire una prova di piega?
I vantaggi sono legati alla facilità di esecuzione ed alla semplice geometria del provino (tendenzialmente un parallelepipedo a sezione rettangolare).
Lo svantaggio è che la prova di piega è una prova qualitativa (non fornisce “numeri” certi).