Le prove di fatica

Per raccogliere dati sul comportamento di un materiale quando sottoposto a fatica, si ricorre a specifiche prove. Fondamentalmente, tutte le prove consistono nel sottoporre a cicli di sollecitazione il provino.

Le prove possono essere condotte su provette (si definiscono le caratteristiche del materiale) o sul pezzo finito (collaudo).

Per le prove possiamo avere:

• flessione rotante. La provetta è sottoposta ad un momento flettente a cicli alterni (sezione circolare provino)

• flessione piana. La provetta è sottoposta ad un momento flettente variabile secondo una legge sinusoidale (sezione rettangolare provino)

• flessione assiale. La provetta è sottoposta ad un carico diretto lungo la direzione dell’asse, andamento forza sinusoidale

• flessione torsionale. La provetta viene sottoposta a un momento torcente variabile sinusoidalmente (provetta circolare)

Le prove possono essere condotte secondo cicli di carico variabili, possibilmente aderenti alle condizioni reali.

Il carico può variare, a seconda delle necessità l’onda può essere:

• sinusoidale

• quadra

• triangolare

• particolare (cioè da specifica)

I provini sono regolati dalla norma ISO 1143. Questa regola dimensioni e il metodo di elaborazioni dei dati.

La fatica è un fenomeno locale, influenzato da parametri quali rugosità, dimensione, presenza di intagli. Per evitare che i risultati siano influenzati da queste, la norma stabilisce:

• stato superficiale

• dimensioni

• geometria

Il rispetto di queste condizioni garantisce l’uniformità.

A seconda delle prove abbiamo:

• cilindri a clessidra (flessione rotante). Questi data la geometria soffrono poco di effetto d’intaglio. Hanno una sola sezione minima, dove lo sforzo si concentra e dove dovrebbe rompersi il provino. Data la geometria, è difficile ci siano imperfezioni nella sezione minima

• cilindri a sezione costante (flessione assiale).

Le macchine a flessione rotante tengono stretto il provino tra due mandrini. Il provino viene messo in rotazione per mezzo di un brushless. In queste macchine la flessione viene applicata da un sistema che agisce su:

• cella di carico

• tiranti

Il momento flettente viene mantenuto costante per tutta la lunghezza del provino.

• Per prove di fatica assiali in trazione-compressione si usano generalmente presse servoidrauliche.