La vasta gamma di viti presenti in commercio è direttamente proporzionale ai possibili e diversi impieghi di tali componenti.
Come abbiamo visto in alcuni altri articoli, la vite è un elemento di fissaggio che trova ampio campo d’applicazione e, per tale ragione, necessita di una conoscenza approfondita.
Infatti, per scegliere la vite più adatta alle proprie esigenze, non bisogna prendere in considerazione solo il diametro, la lunghezza, la filettatura o il tipo di testa ma anche le caratteristiche meccaniche come la classe di resistenza.
Come riportato in un nostro precedente articolo "Classi di resistenza di viti e bulloni: cosa bisogna sapere", la classe di resistenza è la capacità di un elemento di bulloneria di resistere a snervamento, trazione e rottura.
Per misurare tale capacità, entrano in gioco le cosiddette prove di trazione a cui abbiamo dedicato i paragrafi successivi per comprendere di cosa si tratta.
La prova di trazione è un test convenzionale che serve a misurare la resistenza a trazione, quindi la resistenza a rottura, dei materiali sottoposti ad un processo di allungamento.
Si tratta dunque di una prova meccanica condotta su dei provini i quali vengono assoggettati ad un carico mono assiale sempre più elevato. In altre parole, l’elemento è sottoposto ad una deformazione forzata con l’obiettivo di valutarne il carico di snervamento o carico di rottura.
Il test si sviluppa attraverso alcune fasi:
I risultati del test vengono riportati in un diagramma sforzo-deformazione in cui si dimostrano tutti i passaggi effettuati e le reazioni dei materiali, partendo da un valore nullo fino ad un valore massimo noto come UTS (Resistenza alla Trazione Ultima).
L’UTS è lo sforzo massimo applicabile sull’elemento testato.
Figura.1 Esempio diagramma sforzo-deformazione
Dunque, i due punti cruciali all’interno del diagramma e quindi del processo sono lo snervamento ed il carico di rottura.
Nei paragrafi successivi andremo a definire nel dettaglio cosa si intende con tali termini ma, per completezza di informazione, abbiamo voluto dedicare un approfondimento ad ulteriori prove di resistenza delle viti.
Le principali normative di riferimento, stabiliscono i valori minimi da rispettare affinché una vite possa essere definita standard. Tali valori valgono sia per le caratteristiche fisiche dell’elemento – misurabili, ad esempio, mediante l’utilizzo del calibro – che per le caratteristiche meccaniche.
Nello specifico, queste ultime, servono a misurare la resistenza della vite e si possono distinguere in:
La definizione standard di carico di snervamento indica lo stesso come la sollecitazione che, in riferimento al diagramma di sforzo/deformazione, provoca uno scostamento della lunghezza iniziale.
Quando un materiale è sottoposto ad una forza dal valore inferiore rispetto al suo carico di snervamento, si deforma ma ritorna alla sua forma originale non appena il carico viene rimosso. Al contrario, quando la forza è maggiore rispetto a quello di snervamento, il materiale non ritorna alla sua forma originale.
In generale, il carico di snervamento varia a seconda del materiale. Ad esempio, il carico di snervamento dell’acciaio è nettamente superiore rispetto a quello dell’alluminio.
Con il termine carico unitario di rottura si intende il carico massimo che un materiale può sopportare senza rompersi. Si tratta dunque di una sollecitazione esterna superiore al carico di snervamento, oltre la quale, il materiale si frattura.
Il carico di rottura, come anche quello di snervamento, viene determinato mediante le prove di trazione dalle quali emergono risultati differenti per diverse tipologie di materiali.
Il carico di rottura non è definito in maniera univoca ma può variare a seconda della modalità di applicazione.
Per tale ragione, vengono effettuate prove diverse per registrare il diverso comportamento del materiale in base alla sua destinazione finale. Esistono quindi differenti tipi di test, tra cui:
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