Caratterizzazione di materiali polimerici più veloce e affidabile grazie a un sistema di calcolo innovativo realizzato dall’ENEA

Gli standard internazionali relativi alla caratterizzazione meccanica di materiali compositi a matrice polimerica rinforzati con fibre lunghe (PMC) richiedono la misurazione di un notevole numero di parametri, determinati a partire dalla forza agente sul campione e dalla deformazione conseguente.

Nell’ambito del settore Automotive viene richiesto lo svolgimento di vaste campagne di prova volte alla caratterizzazione meccanica di PMC impiegati nella realizzazione di componenti strutturali. In particolare, per le prove di compressione, uno degli standard internazionali di riferimento più utilizzati è costituito dalla norma ASTM D 6641/D 6641M-01 (Standard Test Method for Determining the Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Laminates Using a Combined Loading Compression (CLC) Test Fixture), che stabilisce la procedura di prova per determinare la resistenza a compressione e le proprietà di rigidezza del materiale.

In tal senso, presso l’Unità Tecnica Tecnologie dei Materiali di Faenza (UTTMATF) dell’ENEA, si eseguono abitualmente test meccanici utilizzando macchine di prova universali, di tipo elettro-idraulico, con limiti di forza certificati compresi tra 100 N e 500 kN.

Proprio per consentire una gestione efficace di notevoli quantità di dati, Giancarlo Raiteri dei Laboratori ENEA di Faenza (UTTMATF) ha implementato un metodo di calcolo rapido e affidabile dei principali parametri meccanici di PMC, determinati mediante prove di compressione.  È stato quindi realizzato un applicativo, in ambiente LabVIEW, in grado di consentire all’operatore di calcolare rapidamente i parametri meccanici (moduli di Young e di Poisson, ecc.) oggetto della misurazione: l’elaborazione è resa immediata grazie all’azione diretta sui diagrammi stress-strain relativi al campione sottoposto a prova.

In questo si ottiene un notevole risparmio sia dei tempi dedicati all’elaborazione dati sia delle dimensioni dei file in cui sono archiviati i risultati. Inoltre, il metodo di calcolo, che fornisce all’operatore un’interfaccia grafica interattiva, determina un alleggerimento nella gestione dei dati con conseguente riduzione di eventuali errori.

Il prodotto messo a punto risulta quindi affidabile ed efficace nella gestione di notevoli quantità di dati, caso tipico delle campagne di caratterizzazione in cui i Laboratori ENEA di UTTMATF sono coinvolti, nell’ottica di fornire servizi tecnologici all’industria nel settore Automotive.

Scheda informativa

Sito National Instruments

Contatti: Giancarlo Raiteri, ENEA