Apparecchio per prove di compressione Wyoming Modified Celanese

Modello n. WTF-WC (acciaio inox)

dispositivo di prova di compressione celanese modificato wyoming_0

Fig. 1: Apparecchio per prove di compressione Wyoming Modified Celanese assemblato.

Il Wyoming Modified Celanese Compression Test Fixture rappresenta un miglioramento del design rispetto all'ormai ritirato ASTM Standard D 3410 Celanese Compression Test Fixture (riferimento 1). Il dispositivo standard Celanese è spesso criticato a causa della sua disposizione cono-in-cono delle morse a cuneo. Al fine di mantenere la piena superficie di contatto tra ogni coppia di semiconi spaccati che afferrano un'estremità del provino con una linguetta e la cavità del cono corrispondente nel blocco terminale, le estremità con la linguetta del provino devono essere fabbricate con uno spessore preciso. Questo aumenta il tempo e il costo di preparazione del provino in modo significativo, e riduce l'affidabilità del metodo di prova.

Il Wyoming Modified Celanese Compression Test Fixture è stato sviluppato presso l'Università del Wyoming (riferimenti da 2 a 4). Come indicato nella Fig. 2, che mostra le metà del dispositivo separate, il dispositivo incorpora cunei cilindrici circolari rastremati, che quindi rimangono in pieno contatto di superficie con i ritagli cilindrici circolari rastremati dello stesso raggio nei blocchi finali, indipendentemente dallo spessore del provino. Questo elimina la critica principale del dispositivo di prova standard di Celanese. D'altra parte, la geometria circolare complessiva del dispositivo Celanese, che è molto efficiente nel sostenere le alte sollecitazioni circonferenziali (a cerchio) sviluppate nei blocchi terminali durante una prova di compressione, è stata mantenuta. Pertanto, il dispositivo è molto compatto rispetto ai dispositivi di prova di compressione IITRI e Wyoming Modified IITRI, pesando solo circa 10 libbre.

dispositivo di compressione celanese modificato wyoming_1

Fig. 2: metà degli apparecchi separati, campione parzialmente installato

Vengono utilizzate aste di allineamento in cuscinetti lineari, come nei dispositivi di prova IITRI e Wyoming Modified IITRI, piuttosto che un manicotto di allineamento esterno come nel dispositivo standard Celanese. Questo minimizza l'attrito e il potenziale legame, migliora l'allineamento e fornisce un maggiore accesso alla regione del calibro del provino per la strumentazione e l'osservazione.

Le viti filettate in ciascuno dei cunei alle loro estremità esterne sono fornite per consentire il serraggio dei cunei sul provino durante l'installazione. Questa presa iniziale del provino impedisce che scivoli nelle morse quando il carico della macchina di prova viene applicato per la prima volta. Queste viti non devono essere estremamente strette poiché, man mano che il carico della macchina di prova viene aumentato, l'azione dei cunei dei morsetti dovuta a questo carico diventa dominante.

L'attrezzatura è progettata per testare un provino di lunghezza nominale di 4,5 pollici e larghezza di 0,50 pollici, anche se, se lo si desidera, è possibile testare un provino più stretto. Ad esempio, l'attrezzatura può ospitare un provino Celanese standard di 0,25 pollici di larghezza, se la lunghezza standard del provino Celanese di 5,5 pollici viene ridotta a 4,5 pollici. La lunghezza standard del calibro è di 0,50 pollici, la stessa delle attrezzature IITRI, Wyoming Modified IITRI e Celanese. La lunghezza complessiva del provino è inferiore di 1" rispetto alle altre attrezzature, tutte dotate di un angolo di conicità del cuneo di 10º. La riduzione della lunghezza della presa viene compensata diminuendo l'angolo di conicità del cuneo a 8º.

L'attrezzatura Wyoming Modified Celanese è progettata per adattarsi a spessori di provini nelle regioni delle linguette compresi tra 0,15 e 0,25 pollici.

La lunghezza standard del calibro (la distanza tra le linguette) per tutte le configurazioni di prova di compressione secondo le linee guida generali della norma ASTM D3410 è di 0,50 pollici. Pertanto, la lunghezza delle linguette per i campioni standard utilizzati con l'attrezzatura per prove di compressione Wyoming Modified Celanese è di 2". L'attrezzatura può essere utilizzata anche per testare campioni di lunghezza non standard, da zero a circa 1 pollice (se si sostituiscono aste di allineamento più lunghe, si possono utilizzare campioni di lunghezza maggiore).

Le superfici di presa seghettate sono fornite come standard. Tuttavia, sono disponibili anche facce dell'impugnatura rivestite di particelle di carburo di tungsteno.

Fonti di informazioni aggiuntive:

1) Standard ASTM D3410-03 (riapprovato nel 2008), "Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima pubblicazione nel 1975).

2) M.N. Irion e D.F. Adams, "Compression Creep Testing of Unidirectional Composite Materials,"Compositi, Vol. 2, No. 2, Aprile 1981, pp. 117-123.

3) J.S. Berg e D.F. Adams, "An Evaluation of Composite Material Compression Test Methods,"Giornale della tecnologia dei compositi e Ricerca, Vol. 11, No. 2, Estate 1989, pp 41-46.

4) D.F. Adams e E.M. Odom, "Influenza della configurazione del dispositivo di prova sulla resistenza alla compressione misurata di un materiale composito," Giornale della tecnologia e della ricerca sui materiali compositi, Vol. 13, No. 1, Primavera 1991, pp. 36-40.