Apparecchio per la prova di resistenza alla flessione della ceramica (ASTM C1161)

Modello n. WTF-CF (acciaio inox)

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Fig. 1: Apparecchio per prove di resistenza alla flessione della ceramica, completamente articolato.

La prova di resistenza alla flessione per le ceramiche è regolata principalmente dalla norma ASTM C1161 (riferimento 1). Questo particolare standard ASTM definisce le dimensioni specifiche dei provini, che corrispondono a una scelta di tre campate di supporto, cioè 20, 40 o 80 mm, denominate rispettivamente Configurazioni A, B e C. Queste configurazioni utilizzano provini di spessore rispettivamente di 1,5, 3,0 e 6,0 mm. È consentito un carico a tre o quattro punti e un dispositivo di prova semi-articolato o completamente articolato.Lo scopo dell'articolazione è di accomodare qualsiasi torsione o mancanza di planarità del provino, dato che i provini sono spesso testati nello stato di cottura.

La configurazione B, con quattro punti di carico completamente articolato, come mostrato in Fig. 1, è di gran lunga la configurazione più comunemente usata. C'è poca ragione per usare il carico semi-articolato poiché la complessità dell'attrezzatura, e quindi il costo, non è molto inferiore a quella del carico completamente articolato. Esempi di attrezzature semi-articolate sono mostrati in Fig. 2.

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Fig. 2: Apparecchio di flessione a tre punti semi-articolato (sinistra), apparecchio di flessione a quattro punti semi-articolato (destra).

Esistono anche altre norme ASTM per le prove di flessione delle ceramiche e dei loro compositi. Ad esempio, la norma ASTM C1341 (riferimento 2) riguarda specificamente i compositi ceramici. La norma consente una serie di dimensioni dei provini e di rapporti tra la luce del supporto e lo spessore del provino. Si possono utilizzare sia carichi a tre che a quattro punti.

L'ASTM C 1211 (riferimento 3) è un'estensione dell'ASTM C1161 per le prove a temperature elevate. L'ASTM C1421 (riferimento 4) è un'estensione per le prove di tenacità alla frattura. I dispositivi di prova sono tuttavia gli stessi di quelli dell'ASTM C1161. Wyoming Test Fixtures è in grado di progettare e fabbricare dispositivi di prova per soddisfare tutti questi standard.

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Fig. 3: Versione in miniatura del dispositivo di prova di flessione in ceramica

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Fig. 4: Versione in miniatura della prova di flessione a quattro punti

Fonti di informazioni aggiuntive:

1) ASTM Standard C 1161-13 (2013), "Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperature," American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima edizione 1990).

2) ASTM Standard C 1341-13 (2013), "Flexural Properties of Continuous Fiber-Reinforced Advanced Ceramic Composites," American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima edizione 1996).

3) ASTM Standard C 1211-13 (2013), "Flexural Strength of Advanced Ceramics at Elevated Temperatures," American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (pubblicato per la prima volta nel 1990 come aggiornamento di MIL-STD 1942, datato 1983).

4) ASTM Standard C 1421-10 (2010), "Determinazione della durezza alla frattura delle ceramiche avanzate a temperatura ambiente", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima edizione nel 1999).