Resistenza al taglio della plastica tramite punzone (ASTM D732)

Modello n. WTF-PT (acciaio inox)

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Fig. 1: Apparecchio smontato per la prova di taglio a punzone ASTM D 732.

La norma ASTM D732, pubblicata per la prima volta nel 1943 (riferimento 1), definisce una prova di taglio di tipo punch. È destinata all'uso come prova di selezione e confronto dei materiali delle materie plastiche disponibili sotto forma di fogli o dischi stampati. Lo spessore dei provini può variare da 0,050" a 0,500". Un disco di 1" di diametro viene punzonato dal provino usando l'attrezzatura di prova mostrata nella Fig. 1.

Il campione è 2" quadrato o 2" di diametro, con un foro di 7/16" di diametro praticato nel centro. Questo campione è bloccato tra i due dischi di acciaio temprato del punzone mostrato in basso a destra della fotografia. L'estremità inferiore del punzone viene poi posizionata nel foro della piastra di base (in basso a sinistra) e la piastra di copertura (in alto) viene avvitata per tenere il campione saldamente in posizione. Con l'attrezzatura appoggiata alla base della macchina di prova, una forza di compressione viene applicata alla parte superiore del punzone per tagliare un disco di 1" di diametro dal campione.

Il cesoia è semplicemente calcolata come la forza massima applicata divisa per l'area di taglio (circonferenza del punzone x spessore del provino).

Questo metodo di prova è inteso come una prova comparativa e non come una misura quantitativa della resistenza al taglio del materiale. Come test di screening dei materiali ha i vantaggi di richiedere un campione semplice e di utilizzare una procedura di prova semplice. Tuttavia, non si raggiunge uno stato di tensione di taglio uniforme; si verificano gravi concentrazioni di tensione ai bordi del punzone. Se si desiderano valori di progetto di resistenza al taglio, o il Cesoia Iosipescu (riferimento 2) o Cesoia per guide con intaglio a V Si raccomanda il metodo di prova (riferimento 3).

Sono stati sviluppati anche altri metodi non standard, di tipo comparativo, per le prove di punch shear. La seguente fotografia mostra due di queste attrezzature. In entrambe le attrezzature mostrate, un campione sotto forma di una barra di sezione rettangolare è semplicemente posto in una fessura nella base e una ghigliottina a fondo piatto viene premuta contro la barra, tagliandola in tre pezzi.

resistenza al taglio della plastica tramite punzone_1

Fig. 2: Configurazioni alternative del dispositivo di taglio a punzone.

Fonti di informazioni aggiuntive:

1) ASTM Standard D 732-10 (2010), "Standard Test Method for Shear Strength of Plastics by Punch Tool", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima pubblicazione nel 1943).

 

2) ASTM Standard D5379-12 (2012), "Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched Beam Method", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima pubblicazione nel maggio 1993).

 

3) ASTM Standard D7078-12 (2012), "Standard Test Method for Shear Properties of Composite Materials by the V-Notched Rail Shear Method", American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania (prima pubblicazione nell'aprile 2005).