Un'introduzione
Il test di compressione è uno dei tipi più fondamentali di test meccanici, insieme a test di trazione e flessione. I test di compressione vengono utilizzati per determinare il comportamento di un materiale sotto carichi di frantumazione applicati e vengono in genere condotti applicando la pressione di compressione a un campione di prova (di solito di una geometria cuboide o cilindrica) usando piastre o dispositivi specializzati su una macchina di prova universale. Durante il test, varie proprietà del materiale vengono calcolate e tracciate come un diagramma a deformazione da sollecitazione che viene utilizzato per determinare qualità come limite elastico, limite proporzionale, punto di snervamento, resistenza alla snervamento e, per alcuni materiali, resistenza a compressione.
Perché eseguire un test di compressione?
I test di compressione consentono ai produttori di valutare l'integrità e la sicurezza di materiali, componenti e prodotti durante diverse fasi del processo di produzione. Affinché un materiale sia selezionato per una nuova applicazione o prodotto, deve dimostrare la possibilità di resistere a tutte le forze meccaniche che incontrerà nella sua applicazione di uso finale. Le potenziali applicazioni possono variare dai test di resistenza di un parabrezza dell'auto ai test di resistenza delle travi di cemento utilizzate nella costruzione. La schiuma utilizzata nei posti a sedere deve essere comoda per il consumatore mentre i dispositivi di consegna di farmaci devono essere facili da distribuire per i fornitori di medicina. Inoltre, materiali e prodotti potrebbero essere esposti alle forze meccaniche per brevi o lunghi periodi di tempo, attraverso un uso ciclico o ripetuto e in un'ampia varietà di diverse temperature e condizioni ambientali. I cuscini per posti a sedere dovrebbero durare per un certo periodo di tempo, mentre le gomme automobilistiche devono mantenere la loro elasticità in tutti i tipi di tempo. I materiali che presentano un'elevata resistenza alla trazione tendono a (ma non sempre!) Esprimere una bassa resistenza a compressione. Allo stesso modo, i materiali ricchi di resistenza a compressione tendono a mostrare una bassa resistenza alla trazione. Pertanto, i test di compressione vengono spesso utilizzati su materiali fragili come cemento, metalli, materie plastiche, ceramiche, compositi e materiali ondulati come il cartone. Questi materiali sono spesso utilizzati in una capacità di carico in cui la loro integrità sotto le forze di compressione è fondamentale.
A differenza dei test di trazione, che di solito vengono condotti per determinare le proprietà di trazione di un materiale specifico, i test di compressione vengono spesso eseguiti su prodotti finiti. Articoli comuni come palline da tennis, palline da golf, bottiglie d'acqua, custodie protettive, tubi di plastica e mobili sono tutti esempi di prodotti che devono essere valutati per la loro resistenza a compressione. Ad esempio, un ingegnere potrebbe voler conservare la plastica creando bottiglie d'acqua con pareti più sottili, ma le bottiglie devono essere ancora abbastanza forti da essere imballate in pallet e impilate l'una sull'altra per il trasporto. I test di compressione possono aiutare l'ingegnere a mettere a punto l'equilibrio tra resistenza al prodotto e conservazione dei materiali.
Oltre alla sua importanza per il processo di ricerca e sviluppo, i test di compressione vengono utilizzati anche dai dipartimenti di garanzia della qualità per garantire che i lotti di prodotto finito stiano soddisfando le specifiche richieste per le proprietà di compressione. Ciò è importante sia da una prospettiva di sicurezza che da una prospettiva aziendale, poiché i prodotti difettosi possono essere pericolosi per l'utente finale e può anche causare danni significativi ai produttori sotto forma di ritardi di prodotto, entrate perse e reputazione danneggiata.