Fili e corde utilizzati per il rinforzo dei pneumatici dei veicoli a motore rappresentano una delle applicazioni più impegnative per qualsiasi prodotto in acciaio. Sottile come un capello umano, il filo deve rinforzare lo pneumatico per aiutarlo a sopportare carichi complessi in servizio. Tuttavia, il filo spesso si rompe a causa di urti, fatica e fratture.

Una delle principali sfide associate a questi tipi di filo sottile è la sottigliezza e la durezza che rendono difficile la presa. Senza un approccio di presa appropriato, le concentrazioni di stress sul bordo della faccia della mascella produrranno cedimenti prematuri o rotture della mascella. Inoltre, poiché il materiale subisce una piccola deformazione durante il test, riteniamo che l'utilizzo di un trasduttore di misurazione della posizione tradizionale non sia sufficiente per ottenere dati di deformazione accurati. Infine, se si utilizza l'estensimetria a contatto, si possono introdurre errori, compresi quelli causati dallo slittamento dei bordi del coltello o dai punti di concentrazione delle tensioni.

Suggeriamo di utilizzare i nostri sistemi servoidraulici per studiare le proprietà di fatica e frattura dei fili utilizzati nel rinforzo dei pneumatici. Per i cavi più sottili, è ancora più importante selezionare una cella di carico a bassa forza adeguata e pinze adatte a massa ridotta affinché una prova dinamica abbia successo.

In questo caso particolare, abbiamo utilizzato uno strumento di test elettronico dotato di una cella di carico a bassa forza e pinze in miniatura per fili sottili che afferrano il filo senza introdurre concentrazioni di stress. Inoltre, l'encoder digitale ottico del sistema ElectroPuls è stato utilizzato per monitorare i dati di posizione. I nostri test sono stati eseguiti con successo tra 0,5 N e 1,5 N a frequenze di prova fino a 80 Hz.

Inoltre, i campioni per le prove di frattura sono stati prodotti da sezioni più spesse del filo e sono stati intagliati mediante elettroerosione. Il campione è stato quindi sottoposto a fatica a frequenze superiori a 20 Hz, mentre la microscopia ottica è stata utilizzata per misurare la crescita delle cricche.