Confronto tra estensimetri integrati e tradizionali su provini rinforzati in fibra di vetro

Gli estensimetri di HBM sono ormai affermati in tutto il mondo. Diverse applicazioni, come la prova su materiali statici e di durata di coupon e componenti si affidano all’alta qualità e al vasto portafoglio di oltre 2000 diversi tipi di estensimetri.

Insieme a IPC, il centro tecnico industriale francese con competenza specifica nell’innovazione nei materiali plastici e compositi, è stata condotta un’indagine basata sui test in conformità con la norma ISO 527-4 per confrontare gli estensimetri integrati nei materiali compositi (LI66-10/350) con gli estensimetri tradizionali installati sulla superficie della struttura da testare (LY21-6/350). Il test è stato eseguito su coupon in plastica rinforzata in fibra di vetro.

Aspetti da considerare

1. L’integrazione dell’estensimetro in un materiale fibroso influisce sul campione del test?

2. Gli estensimetri installati sulla superficie creano un segnale di misura diverso rispetto a quelli integrati?

Estensimetri usati per i test

LI66-10/350 (estensimetro integrato di HBM)

10mm lunghezza griglia
350 Ohm
Lunghezza pin: 15mm
Intervallo di temperatura: da –40°C a +180°C (da –40°F a +356°F)

LY21-6/350 (estensimetro HBM tradizionale)

6mm lunghezza griglia
350 Ohm
Intervallo di temperatura: da –200°C a +200°C (da –328°F a +392°F)

Preparazione dei test

I coupon sono stati misurati alle seguenti condizioni di prova:

coupon N°1 con estensimetro LY21 sulla superficie + estensimetro integrato LI66
coupon N° 2 con estensimetro LY21 soltanto, installato sulla superficie
coupon N° 3 senza estensimetro (testato con estensimetro)

I coupon sono stati testati con prova di trazione monoassiale fino al deterioramento, a una velocità di 2mm/min e un precarico di 50N. Le condizioni di prova erano 23°C con umidità relativa del 50%.

Provino N° 1 con LI66 installato sulla superficie e LY21 integrato.

I risultati

L'estensimetro fornisce risultati molto simili per la misurazione delle sollecitazioni/della deformazione. L’integrazione dell'estensimetro LI66 nel materiale composito non ha un impatto misurabile sul provino sottoposto al test. L'estensimetro LY21 installato sul materiale composito non evidenzia effetti misurabili né delaminazione.
La posizione di rottura del coupon è nella stessa area per tutti i coupon testati.
Il grafico presenta il comportamento di sollecitazione/deformazione fino al fallimento degli estensimetri (perdita di segnale). Per i tre coupon il deterioramento definitivo del materiale composito è di circa 400MPa. Il coupon testato con estensimetro integrato evidenzia un deterioramento più rapido, in quanto il collegamento tra i pin e i cavi è andato perso.

Estensimetro integrato LI66 vs. estensimetro tradizionale LY21

Informazioni su IPC

IPC (Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites) è il centro tecnico industriale francese specializzato nell’innovazione in materiali plastici e compositi. Dal 2016, l'attività ha nuovi mezzi per supportare tutte le aziende, in particolare le piccole e medie imprese, qualunque sia il processo utilizzato, grazie a un contributo istituito per finanziare ricerca e sviluppo, innovazione, trasferimento di tecnologie e competenze.