Quan s'ha de triar un material per a una aplicació
concreta cal coneixen les seves característiques tècniques
a fi d'evitar trencaments o deformacions no desitjades.
Per conèixer aquestes característiques
es realitzen assaigs.
|
Els
assaigs són uns procediments normalitzats
per determinar o mesurar les propietats o defectes de productes
i materials i la seva resposta sota unes determinades condicions
de treball. |
|
La normalització és imprescindible per
poder confrontar els resultats obtinguts per diferents laboratoris
així com per aconseguir una repetibilitat de les proves.
La gamma d'assaigs que requereix la indústria
és molt extensa i es poden agrupar per diferents conceptes:
Segons la rigurositat a l'hora de realitzar-lo:
- Científics:
Utilitzats per investigar les característiques dels nous
materials. Es caracteritzen per la seva precisió i fidelitat.
- Tècnics de control.
Es realitzen durant el procés productiu. Acostumen a ser
ràpid i senzills sense descuidar l'exactitud i la fidelitat.
Segons la forma:
- Assaigs destructius.
Quan els materials assajats queden alterats
en la seva forma o acabat inicial. S'acostumen a fer-se sobre
mostres de mides normalitzades anomenades provetes.
- Assaigs no destructius
Quan els materials assajats no queden alterats
en la seva forma o acabat inicial.
Segons el mètode:
- Assaigs químics.
Permeten conèixer la composició química d'un
material i el seu comportament davant agents químics.
- Assaigs metal·logràfics.
Permeten estudiar l'estructura interna dels
materials, i detectar tractaments tèrmics o mecànics
a què han estat sotmesos. Es realitza amb un microscopi
metal·logràfic.
- Assaigs físics
i fisicó-químics. Permeten
determinar propietats físiques (densitat, punt de fusió,
conductivitat tèrmica i elèctrica, etc.), així
com imperfeccions o defectes interns o externs.
- Assaigs mecànics.
Permeten determinar les característiques elàstiques
i de resistència a esforços. Aquests assaigs poden
ser de: tracció, compressió, flexió, torsió,
cisallament, duresa, fatiga, resiliència, així com
assaigs tecnològics de plegat, embotició, etc.
Des del punt de vista mecànic hi ha tres
propietats bàsiques que cal assajar:
- L'elasticitat
- la plasticitat
- la duresa.
Les dos primeres es fan amb els assaigs de tracció
i l'últim amb els assaigs de duresa.
Elasticitat
És la capacitat que
tenen alguns materials de recuperar la forma inicial quan la força
que els deforma deixa d'actuar.
Es poden produir dos tipus de deformacions:
- Deformació elàstica,
quan en deixar d'actuar la força
que deforma el material, aquest torna a la seva forma i dimensions
inicials.
- Deformació plàstica
o permanent, quan en deixar d'actuar
la força que deforma el material aquest no retorna a la
forma i dimensions inicials.
Assaig de tracció
És un dels assaigs que proporciona més
informació sobre la resistència mecànica d'un
material.
Consisteix en sotmetre unes provetes de formes i dimensions
normalitzades a esforços de tracció que produeixen
una deformació en forma d'allargament.
El resultat de l'assaig es representen en el diagrama
de tracció, gràfic que recull l'esforç unitari
aplicat i l'allargament unitari resultant.
|
|
 |
L'esforç unitari: és
l'esforç per unitat de secció de la proveta
s
= F / A ( 1N / 1 mm2 = 1 Mpa )
|
L'allargament unitari
és l'allargament percentual de la
proveta
e
= DL / L0
(%)
|
Mòdul elàstic o mòdul
de Youngés
l a
relació entre les dos paràmetres anteriors.
E = s
/ e
|
Llei de Hooke
Tots els materials sotmesos a esforços de tracció
tenen un comportament inicial elàstic en el que la deformació
és proporcional al esforç.
|