Che cos'è un test di torsione?
Un test di torsione misura la resistenza di qualsiasi materiale rispetto alle massime forze di flessione. È un test estremamente comune utilizzato nella meccanica dei materiali per misurare la piegatura che un certo materiale può sopportare prima di rompersi o rompersi. Questa pressione di piega applicata viene definita coppia. I materiali tipicamente utilizzati nell'industria manifatturiera, come elementi di fissaggio in metallo e travi, sono spesso sottoposti a test di torsione per determinare la loro resistenza a coercizione.
Esistono tre grandi categorie in cui può essere eseguito un test di torsione: test di fallimento, test di prova e test operativi. Il test di fallimento comporta la torsione del materiale fino a quando non si rompe. I test di prova osservano se un materiale può sopportare una certa quantità di carico di coppia in un determinato periodo di tempo. I test operativi testano prodotti specifici per confermare il loro limite elastico prima di entrare sul mercato.
È fondamentale che vengano registrati i risultati di ciascun test di torsione. La registrazione viene effettuata mediante la creazione di un diagramma sforzo-deformazione con l'angolo dei valori di torsione sull'asse X e i valori di coppia sull'asse Y. Usando un apparato di prova di torsione, la torsione viene eseguita ad incrementi di un quarto di grado con la coppia che può sopportare registrata. La deformazione corrisponde all'angolo di torsione e la sollecitazione corrisponde alla coppia misurata.
Il limite elastico di qualsiasi materiale è il punto in cui non può più tornare alla sua forma o dimensione originale. Il limite elastico determinato da un test di torsione è uguale alla pendenza della linea dall'inizio del test al limite proporzionale. Questa relazione fu misurata per la prima volta da Sir Robert Hooke nel 1678. La Legge di Hooke afferma che lo stress è direttamente proporzionale alla deformazione fino al raggiungimento del limite proporzionale, a quel punto l'oggetto testato inizierà a mostrare segni di stress.
Dopo il test, i materiali metallici sono classificati duttili o fragili. I metalli duttili come l'acciaio o l'alluminio hanno limiti elastici elevati e possono resistere a una grande tensione prima di rompersi. I materiali fragili come la ghisa e il calcestruzzo hanno bassi limiti elastici e non richiedono molta tensione prima di rompersi.
Senza eseguire un test di torsione, i materiali non verrebbero controllati correttamente prima di essere rilasciati per uso industriale. È di fondamentale importanza che la capacità di un materiale di sopportare una certa quantità di torsione e flessione sia misurata accuratamente. Altrimenti, le strutture e le macchine che dipendono da tali materiali potrebbero rompersi causando instabilità, interruzione del flusso di lavoro o persino danni e lesioni significativi.