Che cos'è un test di tensione?
Un test di tensione è un test meccanico che misura quanta forza può tollerare un materiale, prima che si strappi o si rompa quando viene tirato. Materiali come metallo, gomma, plastica o fibra possono essere testati utilizzando uno strumento di prova meccanico universale o altri tipi di macchine per prove di trazione. Le apparecchiature di prova possono essere regolate per fornire la quantità di forza desiderata e in base alla durata del materiale. I grafici vengono utilizzati per identificare a quale livello di forza si rompe un materiale e qual è la sua resistenza alla trazione finale, quale carico più pesante ha esercitato sul materiale durante la prova.
I principi che aiutano gli scienziati a interpretare i risultati di un test di tensione includono la "Legge di Hooke", che descrive la correlazione della forza con il modo in cui un materiale si allunga durante un test. L'area su un grafico in cui corrispondono le due variabili è definita lineare. La rigidità del materiale, chiamato modulo di elasticità, è identificabile mentre il materiale mantiene ancora la sua integrità dopo essere stato sottoposto al carico. Il materiale viene modificato in modo permanente quando raggiunge il limite elastico, anche quando il carico viene rimosso. A questo punto una linea grafica cambierà direzione rispetto al percorso rettilineo e coerente trovato all'inizio del test.
La resistenza allo snervamento è quando un materiale inizia a mostrare deformazione sotto carico durante una prova di tensione. La deformazione può essere misurata come rapporto di come la lunghezza cambia durante la prova e la sua lunghezza in anticipo, o come la lunghezza in un dato momento durante la prova. I sistemi di prova di trazione sono gestiti fissando il materiale nella macchina e attivando le teste a croce nella macchina per applicare la forza. È possibile regolare la velocità di applicazione della forza. A volte anche la temperatura viene regolata per determinare come il materiale risponde ai carichi quando è caldo o freddo.
Quando un materiale è sottoposto a una prova di tensione, viene preparato in campioni che assumono la forma di cilindri o piastre piatte. I fili e le fibre che si presentano sotto forma di un tubo vengono testati nella loro forma regolare usando le prese appropriate nelle macchine per prove di trazione. I test sui materiali sono condotti da ingegneri che devono scegliere un materiale per un'applicazione, nella produzione per monitorare la qualità dei prodotti e per analizzare la resistenza dei materiali utilizzati nelle costruzioni. Un test di tensione aiuta anche i ricercatori a vedere quanto tempo può durare un prodotto prima che non sia più utilizzabile.