Su quali materiali può essere effettuata una failure analysis?
MaterialScan svolge verifiche mirate su moltissimi materiali e prodotti industriali. In particolare, la grande esperienza maturata nel supporto tecnico ai clienti ci permette di offrire servizi specializzati nei seguenti ambiti:
- Strutture e prodotti in acciaio e altre leghe metalliche
- Failure analysis su plastica (es. pezzi estrusi o stampati) e gomma (es. guarnizioni)
- Compositi a matrice termoplastica e termoindurente
- Ceramici avanzati
- Vernici, pitture e coating
- Adesivi.
Quando viene effettuata una failure analysis?
Una failure analysis viene effettuata quando un impianto, un macchinario o un componente è soggetto ad un cedimento precoce, improvviso o inaspettato.
I principi cardine di questo tipo di indagine sono applicabili a qualunque settore del comparto manifatturiero poiché i fattori scatenanti vanno ricercati in tre specifiche classi:
- Caratteristiche chimiche e microstrutturali del materiale;
- Parametri di processo e condizioni di messa in esercizio / applicazione del prodotto;
- Influenza dei fattori esterni come aggressività dell’ambiente e configurazione di carico termico oltre che meccanico.
FAILURE ANALYSIS SU MATERIE PLASTICHE
Identificazione dei polimeri
MaterialScan è specializzata nella caratterizzazione chimica delle principali classi di polimeri (termoplastici, termoindurenti ed elastomeri) effettuata grazie ad uno spettrometro FT-IR.
I dati raccolti vengono elaborati dai nostri ingegneri per riconoscere i polimeri presenti nel campione e per fornire informazioni sul grado di cristallinità e sui meccanismi di degrado termico, chimico e ambientale.
Il laboratorio esegue misure all’infrarosso su materie plastiche secondo ASTM E1252 e gomme in conformità alla ISO 4650.
Grazie alla calorimetria a scansione differenziale (DSC), vengono determinate la temperatura e l’entalpia di fusione e cristallizzazione, la temperatura di transizione vetrosa e di decomposizione, il grado di cristallinità, le fasi presenti (cariche, blend, copolimeri).
Le misure di calorimetria a scansione differenziale (DSC) su plastiche vengono effettuate secondo i principali metodi di prova standardizzati (ISO 11357, ASTM D3418 e ASTM E793).
Test meccanici
Utilizzando una macchina di prova universale possiamo fornire un servizio di caratterizzazione meccanica completa con temperatura di prova fino a 280°C. La macchina è dotata di una cella di carico da 10 kN (1000 kg) (high precision type 1/500, ±0,5%), morsetti a cuneo, piatti di compressione e dispositivo di prova a flessione a tre punti. La velocità della traversa è compresa tra 0,001 ÷ 1000 mm/min.
A titolo esemplificativo, è possibile effettuare i seguenti test:
- Prove di trazione (ASTM D638 e ISO 527)
- Prove di flessione (ASTM D790 e ISO 178)
- Prove di compressione (ASTM D695, ISO 3386 e UNI EN ISO 604)
- Prove di pelatura – T-Peel test (ASTM D1876).
In aggiunta, siamo in grado di valutare la resistenza ad impatto dei materiali plastici mediante un pendolo Charpy (ISO 179).
FAILURE ANALYSIS SUI METALLI
Esami metallografici e prove di durezza
Le proprietà meccaniche dei metalli come acciai, ghise e leghe non ferrose (alluminio, rame nichel, etc.) sono fortemente influenzate, oltre che dalla composizione chimica, anche dalla loro microstruttura. Dopo un’accurata preparazione e lucidatura, i campioni vengono scrupolosamente valutati ponendo particolare attenzione agli effetti prodotti dai trattamenti termici e dalle lavorazioni su:
- distribuzioni delle fasi
- dimensione della grana cristallina
- struttura degli acciai (austenite, ferrite, perlite, martensite, sorbite, bainite)
- inomogeneità e presenza di inclusioni non metalliche.
Gli esami visivi sia di carattere macrografico (con microscopio ottico) che micrografico (oltre i 50 ingrandimenti con un microscopio metallografico a riflessione) vengono svolti in conformità alle normative UNI e ASTM.
Per analisi con elevato grado di dettaglio come la caratterizzazione di particolari morfologie di frattura (cricche meccaniche o da tensocorrosione, dimples) e di superfici ossidate o corrose, ci serviamo di un microscopio elettronico a scansione (SEM) abbinato alla microanalisi EDS.
Le prove di durezza (Brinnel, Rockwell, Vickers) sono prove veloci per valutare la resistenza all’indentazione di componenti metallici dopo trattamento termico o termochimico, come cementazione e nitrurazione.
Tutte le prove di durezza e microdurezza vengono eseguite in conformità alle principali norme UNI e ASTM.
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