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Qualità

Misurazioni secondo le normative internazionali

All’interno del nostro laboratorio vengono effettuate misurazioni, secondo le normative internazionali, per garantire al cliente il rispetto delle caratteristiche tecnico-qualitative concordate:

1 Misura dello spessore (procedura Calotest)

Su richiesta del cliente viene rilasciato un certificato secondo la UNI-EN-10204:2004 dove si attesta lo spessore del riporto eseguito.
Con la prova Calotest, in riferimento alla normativa ISO 26423, è possibile controllare in modo molto accurato lo spessore del riporto. Si pone il provino a contatto con una sfera in acciaio inox di dimensione normata, interponendo tra le parti a contatto una fine pasta diamantata. La sfera, ruotando a velocità predefinita, genera per attrito un’impronta sul provino rivestito, analizzata poi tramite microscopio ottico per definire lo spessore, con un errore al decimo di micron.

Schematizzazione di un’impronta calotest su provino rivestito: il materiale abrasivo (polvere di diamante cristallino) è più duro del rivestimento protettivo e ne comporta la rimozione, rendendo visibile il substrato.

2 Misura dell’aderenza del riporto (procedura Scratch test e Mercedes test)

L’adesione del rivestimento si stima valutando le forze interfacciali fra il materiale del substrato e il coating sopra di esso. La misura può essere effettuata con:

  • metodo Scratch test (norme ASTM C1624, ISO 20502, EN1071-3)
  • metodo Mercedes test (norma VDI 3198), con metodologia d’indentazione Rockwell C.

Con il metodo Scratch test una punta Rockwell, posta perpendicolarmente al substrato, applica ad esso una forza normale di intensità crescente; contemporaneamente la punta scorre lungo il la superficie a velocità predefinita. Il materiale del riporto va incontro ad una serie di stati di rottura, fino a de-laminazione, dei quali vengono studiati i carichi critici, utilizzati per definire quali-quantitativamente la resistenza allo scratch.

Con la prova Rockwell C, viene invece eseguita un’impronta HRC sulle superfici rivestite, poi controllata al microscopio ottico, con interesse alla geometria della circonferenza. La forza applicata genera una deformazione prima elastica poi plastica, fino a giungere alla rottura del rivestimento. L’analisi della tipologia della rottura fornisce informazioni sull’adesione e sulla fragilità del rivestimento.

3 Misura del colore (procedura spettro-colorimetrica)

La misurazione del colore viene eseguita con un apposito strumento elettronico, denominato spettrocolorimetro, adatto al controllo rapido e semplice del colore su qualsiasi materiale, secondo la normativa DIN 5033.

Lo strumento cattura la radiazione luminosa riflessa dal campione e la analizza ponendola in uno spazio colore Lab (o CIELAB o CIE 1976), ovvero un ambiente virtuale definito dall’intensità e dalla combinazione delle frequenze della luce, nel quale il colore si va a localizzare grazie a delle coordinate.

La figura sotto rappresenta il solido dei colori per lo spazio Lab.

Tramite un confronto fra le coordinate di colore di un campione di riferimento e quelle del colore del riporto ottenuto si valuta l’accuratezza estetica di quest’ultimo.  

4 Misura della durezza strumentale del riporto (procedura di nano indentazione)

La durezza è una proprietà meccanica propria di tutti i materiali solidi, che ne indica la resistenza superficiale alla scalfittura (materiali fragili) e alla deformazione permanente (materiali duttili).
La misura della durezza, assieme a quella del modulo elastico (o modulo di Young), è fondamentale nella caratterizzazione dei riporti sottili.
Il test strumentale che determina tali parametri è la nano-indentazione, eseguita secondo le norme ASTM E2546-07, ISO 14577, DIN 50359.

Il principio di funzionamento è il seguente: una finissima punta in diamante (indentatore) penetra nel riporto perpendicolarmente alla superficie, applicando un carico crescente fino ad un valore predefinito. Il carico viene poi diminuito, consentendo il rilassamento del materiale. Un software ricostruisce una curva carico-scarico/profondità del processo, analizzata con algoritmi per calcolare le proprietà di durezza strumentale (espressa in Vickers o MPa) e il modulo elastico (espresso in MPa).

5 Misura della rugosità (procedura con rugosimetro)

Ogni superficie possiede una propria rugosità, che può modificarne le proprietà di attrito a certi ordini di grandezza. Questa rugosità può essere casuale (dipendente ad esempio dal processo di formatura della superficie), o avere andamenti preferenziali (ad esempio in pezzi prodotti con macchine utensili).
Il profilo di rugosità viene analizzato tramite modelli matematici, che stimano quanto l’andamento della superficie si discosta da un piano perfetto ideale che la seziona parallelamente. Le rugosità sono di solito nell’ordine di qualche micron.
La misura della rugosità viene eseguita con un apparecchio detto rugosimetro, che ispeziona la superficie con un tastatore e registra le irregolarità, riportandole su un diagramma, con una tolleranza del millesimo di micron.

6 Misura del coefficiente di attrito (procedura con test dinamico)

La misura del coefficiente d’attrito è in parte indicativa delle condizioni di usura del substrato, dipendente anche dall’eventuale utilizzo di lubrificanti e dai meccanismi di contatto tra le parti.
Il coefficiente di attrito dinamico dipende da diversi fattori: dalla chimica e dalla morfologia superficiale dei materiali a contatto, dalla geometria del test, dai carichi applicati, dalla chimica dell’ambiente di prova (aria secca, umida, gas inerte, vuoto).
Tra le diverse geometrie di prova di sono: Pin-On-Disk, Ball-On-Disk, Block-On-Ring. In ognuna di esse il campione viene portato in contatto dinamico con una controparte, il cui  materiale e forma dipendono dal test. Per mezzo di una cella di carico viene misurata in modo continuo la forza perpendicolare al piano di strisciamento, che viene in seguito correlata con il coefficiente di attrito dinamico.
È possibile anche effettuare una valutazione dello stato di usura tramite un’ispezione della traccia lasciata dalla punta al microscopio o tramite una pesata differenziale prima e dopo la prova.