Oggetto
Nel presente metodo si prescrivono le modalità operative da
seguire per la determinazione della resistenza alla perforazione.
Il metodo si applica ai
cartoni, al cartone ondulato, alle carte destinate alla fabbricazione
del cartone ondulato.
Definizioni
Resistenza alla
perforazione: è il lavoro,
espresso in chilogrammi forza per centimetro, necessario per la
penetrazione completa di un utensile perforatore attraverso la
provetta, comprensivo del lavoro richiesto per la perforazione della
provetta, del lavoro di lacerazione e del lavoro di deformazione
necessario alla piegatura dei bordi lacerati.
Principio del metodo
Il metodo consiste nel
sottoporre una provetta alla perforazione a mezzo di un utensile
perforatore a forma di piramide triangolare vincolato ad un pendolo.
Apparecchiatura
Apparecchio
(perforametro) costituito dai seguenti elementi.
Pendolo e utensile
perforatore: il pendolo è
munito di un braccio a forma di arco di 90° di ampiezza, sul quale è
applicato l’utensile perforatore. Il braccio è fissato mediante un
perno ad una struttura sufficientemente rigida, tale da escludere,
durante la prova, deformazioni e vibrazioni. L’utensile perforatore
deve avere la forma di una piramide triangolare regolare avente l’altezza
di 25,0 = 0,7 mm con gli angoli al vertice di 90°.
Gli spigoli laterali devono essere arrotondati con raggio di curvatura
di 1 mm. Uno dei lati della base triangolare di questa piramide deve
essere parallelo all’asse di rotazione del pendolo e l’angolo
della base, opposto a questo lato, deve essere rivolto verso l’asse
di rotazione. L’asse principale dell’utensile perforatore (altezza
della piramide) deve essere verticale quando il suo punto mediano (a
metà altezza della piramide) si trova nel piano orizzontale passante
per l’asse di rotazione del pendolo. Nella posizione di partenza il
pendolo deve essere orizzontale. Nella posizione di riposo il pendolo
deve essere verticale.
Scale di misura:
con l’aiuto dei pesi intercambiabili da fissare sul pendolo, si
ottengono vari campi di misura.
Meccanismo di
sganciamento: L’apparecchio
deve essere munito di un dispositivo che permetta lo sganciamento a
comando del pendolo. Tale dispositivo non deve influenzare l’accelerazione
naturale del pendolo.
Collare:L’utensile
perforatore deve essere munito alla base di un collare staccabile
subito dopo la perforazione, per mantenere aperto il foro prodotto dal
corpo perforatore nella provetta e impedire che i bordi del foro
producano un attrito sul braccio del pendolo alterando il risultato
della misura. La perdita di energia, causata dal distacco del collare,
deve essere misurabile e comunque non superiore a 2,5 kgf.cm. Non
occorre fare alcuna correzione di lettura, poiché questa perdita di
energia è già compresa nell’azzeramento dell’apparecchio.
Dispositivo di serraggio:
per fissare la provetta, l’apparecchio deve essere munito di due
piastre di serraggio orizzontali, di cui quella superiore fissa. La
superficie inferiore della piastra fissa, a contatto con la provetta,
si deve trovare sul piano orizzontale passante per l’asse di
rotazione del pendolo, o al più a 7 mm al di sopra di esso. Le due
piastre di serraggio devono essere di un materiale rigido, tale da non
essere deformato per effetto del serraggio. I lati delle piastre
devono essere almeno di 175 mm X 175 mm.
Le piastre devono essere
munite al centro di una apertura per il passaggio dell’utensile
perforatore. Tali aperture avranno la forma di un triangolo equilatero
di 100 mm = 2 mm di lato. E’ consentita per la piastra inferiore un’apertura
circolare di 90 mm = 2 mm esattamente centrata con l’apertura
triangolare della piastra superiore. La forza di serraggio tra le due
piastre deve essere tale da impedire lo slittamento della provetta e
compresa tra i valori di 25 kgf e di 100 kgf.
Dispositivo indicatore
dei risultati: il risultato
della misura deve essere indicato da un dispositivo a frizione
portante un indice che si sposta su un quadrante sul quale sono
riportate le scale corrispondenti ai diversi campi di misura. Le
divisioni delle scale devono essere marcate in kgf.cm. Il dispositivo
a frizione portante l’indice deve essere tale da permettere all’indice
stesso uno spostamento regolare e impedirgli di oltrepassare il punto
di misura.
Campionamento e
preparazione delle provette
Il cartone e il cartone
ondulato devono essere campionati secondo il metodo (campionamento dei prodotti cartotecnici). La carta deve essere
campionata secondo il metodo "Campionamento della carta e del cartone per le
prove". Il campione deve essere
condizionato in un ambiente conforme al metodo "Condizionamento
della carta e del cartone per le prove". Dal
campione si ricavano 20 provette con dimensioni di almeno 175 mm X 175
mm. L’area destinata alla perforazione deve trovarsi a non meno di
60 mm dai bordi della provetta ed egualmente da ogni piegatura e
cordonature.
Condizioni e
procedimento di prova
Si effettuano le prove
in ambiente condizionato secondo il metodo "Condizionamento della
carta e del cartone per le prove". Si applicano
al pendolo i pesi supplementari necessari per operare su quella scala
di misura nella quale i risultati di prova prevedibili siano fra il 20
% e l’80 % del massimo della scala stessa. Si porta il pendolo nella
posizione iniziale. Si fissa il collare nella sua sede alla base dell’utensile
perforatore. Si porta l’indice a fondo corsa a contatto del
nottolino di trascinamento. Si blocca la provetta fra le piastre di
serraggio, in modo che l’area destinata alla perforazione si trovi a
non meno di 60 mm dai bordi della provetta e da ogni piegatura e
cordonature.
Si libera il pendolo agendo sul dispositivo di sganciamento. L’utensile
perforatore deve attraversare completamente la provetta. La posizione
assunta dall’indice sulla scala appropriata indica il valore del
lavoro assorbito nella perforazione. Si eseguono 10 determinazioni su
una faccia, di cui 5 con la direzione di macchina parallela all’asse
del pendolo e 5 con la stessa perpendicolare all’asse. Si eseguono
altre 10 determinazioni sulla faccia opposta con le stesse modalità.
Calcolo ed
espressione dei risultati
La resistenza alla
perforazione viene espressa in kgf.cm, come media aritmetica delle 20
misure effettuate. I risultati ottenuti si approssimano a 1 kgf.cm per
le scale di misura fino a 120 kgf.cm e a 2 kgf.cm per le scale di
misura superiori.
Resoconto della prova
Nel resoconto di prova
si riportano:
- la data e il luogo
della prova;
- la descrizione e l’identificazione
del materiale sottoposto alla prova;
- il numero delle
determinazioni;
- la media aritmetica di
tutte le prove;
- la eventuale presenza
di stampa sulla parte interessata alla perforazione;
- le eventuali modifiche
a quanto prescritto nel presente metodo.
Avvertenze
Al fine di permettere l’uso
degli apparecchi esistenti, si assume che l’asse principale dell’utensile
perforatore sia verticale anche quando il suo punto mediano si trova a
= 12,5 mm rispetto al piano orizzontale passante per l’asse di
rotazione. Al fine di permettere l’uso di apparecchi esistenti, la
piastra inferiore può avere un’apertura di 100 mm di diametro. Tale
caratteristica deve essere riportata nella relazione di prova. Ai fini
della trasformazione delle unità di misura adoperate in quella del
sistema internazionale si ricorda che: 1 chilogrammo forza per
centimetro equivale a 0,0980665 Newton per metro.
Appendice A
Taratura, verifica e
regolazione dell’apparecchio.
Per tutti i campi di misura, quando il centro di gravità del pendolo
si trova nella sua posizione più bassa (posizione di riposo) la punta
dell’utensile perforatore si deve trovare, con una tolleranza di = 5
mm, nel piano orizzontale passante per l’asse di rotazione del
pendolo. Nel tracciare le scale di misura non si deve tener conto
delle perdite di energia dovute agli attriti. Tali perdite di energia
dovranno essere compensate agendo sul dispositivo a frizione in modo
che, facendo compiere al pendolo una oscillazione libera, l’indice
trascinato dal pendolo segni esattamente il punto di zero.
Per misurare la perdita di energia causata dal distacco del collare,
si usa un diaframma rimuovibile che trattiene il collare stesso quando
il pendolo oscilla liberamente. Per la verifica delle scale di misura
si fa il seguente controllo: si permette al pendolo di prendere la sua
posizione di riposo (centro di gravità nella sua posizione più
bassa). Quando il nottolino di trascinamento dell’indice, fissato
sull’asse del pendolo, è a contatto con l’indice stesso, questo
deve indicare esattamente il valore massimo della scala. Si deve
effettuare un controllo analogo con il pendolo nella posizione
orizzontale (a 180° dal punto di sganciamento) e in tal caso l’indice
deve indicare esattamente lo zero.
|