Il ruolo cruciale della durezza dei materiali e il contributo del Vintech PVC

La durezza di un materiale plastico è un parametro cruciale che influisce direttamente sulla sua resistenza a graffi, ammaccature e altre forme di usura meccanica. La capacità di un materiale di mantenere le sue caratteristiche sotto stress è fondamentale per determinare la sua idoneità in specifiche applicazioni.
Il Vintech rappresenta un passo avanti significativo nel campo dei rivestimenti plastici, offrendo soluzioni personalizzabili che rispondono a esigenze industriali diverse, garantendo al contempo prestazioni elevate e durature.

Nell’ambito della continua ricerca di soluzioni avanzate per rivestimenti protettivi a lunga durata, la R.P. Rivestimenti Plastici s.r.l. ha sviluppato internamente all’azienda il composto il Vintech, un PVC studiato per applicazioni su substrati metallici di varia natura.

Questo innovativo materiale è stato al centro di un approfondito studio condotto in collaborazione con il Dipartimento di Scienza dei Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di Torino. Per questa sperimentazione, la R.P. Rivestimenti Plastici s.r.l. ha creato e poi messo a disposizione sette diverse formulazioni di Vintech, ciascuna caratterizzata da un diverso contenuto di plastificante e con una durezza misurata in Shore A variabile da 30 a 90 Sh.A.

Questo studio ha permesso di esaminare come le variazioni nella durezza influenzano le prestazioni dei rivestimenti, rendendo il Vintech un materiale estremamente versatile e adattabile a diverse esigenze industriali.

L’importanza della durezza nei materiali plastici

La durezza di un materiale plastico è una misura della sua resistenza alla deformazione permanente sotto l’applicazione di una forza in un dato arco temporale variabile. Questo parametro è fondamentale per determinare la capacità del materiale di resistere a graffi, ammaccature, penetrazioni e altre forme di usura meccanica a cui notoriamente gli articoli sono soggetti.

La durezza è un fattore cruciale nella selezione dei materiali plastici per applicazioni specifiche. Ad esempio, in applicazioni dove i materiali devono resistere a graffi e abrasioni, come rivestimenti o parti di macchinari, dove una maggiore durezza è preferibile. D’altro canto, materiali plastici meno duri possono essere più adatti per applicazioni dove è richiesta una certa flessibilità e capacità di assorbimento degli urti oppure riduzione delle vibrazioni e rumori.
Quindi, la durezza di un materiale plastico fornisce indicazioni essenziali sulla sua morbidezza e sulle sue prestazioni in situazioni di utilizzo quotidiano, influenzando direttamente la scelta del materiale per specifiche applicazioni ingegneristiche e industriali.

Standard di durezza: metodi e criteri di valutazione

Poiché la durezza è un parametro particolarmente importante che influisce su prestazioni e idoneità delle applicazioni, esistono standard di riferimento relativi ai metodi e ai criteri utilizzati per misurare tale proprietà nei materiali elastomerici, come gomme, plastomeri e polimeri.

L’utilizzo di standard di durezza di riferimento è cruciale per diverse ragioni:

  • Comparabilità: permettono di confrontare direttamente la durezza di materiali diversi.
  • Affidabilità: forniscono misure consistenti e riproducibili.
  • Selezione dei materiali: aiutano ingegneri e progettisti a scegliere il materiale giusto per specifiche applicazioni basate sulle esigenze di resistenza alla deformazione.

La durezza viene solitamente valutata utilizzando diversi test standardizzati, che variano a seconda del tipo di materiale e dell’applicazione specifica.

Alcuni dei metodi più comuni per misurare la durezza delle materie plastiche includono:

  • Scala di durezza Shore: la scala di durezza Shore è comunemente utilizzata per elastomeri e certi polimeri termoplastici.
    Misura la profondità di penetrazione di un penetratore standard applicato direttamente sul campione. Esistono due principali tipi di test Shore:
    • Shore A: utilizzata per materiali più morbidi come gomma e plastica flessibile. Il test utilizza un durometro con un puntale conico smussato che penetra il materiale, su una superficie non inferiore agli 8/10 millimetri.
    • Shore D: utilizzata per materiali più duri come plastiche rigide. Questo test utilizza un durometro con un puntale conico più affilato.

    Il risultato viene espresso in una scala da 0 a 100 Sh.A, dove un numero più alto indica una maggiore durezza.
    Più il prodotto è considerato duro, maggiore sarà la sua capacità di resistere all’usura.
    Questo è particolarmente vero per il PVC più duro, che offre diversi vantaggi significativi. Innanzitutto, è estremamente resistente agli impatti e ai graffi, rendendolo ideale per applicazioni in cui è richiesta una durabilità elevata. Inoltre, il PVC più duro mantiene la sua forma e funzionalità anche sotto condizioni ambientali estreme, garantendo una lunga durata nel tempo. Infine, richiede poca manutenzione, il che lo rende una scelta conveniente ed efficiente per molteplici utilizzi.

  • Scala di durezza Rockwell: il test di durezza Rockwell è più comunemente utilizzato per i metalli, ma alcune sue varianti sono usate anche per le plastiche. La durezza Rockwell si misura in diverse scale, ad esempio:
    • Rockwell R: utilizzata per materiali plastici più morbidi.
    • Rockwell L e M: utilizzate per plastiche più dure.

    Il test misura la profondità della penetrazione di un penetratore sotto un carico prestabilito.

  • Scala di durezza Vickers: il test di durezza Vickers può essere utilizzato anche per alcune plastiche rigide. Questo metodo utilizza un penetratore a forma di piramide di diamante e misura la durezza calcolando l’area della superficie dell’impronta lasciata dal penetratore. La durezza Vickers è espressa in chilogrammi-forza per millimetro quadrato (kgf/mm²).

  • Scala di durezza Brinell: il test di durezza Brinell, come quello Vickers, è più comunemente usato per i metalli, ma può essere adattato per alcune plastiche rigide. Utilizza una sfera di acciaio o carburo di tungsteno per penetrare il materiale sotto un carico prestabilito, e la durezza è calcolata in base alla dimensione dell’impronta.

Organizzazioni di standardizzazione e norme di durezza internazionali

Come capire e analizzare le performance di un materiale plastico prima della sua scelta?

Gli standard di durezza di riferimento sono stabiliti da organizzazioni di standardizzazione a livello nazionale e internazionale. Queste organizzazioni sviluppano, pubblicano e mantengono standard tecnici che assicurano qualità, sicurezza e interoperabilità in vari settori industriali.

Ecco alcune delle principali organizzazioni che stabiliscono gli standard di durezza dei materiali plastici:

  • Organizzazioni internazionali:
    • ISO (International Organization for Standardization): è una federazione mondiale di organismi nazionali di normazione. L’ISO sviluppa e pubblica standard internazionali in una vasta gamma di settori, compresi quelli relativi alla durezza dei materiali. Ad esempio, lo standard ISO 868 specifica la determinazione della durezza Shore A e D per materie plastiche e gomme.
    • ASTM International (American Society for Testing and Materials): è una delle principali organizzazioni internazionali di standardizzazione che sviluppa e pubblica norme tecniche per una vasta gamma di materiali e prodotti. Gli standard ASTM per la durezza includono, ad esempio, ASTM D2240 per la durezza Shore e ASTM E18 per la durezza Rockwell.

  • Organizzazioni nazionali:
    • ANSI (American National Standards Institute): coordina il sistema di standardizzazione volontaria degli Stati Uniti e accredita le organizzazioni che sviluppano standard, incluso ASTM International.
    • DIN (Deutsches Institut für Normung): è l’organizzazione tedesca di standardizzazione che sviluppa norme per una vasta gamma di prodotti e processi industriali. Ad esempio, DIN 53505 descrive il metodo per la determinazione della durezza Shore per materiali elastomerici come il Vintech e altri tipi di PVC.
    • BSI (British Standards Institution): è l’organizzazione nazionale britannica che sviluppa e pubblica standard. BSI adotta molti standard ISO e sviluppa anche standard nazionali.


Molti di questi organismi collaborano per armonizzare i loro standard, garantendo che siano compatibili a livello internazionale in tutto il mondo. Ad esempio, gli standard ISO spesso derivano da standard sviluppati da ASTM o altre organizzazioni nazionali, facilitando la loro adozione e implementazione globale.

Queste organizzazioni assicurano che i test di durezza siano eseguiti in modo uniforme e ripetibile, garantendo che i risultati siano affidabili e comparabili in tutto il mondo.

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