Fragilità del foglio in PVC- dovuto al freddo: perché un foglio di luglio si rompe a gennaio

Due lamiere escono dalla stessa fabbrica sullo stesso pallet con lo stesso certificato di collaudo. Uno viene installato a luglio e sopravvive un decennio. L'altro viene installato a gennaio e si rompe sui fissaggi prima della fine della stagione.

Niente nelle lenzuola differiva. Lo ha fatto la temperatura del materiale al momento della lavorazione.

Questo è il guasto più stagionale nell'intera gamma di prodotti e quello che genera i reclami più confusi, perché il fornitore ha effettivamente testato e il cliente ha effettivamente delle crepe. Il meccanismo dietro di esso inizia con un additivo descritto nella nostra guida acosa c'è effettivamente in un foglio di PVC.

Se si fa avanzare il calendario secondo un ordine tipico, il motivo diventa ovvio.

Il lotto viene prodotto in primavera. Il controllo qualità lo testa in fabbrica a temperatura ambiente e passa comodamente. Il container viene caricato in estate, attraversando un oceano caldo. Il cliente lo riceve in autunno e lo conserva in un magazzino ancora mite. L'installazione avviene a dicembre.

Ogni test lungo quella catena è stato effettuato su materiale caldo. Ognuno di loro era valido. Nessuno di loro ha detto a nessuno cosa avrebbe fatto il lenzuolo a due gradi sopra lo zero, perché nessuno lo aveva chiesto.

Il PVC rigido di per sé non è un materiale resistente. È forte, rigido ed economico e si spezza anziché piegarsi.

Ciò che rende utilizzabile una lastra è una fase gommosa dispersa, aggiunta durante la mescola e nota come modificatore dell'impatto. Funziona meccanicamente anziché chimicamente. Quando il materiale viene colpito, le particelle di gomma cavitano e la matrice circostante cede attorno a loro, distribuendo l'energia del colpo su un grande volume di materiale invece di lasciarla concentrare sulla punta di una fessura in crescita.

Quel meccanismo ha una temperatura minima. Man mano che il materiale si raffredda, il polimero diventa meno capace di cedere abbastanza velocemente da tenere il passo con la velocità con cui una crepa vuole viaggiare. La fase gommosa si irrigidisce man mano che si avvicina alla propria transizione. Ad un certo punto l’equilibrio si ribalta e il materiale smette di assorbire energia deformandosi e inizia a rilasciarla fratturandosi.

La temperatura alla quale avviene il passaggio non è fissa. Dipende da quale modificatore chimico è stato utilizzato e da quanto ne è stato aggiunto. Sistemi diversi posizionano il pavimento in punti diversi e un carico più pesante lo spinge più in basso. Si tratta di una decisione formulativa con un costo annesso, ed è la domanda più utile che un acquirente possa porre in un mercato freddo.

Vale la pena essere precisi su una cosa, perché circola ampiamente la versione sbagliata di questa spiegazione. Il PVC rigido non diventa fragile quando fa freddo perché attraversa la propria transizione vetrosa a bassa temperatura. Quella transizione è molto al di sopra di qualsiasi condizione atmosferica. Il pavimento interessato appartiene al sistema di tenacizzazione e alla capacità della matrice di cedere sotto carico, non al polimero di base.

Il nostro grado di schiuma standard riporta un impatto di caduta a bassa-temperatura pari a 4,9 chilogrammi-centimetri. È l'unica riga nella scheda tecnica espressa come energia piuttosto che come forza, ed è quella saltata più spesso.

Una cifra di impatto è una soglia, non un margine. Descrive l'energia alla quale una determinata proporzione di provini inizia a cedere in un particolare insieme di condizioni. Al di sotto di quell'energia non succede nulla. Al di sopra di esso, l'esemplare non cede gradualmente. Si rompe.

I numeri di impatto non sono trasferibili tra metodi di prova. Cambia il raggio dell'attaccante e la figura si muove. Modificare la campata del supporto o se il provino è dentellato e si sposterà di nuovo. Due fornitori che citano la stessa energia potrebbero aver misurato in condizioni che rendono i numeri incomparabili, e nessuna delle due schede tecniche lo dirà.

La risposta pratica è una singola domanda posta prima di ordinare. A quale temperatura è stata misurata questa cifra e cosa succede al di sotto di essa. Un fornitore in grado di rispondere descrive un prodotto testato. Chi non può citare un numero che non è mai stato pensato per sostenere il peso che gli viene attribuito.

Il pannello in schiuma ha un margine più sottile in condizioni di freddo rispetto al materiale solido di cui è composto, per ragioni strutturali piuttosto che chimiche.

Le cellule in una sezione schiumata sono vuoti e un vuoto in un materiale caricato concentra lo stress sui suoi bordi. Ogni confine cellulare è un potenziale sito di inizio. Il materiale espanso offre quindi molti più punti in cui può iniziare una fessura, diffusa in tutta la sezione anziché confinata alla sua superficie.

Le pareti tra quelle cellule sono sottili. Il polimero disponibile per resistere a una fessura in un dato punto è una frazione di quello che offrirebbe un foglio solido dello stesso spessore complessivo, e l’energia che una fessura deve spendere per propagarsi attraverso una parete sottile è corrispondentemente inferiore.

Questo non è un argomento contro il pannello espanso. È un motivo per essere più attenti in inverno di quanto suggerirebbe la manipolazione di una lamiera solida e per impostare un limite di temperatura ambiente inferiore durante i lavori di installazione. La relazione tra densità e rigidità che è alla base di tutto ciò è trattata nel nostro articolo sul perchéla densità non è forza. Il motivo strutturale per cui le superfici esterne si comportano diversamente dal nucleo è spiegato separatamente nella nostra guidapelle e nucleo in pannello di schiuma di PVC.

Quasi mai al centro di un pannello. Le crepe fredde iniziano in corrispondenza di un elemento e gli elementi sono quasi sempre creati dall'uomo-.

La cosa importante di quella tabella è l'ordine di causalità. Il freddo non crea queste debolezze. A luglio erano presenti tutti, e a luglio la materia aveva abbastanza duttilità per cedere attorno a loro e andare avanti.

Esiste una seconda via verso il fallimento che merita di essere menzionata perché sorprende le persone. Una lastra sottoposta ad elevate sollecitazioni interne dalla linea di estrusione può rompersi a bassa temperatura senza che si verifichi alcun impatto. Lo stress immagazzinato più una perdita di duttilità è sufficiente da solo e il cedimento appare a qualunque concentrazione di stress sia presente. Le origini di quello stress immagazzinato sono trattate nel nostro articoloperché il foglio di PVC si deforma.

La maggior parte dei danni menzionati in questo articolo sono prevenibili sul posto, senza alcuna modifica al materiale.

Nessuno di questi sei articoli richiede un prodotto diverso. Richiedono di sapere che il materiale nel retro di un furgone freddo non è lo stesso materiale che ha superato l'ispezione in una fabbrica calda e di adeguare il programma di conseguenza.

Il costo di tale adeguamento è di un giorno o due di durata del programma. Il costo di saltarlo è una visita ripetuta, un ordine di sostituzione e un cliente che ora crede che il materiale sia inaffidabile. I due non sono paragonabili.

Se il materiale è destinato a un luogo veramente freddo, è necessario che le specifiche lo dicano, perché una qualità standard non è formulata pensando a quel mercato.

Quest’ultimo punto è quello che decide la maggior parte dei progetti. Non esiste una strada libera verso un materiale che rimanga duttile a bassa temperatura. La fase indurente deve essere presente in quantità sufficiente e il modificatore è uno dei componenti più costosi della miscela. Un fornitore che propone una qualità di mercato-freddo allo stesso prezzo di una standard ha frainteso il requisito o sta pianificando una sostituzione.

Laddove si sia già verificato un cedimento e si stia preparando un sinistro, è utile sapere che una crepa fredda ha un aspetto riconoscibile. Una rottura fragile mostra una superficie di frattura pulita, senza allungamenti, senza sbiancamenti e senza distorsioni attorno al bordo. Una rottura duttile appare completamente diversa, con uno sbiancamento visibile da stress e una sezione distorta. Questa distinzione di solito è sufficiente per determinare se il materiale soddisfa le sue specifiche e vale la pena fotografarlo correttamente prima che qualcosa venga spostato.

Per l'altra estremità dell'intervallo di temperature, il nostro pezzo avanticome si comporta il PVC nei-climi caldi e secchicopre la modalità di fallimento opposta. Lo schema più ampio di come la temperatura, la luce ultravioletta e l'umidità invecchiano la superficie nel tempo è illustrato nella nostra guidaPannello in PVC resistente agli agenti atmosferici.