Capitolo secondo
MONTAGGIO DELLE PROVETTE Il montaggio delle provette in pastiglie di plastica (o, in morsetti meccanici) è necessario per varie ragioni, quali: • la facilitazione della manipolazione; • la forma e dimensioni standard del montaggio che possono essere previsti per non avere alcuno spigolo affilato tale da danneggiare le carte di levigatura e i panni di lucidatura e polimentazione; • il mantenimento dell’integrità delle provette che contengono componenti fragili o friabili, il cui taglio è eseguito dopo montaggio per evitare la frammentazione e la distorsione; • il netto miglioramento della planarità degli spigoli delle provette destinate all’osservazione di strati superficiali sottili. Una provetta può essere montata prima o dopo il taglio, dopo la lavorazione preliminare o anche dopo alcuni passaggi d’abrasione. Comunque, lo stadio nel quale s’esegue il montaggio ha poca influenza sul processo o sugli stadi successivi della preparazione. Oggi quasi tutte le provette sono montate in pastiglie di plastica, non solo per facilitarne la manipolazione, ma anche per permetterne la preparazione automatica. Tuttavia, esistono alcune circostanze in cui sono più utili i montaggi con morsetti meccanici o in specifici platorelli, da usare su macchine automatiche, studiati per bloccare provette non inglobate dalle più varie forme. Una volta le provette erano colate in blocchetti di zolfo o di leghe a basso punto di fusione, ma questi metodi generavano tali complicazioni di preparazione e d’attacco che sono stati completamente abbandonati a favore delle pastiglie di plastica assai più efficaci e semplici. MONTAGGIO IN MORSETTI MECCANICI La provetta, o un gruppo di provette, è stretto in un blocchetto massiccio, tale da poter essere facilmente manipolato. Esempi di montaggi in morsetti sono schematizzati in figura 2.01.
Figura 2.01. Metodi meccanici di montaggio di piccole provette.
Il materiale del morsetto dovrebbe essere preferibilmente della stessa natura di quello della provetta per composizione e durezza. Se questo non è possibile, dovrebbe avere 5
le stesse caratteristiche di resistenza all’abrasione e alla lucidatura quando è importante il mantenimento dell’integrità degli spigoli della provetta (parte prima capitolo 9). Deve possedere anche caratteristiche d’attacco simili, o essere inerte alle soluzioni d’attacco, quando la provetta deve essere attaccata dopo polimentazione; in alternativa, dovrebbe essere isolato elettricamente dalla provetta, per evitare problemi di corrosione galvanica. Il lavaggio dell’insieme, tra i vari stadi della preparazione, deve essere particolarmente accurato. Un ulteriore problema s’incontra dopo l’attacco; infatti, è difficile ottenere un contatto perfetto tra la provetta e morsetto e le soluzioni d’attacco tendono a colare negli interstizi, generando macchie sulla provetta. Si può limitare questo inconveniente inserendo spaziatori sottili di metallo tenero tra il morsetto e la provetta (figura 2.01, in basso a destra), purché il materiale spaziatore non interferisca con l’attacco. Si può usare anche un film di materiale plastico. Un risultato analogo s’ottiene se si rivestono le superfici della provetta con uno spesso strato di resina fenolica o epossidica, soprattutto se l’insieme è assemblato prima d’aggiungere la resina. Anche la pressione di serraggio è importante. Infatti, restano fessure tra il morsetto e i componenti assemblati se il serraggio è troppo lasco, mentre si può danneggiare la provetta se il serraggio è troppo forte. La natura del montaggio meccanico e le precauzioni che si devono prendere ne limitano l’applicazione, perché il metodo è generalmente considerato scomodo. Tutto questo tende ulteriormente a restringere l’applicazione del montaggio meccanico ai casi dove il montaggio in plastica non è possibile. Quando si dispone di una macchina levigatrice e polimentatrice automatica, è possibile fissare le provette non inglobate in resina su platorelli specifici, che possono bloccare almeno 3 provette, poste a 120° fra loro, di forma qualsiasi. La provetta sporge dal platorello qualche mm ed è levigata sulla sezione di taglio, purché il montaggio nel platorello sia eseguito con apposito attrezzo che consente di mantenere la provetta nella giusta posizione fino al bloccaggio meccanico con una o due viti. Alcuni tipi di platorelli utili allo scopo sono illustrati in figura 2.02. È ovvio che tale preparazione non permette il mantenimento dello spigolo della provetta e quindi tale procedura è utile solo per gli esami della microstruttura massiva.
Figura 2.02. Esempi di platorelli per il bloccaggio e la lavorazione metallografica di provette informi non inglobate. Metodi meccanici di montaggio di piccole provette, commercializzati da Kemet International.