A flessione il materiale vicino alla superficie fa la maggior parte del lavoro, quindi il centro di una barra piena contribuisce poco. I numeri qui sotto sono idealizzati e calcolati per un diametro esterno di 10 mm, assumendo la stessa fibra e la stessa resina e una sezione uniforme; la rigidezza è proporzionale al momento d’inerzia I = π(D4 − d4)/64 e la massa all’area della sezione.
| Tubo cavo, Ø esterno 10 mm, diametro interno | Rigidezza a flessione rispetto alla barra piena | Massa rispetto alla barra piena |
|---|---|---|
| 4 mm (parete 3,0 mm) | 97% | 84% |
| 5 mm (parete 2,5 mm) | 94% | 75% |
| 6 mm (parete 2,0 mm) | 87% | 64% |
| 7 mm (parete 1,5 mm) | 76% | 51% |
| 8 mm (parete 1,0 mm) | 59% | 36% |
Per esempio, un tubo da 10 mm con foro da 6 mm mantiene circa l’87% della rigidezza con il 64% della massa. Assottigliare ulteriormente la parete fa risparmiare peso in fretta ma costa rigidezza, e le pareti sottili sono dove iniziano schiacciamento e instabilità locale.
Guida alla decisione
| Situazione | Scelta migliore | Perché |
|---|---|---|
| Il pezzo viene colpito, serrato, calpestato o schiacciato | Piena | Nessuna parete che collassa; l’intera sezione resiste ai carichi puntuali. |
| Nel pezzo si praticano fori, filettature o spine | Piena | Lavorare una parete sottile può incrinarla o farla collassare. |
| Luce lunga a flessione (pali, mensole, pali per tende) | Cava | La rigidezza per chilogrammo è più alta; minore peso di movimentazione e spedizione. |
| Fili, sensori o fluido devono passare all’interno | Cava | Il foro è la funzione. |
| Piccoli diametri (servirebbe una parete molto sottile) | Piena | Una parete cava sottile a piccolo diametro esterno è fragile e difficile da produrre in modo costante. |
| Uso marino o esterno umido | Entrambe | Sigillare le estremità cave perché l’acqua non si raccolga all’interno; la barra piena non ha cavità da proteggere. |
Tre domande per decidere
- Il carico principale è la flessione o l’urto puntuale? La flessione favorisce la cava; urto e schiacciamento favoriscono la piena.
- Il peso le costa denaro? Parti portate a mano o telescopiche e spedizioni a lunga distanza premiano le sezioni cave.
- Qualcuno la lavorerà o la fisserà? Se sì, piena, o un tubo con parete abbastanza spessa per l’elemento di fissaggio.
Domande frequenti
Un tubo cavo si rompe più facilmente di una barra piena?
Non se la parete è dimensionata correttamente. Un tubo di diametro maggiore può flettere meglio di una barra piena più sottile e pesare comunque meno. È più debole contro lo schiacciamento e i carichi puntuali taglienti.
Una barra piena in fibra di vetro può servire da isolante elettrico?
Sì, la fibra di vetro non conduce, ma resina, eventuale umidità e stato della superficie determinano l’effettiva prestazione isolante. Indichi tensione e ambiente quando chiede un preventivo.
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