Jakie są stresy resztkowe?
Naprężenia resztkowe są naprężeniami w materiałach, które są wprowadzane podczas fazy przetwarzania, ale trwają po zakończeniu produktu, zamiast rozwiązywać po usunięciu źródła naprężenia. Można myśleć o naprężeniach resztkowych jako naprężeniach, które pozostawiono w wyprodukowanych komponentach. Czasami stresy te są celowo wprowadzane do utrzymywania części w zakresie napięcia w celu przedłużenia życia zużycia i zapewnienia innych cech. W innych przypadkach naprężenia szczątkowe są wprowadzane przez przypadek i nie są one pożądane.
Przetwarzanie materiałów takich jak metale i tworzywa sztuczne często obejmuje ciepło, które może przyczynić się do rozwoju naprężeń szczątkowych. Na przykład naprężenie resztkowe spawania stanowi problem z niektórymi elementami metalowymi. Podobnie naprężenia można wytwarzać za pomocą tworzyw sztucznych, które są podgrzewane i formowane wtryskowo. Inne procesy, takie jak toczenie, mogą powodować podobne naprężenia w materiałach, które są używane do kształtowania lub w inny sposób działające.
Gdy naprężenie resztkowe nie jest desIred i starannie kontrolowany, może stać się problemem. Komponenty mogą zawieść w wyniku naprężenia resztkowego, które nie jest kontrolowane; Na przykład śruba może się rozpętać bez nacisku. Naprężenia resztkowe są czasami obwiniane za incydenty takie jak awarie mostu, gdy nie można określić żadnych innych przyczyn. Te naprężenia są trudne do zmierzenia, szczególnie po uszkodzeniu elementu, co utrudnia badanie i trudno rozróżnić przyczynę pękania i innych problemów.
W innych przypadkach faktycznie poszukiwane są naprężenia szczątkowe. Klasycznym przykładem jest stres związany z uderzeniem w gwoździe. Gdy paznokieć jest wbijany w drewno, naprężenia resztkowe wywołane przez proces są tym, co trzyma paznokcie zamiast pozwalające mu się wyskoczyć. Podobnie ostrza i inne elementy metalowe są często wytwarzane z naprężeniami resztkowymi w celu ograniczenia pękania i zmęczenia. W takich przypadkach,Dokładne są staranne kalibracje w celu określenia pożądanego poziomu naprężenia i kontroli podczas produkcji, dzięki czemu komponenty będą wytwarzane z określonymi cechami.
Dostępne jest sprzęt, który można wykorzystać do podejmowania pomiarów naprężenia resztkowego. Mierzenie takiego naprężenia jest trudne, ponieważ większość urządzeń jest przeznaczona do pomiaru ciągłego naprężenia, takiego jak napięcie stworzone za pomocą narzędzia. Stres, który jest zasadniczo zablokowany w komponencie, jest trudniejszy do zmierzenia. Firmy, które produkują sprzęt, które można wykorzystać do pomiaru stresu resztkowego, mogą również oferować usługi testowania materiałów, które pozwalają firmom wysyłać komponenty do testowania, a nie przeprowadzać własne testy.