O que são tensões residuais?

As tensões residuais são tensões no material que são introduzidas durante a fase de processamento, mas perduram após o término do produto, em vez de resolver após a remoção da fonte da tensão. Pode-se pensar em tensões residuais como tensões deixadas para trás nos componentes fabricados. Às vezes, essas tensões são introduzidas deliberadamente para reter as peças em tensão com o objetivo de prolongar a vida útil do desgaste e fornecer outros recursos. Em outros casos, as tensões residuais são introduzidas por acidente e não são desejáveis.

O processamento de materiais como metais e plásticos geralmente envolve calor, o que pode contribuir para o desenvolvimento de tensões residuais. O estresse residual da soldagem, por exemplo, é um problema com alguns componentes metálicos. Da mesma forma, tensões podem ser criadas com plásticos que são aquecidos e moldados por injeção. Outros processos, como o rolamento, podem criar tensões semelhantes nos materiais usados ​​para modelar ou de outra forma trabalhar.

Quando um estresse residual não é desejado e controlado com cuidado, pode se tornar um problema. Os componentes podem falhar como resultado de tensão residual que não é controlada; um parafuso pode explodir sem pressão, por exemplo. Às vezes, as tensões residuais são atribuídas a incidentes como falhas na ponte, quando nenhuma outra causa pode ser determinada. Essas tensões são difíceis de medir, especialmente depois que uma falha no componente danifica uma peça, dificultando o estudo e distinguindo a causa de rachaduras e outros problemas.

Em outros casos, tensões residuais são realmente desejadas. Um exemplo clássico é o estresse associado ao martelar um prego. Quando um prego é martelado na madeira, as tensões residuais criadas pelo processo são o que mantém o prego em vez de permitir que ele se solte. Da mesma forma, as lâminas e outros componentes metálicos são geralmente feitos com tensões residuais para limitar a fissura e a fadiga. Nesses casos, são realizadas calibrações cuidadosas para determinar o nível de tensão e controle desejado durante a produção, para que os componentes sejam produzidos com as características especificadas.

Está disponível equipamento que pode ser usado para realizar medições de tensão residual. Medir esse estresse é complicado porque a maioria dos equipamentos é projetada para medir o estresse contínuo, como a tensão criada pelo uso de uma ferramenta. O estresse essencialmente bloqueado em um componente é mais difícil de medir. As empresas que fabricam equipamentos que podem ser usados ​​para medir a tensão residual também podem oferecer serviços de teste de materiais que permitem que as empresas enviem componentes para teste em vez de realizar seus próprios testes.