Vad är restspänningar?

Restspänningar är spänningar i material som införs under bearbetningsfasen men som varar efter att produkten är klar istället för att lösa när källan till spänningen har tagits bort. Man kan tänka på restspänningar som spänningar som lämnas kvar i tillverkade komponenter. Ibland införs dessa spänningar medvetet för att hålla delar i spänning i syfte att förlänga slitliv och tillhandahålla andra funktioner. I andra fall införs restspänningar av misstag och de är inte önskvärda.

Bearbetning av material som metaller och plast involverar ofta värme, vilket kan bidra till utvecklingen av restspänningar. Svetsning av restspänning är till exempel ett problem med vissa metallkomponenter. På samma sätt kan spänningar skapas med plast som värms upp och formsprutas. Andra processer som rullning kan skapa liknande spänningar i materialen de används för att forma eller på annat sätt fungera.

När en restspänning inte önskas och kontrolleras noggrant kan det bli ett problem. Komponenter kan misslyckas till följd av restspänning som inte kontrolleras; till exempel kan en bult blåsa isär utan något tryck. Restspänningar skylls ibland på incidenter som brofel när inga andra orsaker kan fastställas. Dessa spänningar är svåra att mäta, särskilt efter att ett komponentfel har skadat en del, vilket gör det svårt att studera och svårt att skilja orsaken till sprickor och andra problem.

I andra fall önskas faktiskt restspänningar. Ett klassiskt exempel är den stress som förknippas med att hamra i en spik. När en spik hamras i trä, är de resterande spänningar som skapas genom processen det som håller spiken in istället för att låta den hoppa ut igen. På samma sätt tillverkas ofta blad och andra metallkomponenter med återstående spänningar för att begränsa sprickbildning och trötthet. I dessa fall utförs noggranna kalibreringar för att bestämma den önskade nivån av spänning och kontroll för den under produktionen så att komponenter kommer att produceras med de specificerade egenskaperna.

Utrustning som kan användas för att utföra mätningar av restspänning är tillgänglig. Att mäta sådan stress är svårt eftersom de flesta utrustningar är utformade för att mäta pågående stress, till exempel spänningar som skapas genom användning av ett verktyg. Stress som i huvudsak är inlåst i en komponent är svårare att mäta. Företag som tillverkar utrustning som kan användas för restmätning kan också erbjuda materialtesttjänster som gör det möjligt för företag att skicka ut komponenter för testning snarare än att genomföra sina egna tester.