Τι είναι οι υπολειμματικές πιέσεις;

Οι υπολειπόμενες τάσεις είναι τάσεις σε υλικό που εισάγονται κατά τη διάρκεια της φάσης επεξεργασίας, αλλά υπομένουν μετά την ολοκλήρωση του προϊόντος, αντί να επιλυθεί μόλις αφαιρεθεί η πηγή του στρες.Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί τις υπολειπόμενες τάσεις ως τάσεις που παραμένουν πίσω σε κατασκευασμένα εξαρτήματα.Μερικές φορές αυτές οι τάσεις εισάγονται σκόπιμα για να κρατήσουν τα μέρη σε ένταση με σκοπό την παράταση της ζωής της φθοράς και την παροχή άλλων χαρακτηριστικών.Σε άλλες περιπτώσεις, οι υπολειπόμενες τάσεις εισάγονται τυχαία και δεν είναι επιθυμητά.

Η επεξεργασία υλικών όπως τα μέταλλα και τα πλαστικά συχνά περιλαμβάνει θερμότητα, γεγονός που μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη υπολειμματικών τάσεων.Η συγκόλληση υπολειμματικού στρες, για παράδειγμα, είναι ένα πρόβλημα με ορισμένα μεταλλικά συστατικά.Ομοίως, οι τάσεις μπορούν να δημιουργηθούν με πλαστικά που θερμαίνονται και χυτεύονται με έγχυση.Άλλες διαδικασίες όπως η κύλιση μπορούν να δημιουργήσουν παρόμοιες τάσεις στα υλικά που χρησιμοποιούνται για να διαμορφώσουν ή να λειτουργήσουν με άλλο τρόπο.

Όταν δεν είναι επιθυμητή και προσεκτικά ελεγχόμενη μια υπολειπόμενη τάση, μπορεί να γίνει πρόβλημα.Τα εξαρτήματα ενδέχεται να αποτύχουν ως αποτέλεσμα υπολειμματικής πίεσης που δεν ελέγχεται.Ένα μπουλόνι μπορεί να εκτοξεύσει χωρίς πίεση, για παράδειγμα.Οι υπολειπόμενες τάσεις μερικές φορές κατηγορούνται για περιστατικά όπως αποτυχίες γέφυρας όταν δεν μπορούν να προσδιοριστούν άλλες αιτίες.Αυτές οι πιέσεις είναι δύσκολο να μετρηθούν, ειδικά αφού μια αποτυχία συστατικών έχει καταστραφεί ένα μέρος, καθιστώντας δύσκολη τη μελέτη και δύσκολο να γίνει διάκριση της αιτίας της ρωγμής και άλλων προβλημάτων. Σε άλλες περιπτώσεις, οι υπολειπόμενες τάσεις είναι πραγματικά επιθυμητές.Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το άγχος που σχετίζεται με το σφυρηλάτηση σε ένα καρφί.Όταν ένα καρφί σφυρηλατείται σε ξύλο, οι υπολειπόμενες τάσεις που δημιουργούνται μέσω της διαδικασίας είναι αυτό που κρατάει το καρφί αντί να του επιτρέψει να βγάλει πίσω.Ομοίως, οι λεπίδες και άλλα μεταλλικά συστατικά είναι συχνά κατασκευασμένα με υπολειμματικές τάσεις για να περιορίσουν τη ρωγμή και την κόπωση.Σε αυτές τις περιπτώσεις πραγματοποιούνται προσεκτικές βαθμονομήσεις για τον προσδιορισμό του επιθυμητού επιπέδου στρες και ελέγχου για αυτό κατά τη διάρκεια της παραγωγής, έτσι ώστε να παραχθούν τα εξαρτήματα με τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.Η μέτρηση αυτού του στρες είναι δύσκολη επειδή ο περισσότερος εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για να μετρήσει τη συνεχιζόμενη τάση, όπως η ένταση που δημιουργείται από τη χρήση ενός εργαλείου.Το άγχος που είναι ουσιαστικά κλειδωμένο σε ένα στοιχείο είναι πιο δύσκολο να μετρηθεί.Οι εταιρείες που κατασκευάζουν εξοπλισμό που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση υπολειπόμενης πίεσης μπορούν επίσης να προσφέρουν υπηρεσίες δοκιμών υλικών που επιτρέπουν στις εταιρείες να στέλνουν εξαρτήματα για δοκιμές παρά να διεξάγουν τις δικές τους δοκιμές.