Cosa sono gli stress residui?

Le sollecitazioni residue sono sollecitazioni nel materiale introdotto durante la fase di elaborazione ma durano dopo che il prodotto è terminato, invece di risolvere una volta rimossa la fonte dello stress.Si potrebbe pensare alle stress residui come a stress che vengono lasciati indietro nei componenti fabbricati.A volte questi stress sono deliberatamente introdotti per tenere parti in tensione allo scopo di prolungare la vita di usura e fornire altre caratteristiche.In altri casi, le sollecitazioni residue vengono introdotte per caso e non sono desiderabili.

La lavorazione di materiali come metalli e materie plastiche spesso comporta calore, il che può contribuire allo sviluppo di stress residui.Lo stress residuo di saldatura, ad esempio, è un problema con alcuni componenti metallici.Allo stesso modo, le sollecitazioni possono essere create con materie plastiche che vengono riscaldate e modellate iniezione.Altri processi come il rotolamento possono creare sollecitazioni simili nei materiali che vengono utilizzati per modellare o altrimenti funzionare.

Quando non è desiderato uno stress residuo e attentamente controllato, può diventare un problema.I componenti potrebbero fallire a causa dello stress residuo che non è controllato;Un bullone potrebbe spazzare via senza alcuna pressione, ad esempio.Le sollecitazioni residue vengono talvolta incolpate di incidenti come i guasti del ponte quando non è possibile determinare altre cause.Queste sollecitazioni sono difficili da misurare, soprattutto dopo che un fallimento dei componenti ha danneggiato una parte, rendendo difficile studiare e difficile distinguere la causa di cracking e altri problemi.

In altri casi, sono effettivamente desiderati sollecitazioni residue.Un esempio classico è lo stress associato a martellare in un chiodo.Quando un chiodo viene martellato in legno, le sollecitazioni residue create attraverso il processo sono ciò che contiene l'unghia invece di permetterlo di riaprire.Allo stesso modo, le lame e altri componenti metallici sono spesso realizzati con sollecitazioni residue per limitare il crack e la fatica.In questi casi, vengono eseguite calibrazioni accurate per determinare il livello desiderato di stress e controllo durante la produzione in modo che vengano prodotti componenti con le caratteristiche specificate. Sono disponibili apparecchiature che possono essere utilizzate per eseguire misurazioni residue di stress.La misurazione di tale stress è complicata perché la maggior parte delle apparecchiature è progettata per misurare lo stress in corso, come la tensione creata dall'uso di uno strumento.Lo stress che è essenzialmente bloccato in un componente è più difficile da misurare.Le aziende che producono attrezzature che possono essere utilizzate per la misurazione di stress residuo possono anche offrire servizi di test dei materiali che consentono alle aziende di inviare componenti per i test anziché condurre i propri test.