Τι είναι οι υπολειπόμενες τάσεις;

Οι υπολειμματικές τάσεις είναι τάσεις στο υλικό που εισάγονται κατά τη φάση της επεξεργασίας αλλά αντέχουν μετά την ολοκλήρωση του προϊόντος, αντί να υποχωρούν μόλις αφαιρεθεί η πηγή της τάσης. Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί τις υπολειμματικές τάσεις ως τάσεις που αφήνονται πίσω στα κατασκευασμένα εξαρτήματα. Μερικές φορές αυτές οι τάσεις εισάγονται σκόπιμα για να συγκρατούν τα εξαρτήματα σε τάση με σκοπό την παράταση της διάρκειας ζωής και την παροχή άλλων χαρακτηριστικών. Σε άλλες περιπτώσεις, οι παραμένουσες τάσεις εισάγονται τυχαία και δεν είναι επιθυμητές.

Η επεξεργασία υλικών όπως τα μέταλλα και τα πλαστικά συχνά περιλαμβάνει θερμότητα, η οποία μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη υπολειμματικών τάσεων. Η παραμένουσα τάση συγκόλλησης, για παράδειγμα, είναι ένα πρόβλημα με ορισμένα μεταλλικά εξαρτήματα. Ομοίως, μπορούν να δημιουργηθούν τάσεις με πλαστικά που θερμαίνονται και χυτεύονται με έγχυση. Άλλες διεργασίες όπως η κύλιση μπορούν να δημιουργήσουν παρόμοιες τάσεις στα υλικά που χρησιμοποιούνται για να διαμορφώσουν ή να δουλέψουν με άλλο τρόπο.

Όταν μια υπολειπόμενη τάση δεν είναι επιθυμητή και δεν ελέγχεται προσεκτικά, μπορεί να γίνει πρόβλημα. Τα εξαρτήματα ενδέχεται να αποτύχουν ως αποτέλεσμα εναπομένουσας καταπόνησης που δεν ελέγχεται. ένα μπουλόνι μπορεί να σκάσει χωρίς πίεση, για παράδειγμα. Οι υπολειμματικές τάσεις ενοχοποιούνται μερικές φορές για περιστατικά όπως αστοχίες γεφυρών όταν δεν μπορούν να προσδιοριστούν άλλες αιτίες. Αυτές οι τάσεις είναι δύσκολο να μετρηθούν, ειδικά όταν μια αστοχία εξαρτήματος έχει καταστρέψει ένα εξάρτημα, καθιστώντας δύσκολη τη μελέτη και δύσκολο να διακρίνει κανείς την αιτία της ρωγμής και άλλων προβλημάτων.

Σε άλλες περιπτώσεις, οι παραμένουσες τάσεις είναι πραγματικά επιθυμητές. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το άγχος που σχετίζεται με το σφυρί σε ένα καρφί. Όταν ένα καρφί σφυρηλατείται σε ξύλο, οι υπολειπόμενες τάσεις που δημιουργούνται μέσω της διαδικασίας είναι αυτές που συγκρατούν το καρφί αντί να το αφήνουν να σκάσει πίσω. Ομοίως, οι λεπίδες και άλλα μεταλλικά εξαρτήματα κατασκευάζονται συχνά με υπολειμματικές τάσεις για τον περιορισμό των ρωγμών και της κόπωσης. Σε αυτές τις περιπτώσεις, εκτελούνται προσεκτικές βαθμονομήσεις για τον προσδιορισμό του επιθυμητού επιπέδου καταπόνησης και ελέγχου για αυτό κατά την παραγωγή, έτσι ώστε τα εξαρτήματα να παράγονται με τα καθορισμένα χαρακτηριστικά.

Διατίθεται εξοπλισμός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη μετρήσεων υπολειπόμενης τάσης. Η μέτρηση μιας τέτοιας τάσης είναι δύσκολη, επειδή ο περισσότερος εξοπλισμός έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της συνεχιζόμενης πίεσης, όπως η τάση που δημιουργείται από τη χρήση ενός εργαλείου. Το άγχος που είναι ουσιαστικά κλειδωμένο σε ένα εξάρτημα είναι πιο δύσκολο να μετρηθεί. Οι εταιρείες που κατασκευάζουν εξοπλισμό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της υπολειπόμενης τάσης μπορούν επίσης να προσφέρουν υπηρεσίες δοκιμών υλικών που επιτρέπουν στις εταιρείες να στέλνουν εξαρτήματα για δοκιμές αντί να διεξάγουν τις δικές τους δοκιμές.