Co jsou zbytkové napětí?

Zbytková napětí jsou napětí v materiálu, které jsou zaváděny během fáze zpracování, ale vydrží po dokončení produktu, namísto řešení po odstranění zdroje napětí.Dalo by se myslet na zbytkové napětí jako napětí, které zůstanou pozadu ve vyráběných komponentách.Někdy jsou tato napětí úmyslně zaváděna, aby držela díly v napětí za účelem prodloužení životnosti opotřebení a poskytování dalších funkcí.V jiných případech jsou zbytková napětí zaváděna náhodou a nejsou žádoucí.Například zbytkové napětí svařování je problém s některými kovovými komponenty.Podobně lze napětí vytvořit pomocí plastů, které jsou zahřívány a vstřikované.Jiné procesy, jako je válcování, mohou vytvářet podobná napětí v materiálech, které se používají k tvarování nebo jinak práci.Komponenty mohou selhat v důsledku zbytkového napětí, které není kontrolováno;Šroub by mohl například odfouknout bez tlaku.Zbytkové napětí jsou někdy obviňovány z incidentů, jako je selhání mostu, pokud nelze stanovit žádné jiné příčiny.Tato napětí je obtížné měřit, zejména poté, co selhání komponenty poškodilo část, což ztěžuje studium a obtížně rozlišovalo příčinu praskání a dalších problémů.

V jiných případech se skutečně hledá zbytková napětí.Klasickým příkladem je stres spojený s kladivem v hřebíku.Když je hřebík zatloučen do dřeva, zbytková napětí vytvořená procesem je to, co drží hřebík, místo aby jej umožnil vyskočit zpět.Stejně tak jsou čepele a další kovové komponenty často vyráběny se zbytkovými napětími, které omezují praskání a únavu.V těchto případech se provádějí pečlivé kalibrace, aby se stanovila požadovaná úroveň napětí a kontroly pro něj během výroby, aby se komponenty vytvořily se specifikovanými charakteristikami.

Zařízení, které lze použít k provádění zbytkového napětí, je k dispozici.Měření takového napětí je složité, protože většina zařízení je navržena tak, aby měřila pokračující napětí, jako je napětí vytvořené pomocí nástroje.Stres, který je v podstatě uzamčen do komponenty, je obtížnější měřit.Společnosti, které vyrábějí zařízení, které lze použít pro měření zbytkového napětí, mohou také nabízet služby testování materiálů, které společnostem umožňují vysílat komponenty pro testování spíše než provádět vlastní testy.