Što su zaostala naprezanja?

Preostala naprezanja su naprezanja u materijalu koja se unose tijekom faze obrade, ali traju nakon što je proizvod gotov, umjesto da se povuku nakon što se izvor naprezanja ukloni. Zaostala naprezanja bi se mogla zamisliti kao naprezanja koja ostaju u proizvedenim komponentama. Ponekad se ta naprezanja namjerno uvode kako bi se dijelovi držali napetim u svrhu produljenja vijeka trajanja i pružanja drugih značajki. U drugim slučajevima, zaostala naprezanja se unose slučajno i nisu poželjna.

Obrada materijala poput metala i plastike često uključuje toplinu, što može doprinijeti razvoju zaostalih naprezanja. Zaostalo naprezanje zavarivanja, na primjer, problem je s nekim metalnim komponentama. Isto tako, naprezanja se mogu stvoriti s plastikom koja se zagrijava i brizganjem. Drugi procesi poput valjanja mogu stvoriti slična naprezanja u materijalima za koje se oblikuju ili na drugi način obrađuju.

Kada rezidualni stres nije poželjan i pažljivo kontroliran, može postati problem. Komponente bi mogle otkazati kao rezultat preostalog naprezanja koje nije kontrolirano; na primjer, vijak bi se mogao rasprsnuti bez ikakvog pritiska. Zaostala naprezanja ponekad se okrivljuju za incidente poput kvarova mosta kada se ne mogu utvrditi drugi uzroci. Ova naprezanja je teško izmjeriti, osobito nakon što je kvar komponente oštetio dio, što otežava proučavanje i teško je razlikovati uzrok pucanja i drugih problema.

U drugim slučajevima zapravo se traže zaostala naprezanja. Klasičan primjer je stres povezan s zabijanjem čavala. Kada se čavao zabije u drvo, zaostala naprezanja nastala tijekom procesa su ono što drži čavao unutra umjesto da mu dopušta da iskoči natrag. Isto tako, oštrice i druge metalne komponente često se izrađuju s preostalim naprezanjima kako bi se ograničilo pucanje i zamor. U tim se slučajevima provode pažljive kalibracije kako bi se odredila željena razina naprezanja i kontrola za nju tijekom proizvodnje kako bi se komponente proizvodile s navedenim karakteristikama.

Dostupna je oprema koja se može koristiti za mjerenje preostalog naprezanja. Mjerenje takvog naprezanja je nezgodno jer je većina opreme dizajnirana za mjerenje stalnog stresa, kao što je napetost stvorena upotrebom alata. Stres koji je u suštini zatvoren u komponenti teže je izmjeriti. Tvrtke koje proizvode opremu koja se može koristiti za mjerenje zaostalog naprezanja također mogu ponuditi usluge ispitivanja materijala koje omogućuju tvrtkama da pošalju komponente na ispitivanje umjesto da provode vlastita ispitivanja.