Mis on jääkpinged?

Jääkpinged on materjalis esinevad pinged, mis tekivad töötlemisfaasis, kuid püsivad pärast toote valmimist, selle asemel, et taanduda pärast pingeallika eemaldamist. Jääkpingeid võiks mõelda kui pingeid, mis jäävad toodetud komponentidest maha. Mõnikord tekitatakse need pinged tahtlikult, et hoida osi pinges, et pikendada kulumisiga ja pakkuda muid funktsioone. Muudel juhtudel tekivad jääkpinged juhuslikult ja need ei ole soovitavad.

Selliste materjalide nagu metallide ja plastide töötlemine hõlmab sageli kuumust, mis võib kaasa aidata jääkpingete tekkele. Näiteks keevitamise jääkpinge on mõnede metalldetailide probleem. Samuti saab pingeid tekitada plastidega, mida kuumutatakse ja survevalu. Muud protsessid, nagu valtsimine, võivad tekitada sarnaseid pingeid materjalides, mida kasutatakse nende vormimiseks või muul viisil töötlemiseks.

Kui jääkpinget ei soovitata ja seda hoolikalt kontrollida, võib see muutuda probleemiks. Komponendid võivad rikki minna jääkpinge tõttu, mida ei kontrollita; polt võib näiteks ilma surveta laiali puhuda. Mõnikord süüdistatakse jääkpingeid sellistes vahejuhtumites nagu silla rike, kui muid põhjuseid ei ole võimalik kindlaks teha. Neid pingeid on raske mõõta, eriti pärast seda, kui komponendi rike on osa kahjustanud, muutes selle uurimise keeruliseks ning pragunemise ja muude probleemide põhjuste eristamise.

Muudel juhtudel soovitakse tegelikult jääkpingeid. Klassikaline näide on naela löömisega seotud stress. Kui nael lüüakse puidu sisse, hoiavad protsessi käigus tekkivad jääkpinged naela sees, mitte ei lase sellel välja hüpata. Samuti valmistatakse lõiketerad ja muud metallosad sageli jääkpingega, et piirata pragude tekkimist ja väsimust. Sellistel juhtudel viiakse läbi hoolikad kalibreerimised, et määrata kindlaks soovitud pingetase ja kontrollida seda tootmise ajal, et toodetakse kindlaksmääratud omadustega komponente.

Saadaval on seadmed, mida saab kasutada jääkpinge mõõtmiseks. Sellise pinge mõõtmine on keeruline, kuna enamik seadmeid on mõeldud pideva pinge, näiteks tööriista kasutamisest tekkiva pinge mõõtmiseks. Stress, mis on sisuliselt komponendiga lukustatud, on keerulisem mõõta. Ettevõtted, kes toodavad seadmeid, mida saab kasutada jääkpinge mõõtmiseks, võivad pakkuda ka materjalide testimise teenuseid, mis võimaldavad ettevõtetel testimiseks komponente välja saata, mitte ise katsetada.