Que sont les contraintes résiduelles?

Les contraintes résiduelles sont des contraintes dans les matériaux qui sont introduits pendant la phase de traitement mais perdurent une fois le produit terminé, au lieu de résoudre une fois la source de la contrainte supprimée.On pourrait considérer les contraintes résiduelles comme des contraintes qui sont laissées dans les composants fabriqués.Parfois, ces contraintes sont délibérément introduites pour maintenir des pièces en tension dans le but de prolonger la vie d'usure et de fournir d'autres caractéristiques.Dans d'autres cas, des contraintes résiduelles sont introduites par accident et elles ne sont pas souhaitables.

Le traitement de matériaux comme les métaux et les plastiques implique souvent de la chaleur, ce qui peut contribuer au développement de contraintes résiduelles.Le soudage de la contrainte résiduelle, par exemple, est un problème avec certains composants métalliques.De même, les contraintes peuvent être créées avec des plastiques chauffés et moulés par injection.D'autres processus comme le roulement peuvent créer des contraintes similaires dans les matériaux qu'ils sont utilisés pour façonner ou fonctionner autrement.

Lorsqu'une contrainte résiduelle n'est pas souhaitée et soigneusement contrôlée, elle peut devenir un problème.Les composants peuvent échouer en raison de la contrainte résiduelle qui n'est pas contrôlée;Un boulon pourrait exploser sans aucune pression, par exemple.Les contraintes résiduelles sont parfois blâmées pour des incidents tels que les défaillances des ponts lorsqu'aucune autre cause ne peut être déterminée.Un exemple classique est le stress associé au martelage dans un clou.Lorsqu'un clou est martelé dans le bois, les contraintes résiduelles créées par le processus sont ce qui maintient l'ongle au lieu de lui permettre de reculer.De même, les lames et autres composants métalliques sont souvent fabriqués avec des contraintes résiduelles pour limiter la fissuration et la fatigue.Dans ces cas, des étalonnages minutieux sont effectués pour déterminer le niveau de contrainte et de contrôle souhaité pendant la production afin que les composants soient produits avec les caractéristiques spécifiées.

L'équipement qui peut être utilisé pour prendre des mesures de contrainte résiduelles est disponible.La mesure d'une telle contrainte est difficile car la plupart des équipements sont conçus pour mesurer le stress en cours, comme la tension créée par l'utilisation d'un outil.La contrainte qui est essentiellement verrouillée dans un composant est plus difficile à mesurer.Les entreprises qui fabriquent des équipements qui peuvent être utilisés pour la mesure résiduelle des contraintes peuvent également offrir des services de test de matériaux qui permettent aux entreprises d'envoyer des composants pour les tests plutôt que de effectuer leurs propres tests.