Le sollecitazioni residue sono sollecitazioni nel materiale che vengono introdotte durante la fase di lavorazione ma persistono dopo che il prodotto è finito, invece di risolversi una volta rimossa la fonte della sollecitazione. Si potrebbe pensare alle sollecitazioni residue come sollecitazioni che vengono lasciate nei componenti fabbricati. A volte queste sollecitazioni vengono deliberatamente introdotte per mantenere le parti in tensione allo scopo di prolungare la durata dell’usura e fornire altre caratteristiche. In altri casi, le sollecitazioni residue vengono introdotte accidentalmente e non sono desiderabili.
La lavorazione di materiali come metalli e plastica spesso implica calore, che può contribuire allo sviluppo di sollecitazioni residue. La tensione residua di saldatura, ad esempio, è un problema con alcuni componenti metallici. Allo stesso modo, le sollecitazioni possono essere create con materie plastiche che vengono riscaldate e stampate a iniezione. Altri processi come la laminazione possono creare sollecitazioni simili nei materiali utilizzati per modellare o lavorare in altro modo.
Quando uno stress residuo non è desiderato e controllato attentamente, può diventare un problema. I componenti potrebbero guastarsi a causa di sollecitazioni residue non controllate; un bullone potrebbe esplodere senza alcuna pressione, per esempio. Le sollecitazioni residue sono a volte accusate di incidenti come i cedimenti dei ponti quando non è possibile determinare altre cause. Queste sollecitazioni sono difficili da misurare, soprattutto dopo che un guasto di un componente ha danneggiato una parte, rendendo difficile lo studio e difficile distinguere la causa di cricche e altri problemi.
In altri casi, le sollecitazioni residue sono effettivamente volute. Un esempio classico è lo stress associato al martellamento di un chiodo. Quando un chiodo viene piantato nel legno, le sollecitazioni residue create durante il processo sono ciò che trattiene il chiodo invece di consentirgli di fuoriuscire. Allo stesso modo, le lame e altri componenti metallici sono spesso realizzati con sollecitazioni residue per limitare fessurazioni e fatica. In questi casi, vengono eseguite attente calibrazioni per determinare il livello di stress desiderato e controllarlo durante la produzione in modo che vengano prodotti componenti con le caratteristiche specificate.
Sono disponibili apparecchiature che possono essere utilizzate per effettuare misurazioni delle sollecitazioni residue. Misurare tale stress è complicato perché la maggior parte delle apparecchiature è progettata per misurare lo stress in corso, come la tensione creata dall’uso di uno strumento. Lo stress che è essenzialmente bloccato in un componente è più difficile da misurare. Le aziende che producono apparecchiature che possono essere utilizzate per la misurazione dello stress residuo possono anche offrire servizi di test sui materiali che consentono alle aziende di inviare componenti per i test anziché condurre i propri test.