Restspannungen sind Spannungen im Material, die während der Verarbeitungsphase eingeführt werden, aber nach der Fertigstellung des Produkts bestehen bleiben, anstatt sich aufzulösen, sobald die Spannungsquelle beseitigt ist. Eigenspannungen kann man sich als Spannungen vorstellen, die in gefertigten Bauteilen zurückbleiben. Manchmal werden diese Spannungen absichtlich eingeführt, um Teile unter Spannung zu halten, um die Lebensdauer zu verlängern und andere Eigenschaften bereitzustellen. In anderen Fällen werden Eigenspannungen zufällig eingeführt und sind nicht erwünscht.
Bei der Verarbeitung von Werkstoffen wie Metallen und Kunststoffen kommt es häufig zu Wärme, die zur Entstehung von Eigenspannungen beitragen kann. Bei einigen Metallbauteilen ist beispielsweise die Schweißeigenspannung ein Problem. Ebenso können mit Kunststoffen, die erhitzt und spritzgegossen werden, Spannungen erzeugt werden. Andere Prozesse wie Walzen können ähnliche Spannungen in den Materialien erzeugen, mit denen sie geformt oder anderweitig bearbeitet werden.
Wenn eine Restspannung nicht erwünscht ist und sorgfältig kontrolliert wird, kann dies zu einem Problem werden. Komponenten können aufgrund von Eigenspannungen ausfallen, die nicht kontrolliert werden; ein Bolzen könnte zum Beispiel ohne Druck auseinandersprengen. Eigenspannungen werden manchmal für Vorfälle wie Brückenausfälle verantwortlich gemacht, wenn keine anderen Ursachen festgestellt werden können. Diese Spannungen sind schwer zu messen, insbesondere nachdem ein Bauteilversagen ein Teil beschädigt hat, was es schwierig macht, die Ursache von Rissen und anderen Problemen zu untersuchen und zu unterscheiden.
In anderen Fällen sind eigentlich Eigenspannungen erwünscht. Ein klassisches Beispiel ist der Stress beim Einschlagen eines Nagels. Wenn ein Nagel in Holz gehämmert wird, halten die durch den Prozess erzeugten Restspannungen den Nagel fest, anstatt ihn wieder herausspringen zu lassen. Ebenso werden Schaufeln und andere Metallkomponenten oft mit Restspannungen hergestellt, um Rissbildung und Ermüdung zu begrenzen. In diesen Fällen werden sorgfältige Kalibrierungen durchgeführt, um das gewünschte Spannungsniveau zu bestimmen und während der Produktion zu kontrollieren, damit Bauteile mit den angegebenen Eigenschaften hergestellt werden.
Es stehen Geräte zur Verfügung, mit denen Eigenspannungsmessungen durchgeführt werden können. Die Messung solcher Belastungen ist schwierig, da die meisten Geräte darauf ausgelegt sind, anhaltende Belastungen zu messen, wie z. B. Spannungen, die durch die Verwendung eines Werkzeugs erzeugt werden. Spannungen, die im Wesentlichen in einem Bauteil eingeschlossen sind, sind schwieriger zu messen. Unternehmen, die Geräte herstellen, die für die Eigenspannungsmessung verwendet werden können, können auch Materialprüfdienstleistungen anbieten, die es Unternehmen ermöglichen, Komponenten zum Testen zu versenden, anstatt eigene Tests durchzuführen.