উপাদান প্রক্রিয়াকরণ এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে, অবশিষ্ট চাপ একটি সাধারণ ঘটনা, যা উপকরণের কর্মক্ষমতা এবং পরিষেবা জীবনের উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। অবশিষ্ট স্ট্রেস, স্থানিক বন্টন বৈশিষ্ট্য এবং উপাদান বৈশিষ্ট্যের উপর এর প্রভাবের কারণগুলি বোঝা, পণ্যের গুণমান উন্নত করতে, নিরাপত্তা দুর্ঘটনা প্রতিরোধ অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।
I. অবশিষ্ট চাপের কারণ
অবশিষ্ট স্ট্রেস উপাদান প্রক্রিয়াকরণের শেষ বোঝায়, ওয়ার্কপিস এখনও অভ্যন্তরীণ চাপ ধরে রাখে। এই চাপ প্রধানত নিম্নলিখিত দিক থেকে উদ্ভূত হয়:
1. অসম প্লাস্টিক বিকৃতি
যখন ওয়ার্কপিস জটিল লোডের শিকার হয় (যেমন কোল্ড রোলিং, ড্রয়িং, এক্সট্রুশন এবং সারফেস শট পিনিং, রোলিং, ইত্যাদি), ক্রস সেকশনে অসম বলের কারণে-, বৃহৎ বলের জায়গায় প্লাস্টিকের বিকৃতি ঘটতে পারে, যেখানে ছোট বলের জায়গাটি এখনও স্থিতিস্থাপক বিকৃতি হতে পারে। আনলোড করা হলে, এই অসম প্লাস্টিকের বিকৃতিগুলি ওয়ার্কপিসের মধ্যে অবশিষ্ট চাপের দিকে নিয়ে যেতে পারে। বিশেষত, প্রসারিত অঞ্চলগুলি আনলোড করার পরে সংকোচনমূলক চাপের শিকার হয়, যখন সংলগ্ন অঞ্চলগুলি প্রসার্য চাপের শিকার হয়। অসম প্লাস্টিকের বিকৃতির কারণে এই অবশিষ্ট চাপ যন্ত্র প্রক্রিয়ায় চাপের একটি সাধারণ রূপ।
2. একজাতীয় তাপমাত্রা ক্ষেত্রের তাপীয় প্রভাব
তাপ প্রক্রিয়াকরণে, গরম এবং শীতলকরণ প্রক্রিয়াগুলি সাধারণত খুব জটিল হয়, যার মধ্যে দ্রুত উত্তাপ এবং শীতলকরণের পাশাপাশি স্থানীয় গরম এবং শীতলকরণ জড়িত থাকে। যেহেতু তাপ শুধুমাত্র পৃষ্ঠের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হতে পারে, তাই গরম এবং শীতল করার সময় তাপমাত্রার অসঙ্গতির কারণে ওয়ার্কপিসের তাপীয় প্রসারণে পার্থক্য থাকবে, যা ক্ষণস্থায়ী তাপীয় চাপ তৈরি করে। যখন এই ক্ষণস্থায়ী তাপীয় চাপের মান উপাদানের উচ্চ তাপমাত্রার ফলন সীমা ছাড়িয়ে যায়, তখন নির্দিষ্ট কিছু এলাকায় প্লাস্টিকের বিকৃতি ঘটে। গরম করার প্রক্রিয়া শেষ হয়ে গেলে, যদিও ওয়ার্কপিস ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা হয়ে যায়, গরম করার প্রক্রিয়া চলাকালীন অসম প্লাস্টিকের বিকৃতির কারণে ওয়ার্কপিসের মধ্যে অবশিষ্ট চাপ তৈরি হয়। অসম তাপমাত্রা ক্ষেত্রগুলির কারণে এই ধরনের অবশিষ্ট চাপগুলি তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়াগুলিতে বিশেষভাবে সাধারণ।
3. ফেজ রূপান্তর প্রভাব
উপাদান প্রক্রিয়াকরণের সময়, ধাতব সংস্থার পরিবর্তনগুলি (যেমন অস্টেনাইট থেকে মার্টেনসাইট ট্রান্সফর্মেশন শমনের সময়) উপাদানের অভ্যন্তরীণ নির্দিষ্ট আয়তনের পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে, যা ফলস্বরূপ ফেজ ট্রানজিশন স্ট্রেস তৈরি করে। এই ফেজ ট্রানজিশন স্ট্রেস প্রক্রিয়াকরণের পরেও ওয়ার্কপিসের ভিতরে থাকবে, অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করবে।
দ্বিতীয়ত, অবশিষ্ট স্ট্রেস বৈশিষ্ট্যের স্থানিক বন্টন
অবশিষ্ট চাপের স্থানিক বন্টন তার কারণ এবং প্রক্রিয়াকরণের নির্দিষ্ট অবস্থার উপর নির্ভর করে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, অবশিষ্ট চাপকে তিনটি ভাগে ভাগ করা যায়: ম্যাক্রো রেসিডুয়াল স্ট্রেস, মাইক্রো রেসিডুয়াল স্ট্রেস এবং আল্ট্রা-মাইক্রো রেসিডুয়াল স্ট্রেস।
1. ম্যাক্রো অবশিষ্ট চাপ
ভারসাম্য অর্জনের জন্য ম্যাক্রোস্কোপিক অবশিষ্ট স্ট্রেস সম্পূর্ণরূপে ওয়ার্কপিসে বা অবশিষ্ট স্ট্রেসের ম্যাক্রো পরিসরে থাকে। এই চাপের বন্টন সাধারণত আরো অভিন্ন হয়, ওয়ার্কপিসের সামগ্রিক কর্মক্ষমতা একটি বৃহত্তর প্রভাব আছে। প্রক্রিয়ায়, অসম প্লাস্টিকের বিকৃতি বা তাপীয় প্রভাবের অসম তাপমাত্রা ক্ষেত্রের কারণে, ওয়ার্কপিসটি ম্যাক্রো টেনসিল বা সংকোচকারী অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি করবে।
2. মাইক্রো অবশিষ্টাংশ চাপ
মাইক্রোস্কোপিক রেসিডুয়াল স্ট্রেস হল অবশিষ্ট স্ট্রেস যা ওয়ার্কপিসের মধ্যে কয়েকটি দানার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখে। এই চাপের বন্টন সাধারণত আরও জটিল হয়, এবং শস্যের আকৃতি, আকার এবং অভিযোজন এবং অন্যান্য কারণগুলি। প্লাস্টিকের বিকৃতির সময়, শস্যের মিথস্ক্রিয়া এবং শস্যের সীমানার উপস্থিতির কারণে মাইক্রোস্কোপিক প্রসার্য বা সংকোচকারী অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি হয়। এই চাপগুলি উপাদানের স্থানীয় বৈশিষ্ট্যগুলির উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে, যেমন ক্লান্তি শক্তি এবং ক্র্যাক এক্সটেনশন হার।
3. অতি-অণুবীক্ষণিক অবশিষ্ট চাপ
আল্ট্রা-মাইক্রোস্কোপিক রেসিডুয়াল স্ট্রেস হল ওয়ার্কপিসে প্রচুর সংখ্যক পারমাণবিক পৃষ্ঠ, অবশিষ্ট চাপের ভারসাম্যের কাছাকাছি পারমাণবিক কলাম। এই চাপের বন্টন আরও জটিল, এবং উপাদানের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং ত্রুটি এবং অন্যান্য কারণের সাথে সম্পর্কিত। ফেজ ট্রান্সফরমেশনের সময়, জালির বিকৃতি এবং ত্রুটির কারণে আল্ট্রামাইক্রোস্কোপিক টেনসিল বা সংকোচকারী অবশিষ্ট স্ট্রেস তৈরি হয়। এই চাপ উপাদানের শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব ফেলে।
অবশিষ্ট চাপের স্থানিক বন্টন বৈশিষ্ট্যগুলি কেবল তাদের কারণগুলির উপর নির্ভর করে না, তবে প্রক্রিয়াটির নির্দিষ্ট অবস্থার সাথেও ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। উদাহরণস্বরূপ, ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ওয়েল্ড সীম এবং এর প্রতিবেশী অঞ্চলগুলি দ্রুত গরম এবং শীতল হয়, যার ফলে এই অঞ্চলে অবশিষ্ট চাপের একটি জটিল বন্টন হয়। এই স্ট্রেস ডিস্ট্রিবিউশনের অসামঞ্জস্যতা জোড়ের শক্তি এবং বলিষ্ঠতার উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলতে পারে।
তৃতীয়ত, উপাদান বৈশিষ্ট্যের উপর অবশিষ্ট চাপের প্রভাব
অবশিষ্ট চাপ পদার্থের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। ফলন শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে, যখন উপাদানের মধ্যে অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ থাকে, তখন এটি উপাদানটির ফলন শক্তি হ্রাস করে, উপাদানটিকে প্লাস্টিকের বিকৃতির প্রবণ করে তোলে। বিপরীতভাবে, অবশিষ্ট কম্প্রেসিভ স্ট্রেস কিছু পরিমাণে উপাদানের ফলন শক্তি বৃদ্ধি করে। প্রসার্য শক্তির জন্য, অবশিষ্ট চাপের উপস্থিতি প্রসার্য প্রক্রিয়ায় উপাদানের চাপ বিতরণকে পরিবর্তন করবে, এইভাবে এর প্রসার্য শক্তিকে প্রভাবিত করবে। উপরন্তু, অবশিষ্ট স্ট্রেস উপাদান এবং অন্যান্য সূচকগুলির প্লাস্টিকতা, কঠোরতা এবং কঠোরতার উপরও প্রভাব ফেলবে। উদাহরণস্বরূপ, অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ উপাদানের প্রসারণ বাড়ায়, যখন অবশিষ্ট কম্প্রেসিভ স্ট্রেস উপাদানটির প্রসারণ হ্রাস করে। কঠোরতার পরিপ্রেক্ষিতে, অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ কঠোরতা পরিমাপকে হ্রাস করে, যখন অবশিষ্ট সংকোচনশীল চাপ কঠোরতা পরিমাপকে বৃদ্ধি করে।
একটি উপাদানের ক্লান্তি জীবনের উপর অবশিষ্ট চাপের প্রভাব আরও বেশি সমালোচনামূলক। বিকল্প লোডের প্রভাবের অধীনে, অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ প্রয়োগ করা লোডের সাথে চাপিয়ে দেওয়া হবে, ফাটলগুলির উত্থান এবং প্রসারণকে ত্বরান্বিত করবে, উপাদানটির ক্লান্তি জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করবে। অতএব, যান্ত্রিক অংশগুলির নকশা এবং উত্পাদনে, অতিরিক্ত অবশিষ্ট চাপের কারণে ক্লান্তি ব্যর্থতা এড়াতে অবশিষ্ট স্ট্রেসের প্রভাবকে সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করতে হবে।
2. শারীরিক বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব
অবশিষ্ট চাপ উপাদানের শারীরিক বৈশিষ্ট্যের উপরও প্রভাব ফেলবে। উদাহরণস্বরূপ, তাপীয় সম্প্রসারণের সহগের পরিপ্রেক্ষিতে, অবশিষ্ট চাপ উপাদানের অভ্যন্তরীণ জালির কাঠামোকে পরিবর্তন করবে, যা এর তাপীয় প্রসারণ বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। যখন একটি উপাদানে অবশিষ্ট চাপ থাকে, তখন তাপ সম্প্রসারণের সহগ পরিবর্তিত হতে পারে, যা কিছু তাপমাত্রা সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনে (যেমন, মহাকাশে তাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা) উপাদানগুলির ফিট নিয়ে সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে। উপরন্তু, অবশিষ্ট চাপ উপাদানের তাপ এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা উপর একটি প্রভাব আছে. অধ্যয়নগুলি দেখিয়েছে যে অবশিষ্ট চাপগুলি একটি উপাদানের মধ্যে পারমাণবিক বিন্যাসকে বিকৃত করতে পারে, ফোনন এবং ইলেকট্রনগুলির বিক্ষিপ্ত হওয়ার সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে, যার ফলে উপাদানটির তাপীয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা হ্রাস পায়। ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে, যেখানে তাপ অপচয় এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা গুরুত্বপূর্ণ, অবশিষ্ট চাপের এই প্রভাবটি তাপ দক্ষতা হ্রাস করতে পারে এবং ডিভাইসের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করতে পারে, যা ফলস্বরূপ ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে।
