Esfuerzo residual

Los esfuerzos residuales (o tensiones residuales) son esfuerzos (o tensiones) que quedan en un material sólido después de que la causa que los produce haya cesado. Estos esfuerzos residuales pueden ser deseables o indeseables. Por ejemplo, la escritura láser genera esfuerzos de compresión residuales que muchas veces son beneficiosos y sobre metales como los álabes de turbina de un motor de de reacción o de un generador. También se generan tensiones de compresión sobre la superficie de los vidrios para mejorar su resistencia como es el caso del Gorilla® Glass (pantallas de vidrio finas, resistentes a los arañazos y grietas usadas en los teléfonos inteligentes). Sin embargo, los esfuerzos residuales no deseados en una estructura diseñada pueden causar que se produzca un fallo prematuramente.

Las tensiones residuales pueden producirse por distintos mecanismos incluyendo deformaciones plásticas, gradientes de temperatura (durante tratamientos térmicos) o cambios estructurales (transformaciones de fase). El calor de la soldadura puede causar expansión localizada, la cual es absorbida durante el soldado por el metal fundido o la localización de las partes siendo soldadas. Cuando la soldadura finalizada se enfría, algunas áreas se enfrían y contraen más que otras, dejando esfuerzos residuales. Otro ejemplo ocurre durante la fabricación de semiconductor y de microsistemas [1] cuando los materiales delgados de película con propiedades térmicas y cristalinas diferentes son depositadas secuencialmente bajo diferentes condiciones de procesos. La variación de esfuerzos a través de una pila de materiales de películas puede ser muy compleja y puede variar entre esfuerzos de compresión y tensión de capa a capa.