MECCANISMO DI STABILIZZAZIONE TRAMITE 
OMOGENEIZZAZIONE DEGLI STRESS RESIDUI

Se una forza esterna periodica mette in vibrazione una struttura metallica ad un'ampiezza definita ed a bassa frequenza, la vibrazione viene trasmessa attraverso l'intera struttura secondo la legge delle oscillazioni meccaniche.

Se la struttura è isolata e non vi sono attenuazioni, la vibrazione continuerà all'infinito anche senza apporto di energia. La caratteristica dei metalli di trasformare energia meccanica in calore, perfino con sollecitazioni alternate ben al di sotto del punto teorico di snervamento macroscopico, è dovuta all'attrito interno o smorzamento.

L'esatto limite elastico in molti casi si trova ben al di sotto del valore che noi calcoliamo è dovuto a deformazioni microplastiche sotto elevate sollecitazioni elastiche. Queste deformazioni plastiche conducono a contrazioni nel punto di snervamento sotto carico a fatica e questo può avvenire soltanto dando Luogo a nuove dislocazioni.

Ma in corrispondenza di sollecitazioni molto contenute come quelle conseguenti alle vibrazioni, lo smorzamento è causato da processi termici, magnetici o atomici. Esso è espresso da un certo angolo di fase tra lo stress applicato e La deformazione risultante, come diminuzione della tensione stessa e quindi rilassamento.

Durante la vibrazione, lo smorzamento non dipende dall'ampiezza dell'oscillazione ma solo dalla costante adimensionale del modulo di elasticità, dalla frequenza delle vibrazioni e dal tempo di distensione.

Conseguentemente la vibrazione può produrre l'azione desiderata senza danneggiare la struttura del materiale e senza produrre rotture di fatica, lavorando a basse ampiezze e a basso impiego energetico fino a che vengono determinate le frequenze di risonanza, come sopradetto.

L'abbattimento non avviene uniformemente attraverso il reticolo metallico ma principalmente dove sono localizzate situazioni di stress disomogenee. Così viene generato attrito in questi punti e viene acquisito un più alto livello di energia locale che permette la diminuzione di tensione monodirezionale, specialmente in quelle zone interessate da dislocazioni o da altri difetti "cristallini" caratterizzati da stati residui ed anisotropi di sollecitazione.

L'energia spesa in questa omogeneizzazione deve essere sostituita dall'energia fornita dal motore. Conseguentemente l'assorbimento di corrente del motore può costituire una misura dello stato di stress residuo. Quando dopo l'applicazione del ciclo viene misurato un decremento nell'utilizzo di corrente rispetto all'inizio del ciclo di vibrazione, e quando questo assorbimento non decresce ulteriormente, si è ottenuta la stabilizzazione.

A questo punto ben difficilmente possono intervenire ulteriori deformazioni anche se il pezzo viene sottoposto a lavorazione meccanica. La riduzione dello stress tramite vibrazione è un'operazione che richiede, come manodopera, l'impiego di una sola unità tra l'altro non impiegata a tempo pieno.