ASIANTUNTIJAT: Tarina ilmiön takana
K: Mitä on ”virgin bolt phenomenon” eli ”neitsytruuvi-ilmiö”?
V: ”Virgin bolt phenomenon” eli ”neitsytruuvi-ilmiö” on ilmaisu, jonka Rolf Steinbock keksi Superbolt-kiinnittimien varhaisessa tutkimusvaiheessa. Esijännitysarvojen määrittämiseksi testiruuveja venytettiin kiristämällä Superbolt-kiinnitintä ja kokonaispituus mitattiin esi- ja jälkitesteissä (soveltaen Hooken lakia kuormituksen laskemiseen). Testeissä todettiin epäjohdonmukaisuuksia. Se näkyi kaaviotiedoissa ihmeellisenä käyränä, jota ei pystytty selittämään. Kun ruuvit mitattiin uudelleen testikuormituksen vapauttamisen jälkeen, havaittiin eriskummallinen ilmiö. Testiruuvit eivät aina palanneet alkuperäiseen kokonaispituuteensa ja aiheuttivat huomattavan virheen (34 % yhdessä testissä).
Mielenkiintoista oli, että se tapahtui vain aivan ensimmäisessä testissä. Seuraavassa ruuvit palautuivat aina niiden juuri määritettyyn peruspituuteen. Tätä ilmeistä ”jatkuvaa venymää” ei aiheuttanut materiaalin myötyminen, sillä testit suoritettiin myötörajan alapuolella. Lisätestit osoittivat, että ilmiö esiintyy silloin, kun ruuviin työstettiin esikuumennettua materiaalia. Sitä ei todettu jälkikuumennettujen ruuvien kohdalla. Arveltiin, että kappaleen ulkopinta kovettuu nopeasti lämpökäsittelyn vaikutuksesta, niin että sisäosa joutuu voimakkaaseen puristukseen työntäen säikeet yhteen. Ulkokerroksen poistaminen valmistusta varten vapauttaa tämän paineen. Valmiiseen ruuviin vaikuttava ulkoinen vetovoima suuntaa säikeet takaisin tehokkaasti (ikään kuin ketju vapautettaisiin solmusta).
Jos ”neitseellisesti” työstetyissä ruuveissa tarvitaan kriittisiä vetomittauksia testausta tai huoltoa varten, ruuvi on venytettävä kerran ja määritettävä uusi peruspituus, jotta saadaan oikeat arvot. ”Neitsytruuvi-ilmiötä” ei tunneta yleisesti, mutta se on tärkeä muuttuja, joka täytyy ottaa huomioon vetomittausten kunnollisissa määrityksissä.
