Ekiyungo ekikwatagana bwe kiremererwa, emitendera gyaffe egisooka gitera okuzingiramu okwekenneenya oba amaanyi g’okusiiga gamala, okulongoosa kungulu kutuufu, okufukirira kumala, era ng’ebintu tebinnaba kukaddiwa.
Naye mu nkola za yinginiya entuufu, okulemererwa okumu tekutandikira ku kutandika okukola kwokka; wabula, akabi akayinza okubaawo kabaawo dda ng’ekyesiiga kiwonye mu bujjuvu.
Obulabe buno obuyinza okubaawo kwe kubeerawo kw’okunyigirizibwa okw’omunda okusigaddewo.
Tekirabika era kizibu okupima butereevu butereevu, naye nga si kya kyama mu butonde. Mu ngeri ennyangu, ekyesiiga kikendeera nga kiwonya n’okunyogoga; singa substrate eyeetoolodde ekugira okukyukakyuka kwakyo okw’eddembe, ekitundu ekitakendeera kifuuka residual stress munda mu adhesive layer.
Leero, nja kubalungamya mwenna mu kutegeera obulungi ensonga eno.
0 1 Lwaki okugisoma?
Obulabe bw'okunyigirizibwa okw'omunda bwa ngeri ya "amasoboza-okutereka".
Oluvannyuma lw’okuwona, oluwuzi olusiiga lutereka ekitundu ky’amasoboza ag’okusika (elastic strain energy). Amasoboza gano gakola ng’amaanyi agavuga wansi w’okusengejja kw’ensengekera (interfacial delamination) okuddirira, okusaasaana kw’enjatika entonotono, n’okukyukakyuka kw’okuwuguka.
Twala interface delamination ne delamination nga ebyokulabirako: stresses ez’omunda zikuŋŋaanyizibwa waggulu w’omugugu gw’emirimu, ekireetera interface stress yennyini okusukka wala design-calculated rating value. Mu ngeri endala, ne nga oluwuzi olusiiga terunnatandika kuweereza mu butongole, enkolagana ekolebwa dda okunyigirizibwa okuyitiridde nga tekunnabaawo.
Ekyokulabirako ekirala ye accuracy drift, eraga nti kya bulabe nnyo eri enkuŋŋaana entuufu nga robots, motors, n’ebitundu ebirabika.
Ekifo ky’omusingi gwa magineeti mu mmotoka, okukwatagana kw’ebitundu by’amaaso, n’ebipimo by’ebitundu by’enzimba byonna biyinza okuyita mu kuwuguka okw’ekiseera ekiwanvu-olw’okufulumya mpolampola okunyigirizibwa okw’omunda. Singa ebitundu bisooka kugoberera mu kiseera ky’okukuŋŋaanya naye nga biraga okukyama oluvannyuma lw’ebikumi n’ebikumi by’essaawa nga bikola, ensonga ng’ezo zitera okuva ku kubeerawo kw’okunyigirizibwa okw’omunda.
Okugatta ku ekyo, obulamu bw’obukoowu bukendeera. Stress ey’omunda ekiikirira eddaala ly’okunyigirizibwa erya wakati ery’ekiseera ekiwanvu-ery’okugatta awamu ekkakkanya ekikula ky’obulamu bw’obukoowu. Okugatta enzirukanya y’ebbugumu, obunnyogovu, n’okukankana kitera okuvaako embeera ng’ebintu biyita mu kugezesebwa okusooka naye ne biremererwa nga bikolebwa mu bungi.
N’olwekyo, situleesi ey’omunda si nsonga ya kubiri wabula kyetaagisa ekikulu eky’okwesigamizibwa kw’okukwatagana. Tekisalawo oba okunywerera kuyinza okubaawo kyokka, naye n’ebbanga ekiyungo lye kisigala nga kinywevu oluvannyuma lw’ekyo.
0 2 Situleesi ey’omunda esibuka wa?
Omuntu okutegeera situleesi ey’omunda, alina okusooka okutegeera ensibuko yaayo.
Okunyigirizibwa okw’omunda mu kiseera ky’okuwonya okw’okusiiga mu musingi kuva ku bika bibiri eby’ebika ebiraga omuze gw’okukonziba naye nga mu butuufu tebisobola kukikola.
Ekika ekisooka kwe kuwonya okukendeera, era okumanyiddwa nga okukendeera kw’eddagala.
Mu monomera ez’amazzi, molekyo zikuuma okukwatagana okuyita mu mpalirizo za van der Waals (enkolagana enafu). Tewali nkolagana ya kemiko wakati wa atomu za molekyo zombi; zibeerawo bubeera kumpi, nga zirina ebanga erya bulijjo nga 0.3–0.4 nm (ekikiikirira omugatte gwa van der Waals radii za molekyo zombi).
Mu kiseera ky’ensengekera ya polimeeri, ensengekera za covalent zikolebwa wakati wa monomera. Nga tutwala ekiyungo ekimu ekya C–C ekisinga okumanyibwa ng’ekyokulabirako, obuwanvu bw’ekiyungo kyayo buli nga 0.154 nm. Kino kitegeeza nti molekyo bbiri ezaasooka okwawulwamu ebanga eritali ddene erya nm nga 0.35 kati zigattibwa wamu mu ngeri ey’amaanyi n’ekiyungo kya covalent n’obuwanvu nga 0.15 nm-ekivaamu okukendeeza ku bbanga eri wakati wa molekyu ezisukka mu kitundu. (Enkula)
Ku ddaala lya macroscopic, okukonziba okw’omulundi gumu okw’obuwumbi bwa molekyu bbiri ez’engeri eyo kweyolekera ng’okukendeeza ku bunene. Kino kiva mu mubiri ekitasobola kwewalibwa ddala mu nkola yonna ey’okugattako polimeeri.
Ekika ekyokubiri ye thermal mismatch stress.
Ebisiiga bingi byetaaga okubuguma okusobola okuwona. Oluvannyuma lw’okuwonya, bwe kinnyogozebwa okuva ku bbugumu erya waggulu okutuuka ku bbugumu erya bulijjo, emigerageranyo gy’okugaziwa kw’ebbugumu ery’ekisiiga n’eky’okunsi gyawukana.
Omugerageranyo gw’okugaziwa kw’ebbugumu (thermal expansion coefficient) ogw’ekisiiga gutera okuba waggulu nnyo okusinga ogw’ebintu ebisookerwako ng’ebyuma, magineeti, ne seramiki. Mu kiseera ky’okunyogoza, ekyesiiga kitera okwongera okukonziba, naye ekintu ekisookerwako kiziyiza okukonziba kwakyo okw’eddembe, bwe kityo ne kiziyiza oluwuzi lw’ekyesiiga ne kireeta okunyigirizibwa okw’omunda okusigaddewo.
Endowooza esinga okukulu wano ye gel point.
Nga gel point tennatuuka, ekisiiga kisigala nga kikulukuta era kisobola okukulukuta. Mu mutendera guno, ne bwe kiba nti okukonziba kubaawo, ekintu kisobola okusaasaanya okukyukakyuka ng’okwo okuyita mu kukulukuta, okuddamu okutegeka, n’okujjuza, bwe kityo ne kikendeeza ku kukuŋŋaanyizibwa kw’okunyigirizibwa okw’omunda.
Oluvannyuma lwa gel point, embeera ekyuka. Omukutu ogw’ebitundu bisatu-gutandika okutondebwa munda mu kisiiga, era ekintu kikyuka mpolampola okuva mu mazzi okudda mu mbeera enkalu. Ku mutendera guno, oluwuzi olusiiga lufuna obusobozi bw'okusitula omugugu-era ne gutandika "okujjukira" ebiddako eby'okukendeera n'okukyukakyuka.
Mu ngeri endala, ekitundu ky’okukonziba ekibaawo oluvannyuma lw’ensonga ya ggelu ddala kitera okuleeta situleesi ey’omunda.
Ekiseera bwe kigenda kiyitawo, ekintu ekyo kyeyongera okukaluba, era Tg yaakyo n’egenda waggulu buli kiseera. Tg bw’esukka ebbugumu erikola kati, oluwuzi olusiiga lukyuka okuva mu mbeera ya kapiira okudda mu mbeera ey’endabirwamu.
Nga oyingidde mu mbeera y’endabirwamu, modulo y’oluwuzi olusiiga yeeyongera mangu, ekifuula okutambula kw’ekitundu ky’olujegere okukaluba; n’olwekyo, ekitundu ku situleesi ekyali kiyinza okufulumizibwa emabegako kyeyongera okukaluba okufulumya.
N’olwekyo, situleesi ey’omunda esobola okutegeerwa mu ngeri ennyangu nga:
Nga gel point tennabaawo: okukonziba kuyinza okubaawo nga tekuleeta mangu situleesi.
Oluvannyuma lw’ensonga ya ggelu: oluwuzi lwa ggelu lutandika okukola omukutu, era okukendeera okuddirira kuziyizibwa.
Oluvannyuma lw’okukola vitrification: ekintu kifuuka ekikaluba, nga enjegere zaakyo eza molekyu tezitambula, ekifuula okufulumya situleesi okukaluba.
Nga ffenna bwetumanyi:
Stress=Modulus × Okusika
Okunyigirizibwa okw’omunda okusembayo ≈ modulus ekola × (oluvannyuma -gelation okuwonya okukendeera + ebbugumu obutakwatagana deformation) − okuwummulamu okufuluma
Okukyukakyuka kw’obutakwatagana mu bbugumu kuyinza okutegeerwa mu ngeri ennyangu nga:
Okukyukakyuka kw’obutakwatagana mu bbugumu ≈ (omugerageranyo gw’okugaziwa kw’ebbugumu ogw’ekisiiga − omugerageranyo gw’okugaziwa kw’ebbugumu ogwa substrate) × enjawulo y’ebbugumu ekola
Okukonziba n’obutakwatagana mu bbugumu byokka ebibaawo oluvannyuma lw’ensonga ya ggelu, nga bikubisibwamu modulo eyeyongera buli kiseera, okuggyako ekitundu ekifulumizibwa okuyita mu kuwummulamu mu nkola, bye bikola okunyigirizibwa okw’omunda okw’akatimba okusembayo.
Eno era y’ensonga lwaki situleesi ey’omunda nzibu okusoma: tesituka mangu mu kaseera kamu wabula ekuŋŋaanyizibwa mpolampola mu nkola y’okuwonya n’okunyogoza. Mu nkola eno yonna, okukendeera, ebbugumu, modulo, n’obusobozi bw’ekintu okufulumya situleesi byonna bifuna enkyukakyuka ezitasalako.
03 Engeri y'okulaga obubonero: Sooka opime "ekivuddemu," olwo opime "ekivuddeko."
Kati kimanyiddwa nnyo nti situleesi ey’omunda tebaawo mangu mu kaseera kamu, wabula ekuŋŋaanyizibwa mpolampola mu nkola y’okuwonya n’okunyogoza.
Buli paramita wano ekyukakyuka buli kiseera: omutindo gw’okukonziba, ebbugumu, modulo, era n’obusobozi bw’ekintu okufulumya situleesi byonna byawukana.
N’olwekyo, okulaga obubonero bw’okunyigirizibwa okw’omunda tekuyinza kwesigama ku muwendo gumu gwokka ogw’omuwendo; kiteekwa okukola ku bibuuzo bibiri mu kiseera kye kimu:
Ekisooka, bungi ki obw’okunyigirizibwa oba okukyukakyuka okusigala ku nkomerero?
Ekyokubiri, situleesi zino zikolebwa zitya mu nkola y’okuwona?
Bwe kituuka ku nkola z’okugezesa, okutwalira awamu zisobola okwawulwamu ebika bibiri.
Ekika ekimu kizingiramu okupima obutereevu ebiva mu situleesi oba okukyukakyuka, ate ekirala kipima ebipimo by’ebintu eby’omunda okuteekawo ebikozesebwa.
Ekika 1: Okupima obutereevu ebiva mu situleesi oba okukyukakyuka
Enkola eno essira erisinga kulissa ku kuzuula obunene bw’okukyukakyuka oba okunyigirizibwa okusigaddewo okuleetebwa mu nsengekera oluvannyuma lw’ekisiiga okuwona.
Enkola esinga okubeera eya kalasi ye nkola ya cantilever beam oba bimaterial beam bending approach. Ekisiiga kisiigibwa ku bipande by’ebyuma ebigonvu, silicon wafers, oba ebintu ebirala ebiteekebwa wansi; mu kiseera ky’okuwonya, okukendeera kw’ekyesiiga kuleetera substrate okufukamira. Nga tupima okukoona mu kiseera ekituufu era nga tukozesa enkola efaananako n’ensengekera ya Stoney, okunyigirizibwa okwa wakati munda mu layeri eyeesiiga kuyinza okubalirirwa. Enkola eno etuwa ebirungi eby’okubeera nga etegeerekeka era nga eteereddwawo bulungi, okusobozesa okulaba ebikoona ebiraga engeri situleesi gy’ekyukakyuka n’obudde bw’okuwona.
Waliwo n’enkola ya fiber Bragg grating (FBG). Nga tuyingiza ebiwuzi by’amaaso munda mu layeri ya ggelu, okunyigirizibwa munda mu jjeeri kuyinza okupimibwa mu kiseera ekituufu. Enkola eno etuwa okulaga okutuufu ennyo okw’embeera y’omunda eya ggelu bw’ogeraageranya n’ebipimo by’okukyukakyuka kw’okungulu kwokka, wadde nga kizingiramu ssente ennyingi n’obuzibu obusingawo mu kukola.
Okulondoola okunyigirizibwa kw’okuwonya mu laminates ezikoleddwa nga tukozesa sensa y’amaaso egabanyizibwa (Ensibuko y’ebifaananyi)
Ku bisiiga ebitangaavu, enkola za photoelasticity oba birefringence nazo zisobola okukozesebwa okwetegereza ensaasaanya ya stress okuyita mu stress-induced birefringence.
Okugatta ku ekyo, enkola nga okusima, okutwala sampuli z’omusingi, X-ray diffraction (XRD), okusaasaanya nyukiriyasi, n’okwekenneenya enkyukakyuka ya Raman nazo zisobola okukozesebwa mu mbeera ezenjawulo ez’okupima okunyigirizibwa okusigaddewo oba okunyigirizibwa okutali butereevu.