muovisuuden

Muovisuus on materiaalin ominaisuus, jonka mukaan se voi muuttua pysyvästi muotoaan kuorman vaikutuksesta plastisen deformoitumisen seurauksena. Siinä on kyse siitä, että muoto ei pala takaisin, kun kuorma poistuu, toisin kuin elastisessa käyttäytymisessä. Muovisuus syntyy, kun aine ylittää plastisen rajapinnan ja tapahtuu pysyviä rakenteellisia muutoksia.

Muovisuus voidaan arvoida stressi–muodonmuutoskäyrällä. Elastisella alueella muutos on palautuvaa, mutta plastisella alueella syntyy pysyviä muodonmuutoksia. Kynnysjännitys (yield strength) määrittää, milloin plastinen muodonmuutos alkaa. Eri materiaalit osoittavat muovisuutta eri tavoin: metalliset materiaalit voivat hyvinkin plastisoitua, kun taas keraamit ovat usein hajottavia ja niillä on rajoittunutta plastisuutta. Polymereillä muovisuus on tyypillisesti suurempaa ja riippuu lämpötilasta sekä ajanjaksosta.

Taustalla muovisuus johtuu mikrotasolla dislokaatioiden liikkumisesta ja niiden vuorovaikutuksista sekä materiaalin lämpötilasta, paineesta ja nopeudesta. Dislokaatiot mahdollistavat paikalliset muodonmuutokset ilman rikkoutumista. Lämpötila ja kuormituksen nopeus vaikuttavat plastisen virtaamisen aikana: korkeampi lämpötila yleensä lisää muovisuutta ja nopeus voi suurentaa tai heikentää plastista virtausta riippuen materiaalista.

Käytännössä muovisuus on keskeinen tekijä muovaamiseen, puristamiseen, valssaukseen ja muotoiluun. Materiaalista riippuen muovisuus voidaan huomioida sitkeyten, myötöopimuksen ja jälkikäsittelyn kautta. Muovisuuden mittaaminen tapahtuu usein tensile-testillä, jossa saadaan muodonmuutoksia (oplastinen kestävyys, pituuden pidentymä, tilavuuden väheneminen) sekä virtauskäyrä.