Cómo obtienen las esferas de válvula su superficie espejo

Qué tiene que hacer la esfera

Una válvula de bola se abre y se cierra con un cuarto de vuelta. La esfera tiene un paso pasante: alineado con la tubería, la válvula está abierta; girada 90 grados, la parte maciza de la esfera queda frente al flujo y la válvula está cerrada. Dos asientos, normalmente de PTFE, presionan la esfera por ambos lados.

Todo el cierre depende de ese contacto. Para que funcione, la esfera debe ser:

• Redonda: una esfera ovalada presiona de forma desigual los asientos y fuga o se agarrota.
• Lisa: rayones, anillos y zonas mates se convierten en vías de fuga y desgastan los asientos blandos en cada maniobra.
• Sin defectos: si la esfera se recubre, el recubrimiento copia la superficie de debajo, así que cada marca del latón se ve en la esfera terminada.

De la preforma a la esfera terminada

Las esferas de latón para válvulas de agua y gas se fabrican normalmente en estos pasos:

1. Preforma. La preforma de la esfera se forja en caliente o se corta de barra de latón.
2. Desbaste. Herramientas de metal duro acercan la preforma a la medida y dejan un sobreespesor pequeño y uniforme para el acabado.
3. Paso y ranura. Se taladra el paso y se fresa la ranura del eje de maniobra.
4. Torneado de acabado. En una máquina de tornear esferas, o con un dispositivo esférico, la herramienta de acabado gira alrededor del centro de la esfera mientras esta rota. Así se genera una esfera verdadera. Una herramienta de diamante monocristalino da esta última pasada ligera y deja una superficie espejo.
5. Recubrimiento, si se usa. Muchas esferas de latón se recubren después, sobre todo con cromo; algunas se usan sin recubrimiento.
6. Control. Diámetro, redondez y superficie se comprueban antes del montaje.

Cuando la pasada de acabado no deja un espejo, hay que añadir un pulido. Pulir cuesta tiempo, añade manipulación y puede hacer perder redondez. Por eso muchos fabricantes de válvulas acaban la esfera con una herramienta de diamante.

Por qué la última pasada se hace con diamante

Un diamante monocristalino, natural o MCD, puede pulirse hasta un filo mucho más afilado y recto que cualquier filo de metal duro. La superficie de la esfera es una copia de ese filo. En latón, una herramienta de diamante monocristalino en una máquina estable deja una superficie que refleja como un espejo directamente del corte. Además, el filo se mantiene afilado mucho tiempo en latón, así que el acabado se mantiene igual en lotes largos.

El diamante es solo para la pasada de acabado. El desbaste, el taladrado y la ranura se hacen con metal duro, porque el diamante monocristalino es durísimo pero frágil y no tolera cortes pesados o interrumpidos. La ranura y el paso interrumpen el corte en cada vuelta, así que la herramienta de acabado debe dar una pasada ligera y estable.

Qué tiene que hacer bien la herramienta de acabado

• La forma correcta para la máquina. Las máquinas de tornear esferas tienen sus propios portaherramientas y medidas de mango. La herramienta debe encajar y su punta debe quedar exactamente en el centro.
• El radio de punta correcto. El radio de punta, junto con el avance, decide lo finas que son las marcas de torneado. Un radio adecuado al tamaño de la esfera y al avance de la máquina deja marcas invisibles.
• Un filo limpio, sin astillas. Una pequeña astilla en el diamante dibuja una línea fina alrededor de cada esfera, y el recubrimiento no la oculta. Revise el filo en cuanto aparezcan líneas.
• Una sujeción estable. Las vibraciones dejan marcas y pueden astillar el diamante. Un voladizo corto y una esfera bien sujeta ayudan.
• Control de viruta. Las virutas de latón que se enrollan en la esfera rayan la superficie recién cortada. Importa aún más con el latón bajo en plomo, que forma virutas más largas. Vea latón sin plomo: qué cambia para la herramienta.

Defectos comunes en una esfera terminada

Esferas de inoxidable y esferas industriales

No todas las esferas de válvula son de latón. Las de acero inoxidable, y las esferas de recubrimiento duro de muchas válvulas industriales, no pueden acabarse con una herramienta de diamante: el diamante reacciona con el hierro a temperatura de corte y se desgasta rápido. Estas esferas se rectifican y después se lapean o se pulen. El torneado con diamante es el método para esferas de latón y otros metales no férricos.

Qué hace Bulunmaz

Bulunmaz fabrica herramientas de acabado de esferas en diamante monocristalino, natural y MCD, adaptadas a su máquina de tornear esferas o a su dispositivo, y las reafila cuando el filo se desgasta. Envíenos el modelo de su máquina y una foto de la herramienta que usa hoy; confirmamos el encaje antes del presupuesto. Vea nuestras herramientas de diamante para esferas de válvulas y racores de latón y el mecanizado de latón con acabado espejo.

No mecanizamos piezas de válvulas para clientes ni vendemos máquinas de tornear esferas.