Come le sfere delle valvole ottengono la superficie a specchio

Che cosa deve fare la sfera

Una valvola a sfera si apre e si chiude con un quarto di giro. La sfera ha un foro passante: allineato con il tubo, la valvola è aperta; ruotata di 90 gradi, la parte piena della sfera è rivolta al flusso e la valvola è chiusa. Due sedi, di solito in PTFE, premono sulla sfera da entrambi i lati.

Tutta la tenuta sta in quel contatto. Perché funzioni, la sfera deve essere:

• Rotonda: una sfera ovalizzata preme in modo irregolare sulle sedi e perde o si blocca.
• Liscia: graffi, anelli e zone opache diventano vie di perdita e consumano le sedi morbide a ogni manovra.
• Senza difetti: se la sfera viene rivestita, il rivestimento copia la superficie sottostante, quindi ogni segno sull’ottone resta visibile sulla sfera finita.

Dal grezzo alla sfera finita

Le sfere in ottone per valvole da acqua e gas si producono di solito in questi passaggi:

1. Grezzo. Il grezzo della sfera viene stampato a caldo o tagliato da barra di ottone.
2. Sgrossatura. Utensili in metallo duro portano il grezzo vicino alla quota, lasciando un sovrametallo piccolo e regolare per la finitura.
3. Foro e cava. Si esegue il foro passante e si fresa la cava per lo stelo di manovra.
4. Tornitura di finitura. Su una macchina per tornire sfere, o con un dispositivo per sfere, l’utensile di finitura ruota attorno al centro della sfera mentre questa gira. Così si genera una vera sfera. Un utensile in diamante monocristallino esegue quest’ultima passata leggera e lascia una superficie a specchio.
5. Rivestimento, se previsto. Molte sfere in ottone vengono poi rivestite, per lo più cromate; alcune si usano senza rivestimento.
6. Controllo. Diametro, rotondità e superficie si controllano prima del montaggio.

Se la passata di finitura non lascia uno specchio, bisogna aggiungere una lucidatura. La lucidatura costa tempo, aggiunge manipolazioni e può far perdere rotondità. Per questo molti produttori di valvole rifiniscono la sfera con un utensile diamantato.

Perché l’ultima passata si fa con il diamante

Un diamante monocristallino, naturale o MCD, si può lucidare fino a un tagliente molto più affilato e dritto di qualsiasi tagliente in metallo duro. La superficie della sfera è una copia di quel tagliente. Sull’ottone, un utensile in diamante monocristallino su una macchina stabile lascia una superficie che riflette come uno specchio, direttamente dal taglio. Il tagliente resta affilato a lungo sull’ottone, quindi la finitura resta uguale su lotti lunghi.

Il diamante serve solo per la passata di finitura. Sgrossatura, foratura e cava si fanno in metallo duro, perché il diamante monocristallino è durissimo ma fragile e non ama i tagli pesanti o interrotti. La cava e il foro interrompono il taglio a ogni giro, quindi l’utensile di finitura deve fare una passata leggera e regolare.

Che cosa deve garantire l’utensile di finitura

• La forma giusta per la macchina. Le macchine per tornire sfere hanno i propri portautensili e le proprie sezioni di gambo. L’utensile deve adattarsi e la sua punta deve stare esattamente in asse.
• Il raggio di punta giusto. Il raggio di punta, insieme all’avanzamento, decide quanto sono fini i segni di tornitura. Un raggio adatto alla dimensione della sfera e all’avanzamento della macchina lascia segni invisibili.
• Un tagliente pulito, senza scheggiature. Una piccola scheggiatura nel diamante traccia una linea sottile attorno a ogni sfera, e il rivestimento non la nasconde. Controlli il tagliente appena compaiono linee.
• Un piazzamento stabile. Le vibrazioni lasciano segni di vibrazione e possono scheggiare il diamante. Sbalzo corto e sfera ben bloccata aiutano.
• Controllo del truciolo. I trucioli di ottone che si avvolgono sulla sfera graffiano la superficie appena tagliata. Conta ancora di più con l’ottone a basso tenore di piombo, che fa trucioli più lunghi. Veda ottone senza piombo: che cosa cambia per l’utensile.

Difetti comuni su una sfera finita

Sfere in inox e sfere industriali

Non tutte le sfere per valvole sono in ottone. Le sfere in inox, e quelle a rivestimento duro di molte valvole industriali, non si possono rifinire con un utensile diamantato: il diamante reagisce con il ferro alla temperatura di taglio e si consuma in fretta. Queste sfere si rettificano e poi si lappano o si lucidano. La tornitura diamantata è il metodo per le sfere in ottone e in altri metalli non ferrosi.

Il ruolo di Bulunmaz

Bulunmaz produce utensili per la finitura delle sfere in diamante monocristallino, naturale e MCD, adattati alla sua macchina per tornire sfere o al suo dispositivo, e li riaffila quando il tagliente è usurato. Ci invii il modello della macchina e una foto dell’utensile che usa oggi; verifichiamo la compatibilità prima del preventivo. Veda i nostri utensili diamantati per sfere di valvole e raccordi in ottone e lavorazione dell’ottone con finitura a specchio.

Non lavoriamo componenti di valvole conto terzi e non vendiamo macchine per sfere.