Macchina per le palle Foto per gentile concessione di Noonan Machine Co. Se hai mai fatto rotolare in mano un paio di quelle palline di metallo che si trovano in un cuscinetto a sfere, hai notato come si sentono perfettamente rotondi e incredibilmente lisci. Potresti esserti chiesto come si potesse rendere tutto così perfetto. In realtà è un processo piuttosto accurato che inizia con un filo di metallo e termina con una palla lucida perfetta.
La prima fase del processo è un'operazione di formatura a freddo oa caldo. Un filo di metallo di circa il diametro della sfera finita viene alimentato attraverso una macchina di testa. Questa macchina ha una cavità metallica a forma di emisfero su ciascun lato. Si chiude con violenza sul filo, costringendo il pezzo di metallo a prendere la forma di una palla. Il processo lascia un anello di metallo (chiamato flash) attorno alla palla, quindi le palle che escono da questa macchina assomigliano al pianeta Saturno.
Successivamente le palline vanno in una macchina che rimuove il flash. Questa macchina fa rotolare la palla tra due piastre di acciaio temprato molto pesanti chiamate piatti di ruscello .
Piastre Rill per macchina per palline Foto per gentile concessione di Noonan Machine Co. Un piatto di rill è fermo e l'altro gira. Le piastre hanno scanalature lavorate al loro interno che guidano le sfere in un percorso circolare. Puoi vedere che uno dei piatti ha una sezione ritagliata; qui è dove le sfere entrano ed escono dalle scanalature. Quando la macchina è in funzione, le scanalature sono completamente riempite di sfere. Una volta che una pallina ha attraversato un solco, cade nella sezione aperta della piastra e ruzzola per un po' prima di entrare in un'altra scanalatura. Assicurandosi che le sfere attraversino molte scanalature diverse, tutte le sfere usciranno dalla macchina della stessa dimensione anche se ci sono differenze tra le scanalature.
Mentre la pallina attraversa la scanalatura, gira e cade, gli spigoli ruvidi si rompono, e la palla viene schiacciata in una forma sferica, un po' come arrotolare una palla di pasta tra le mani. Questa compressione delle sfere comprime il metallo, dando alle palline una superficie molto dura. Perché le palle sono di metallo, questa operazione genera molto calore, così l'acqua si versa sulle palline e sui piatti per raffreddarli.
Le variabili in questo processo sono la pressione che stringe insieme le piastre, la velocità di rotazione dei piatti e la durata della permanenza delle palline nella macchina. L'impostazione corretta di queste variabili produrrà costantemente palline della dimensione corretta.
Dopo questa operazione le sfere possono essere trattate termicamente. Questo indurisce le palle, ma cambia anche la loro dimensione. La dimensione delle sfere dei cuscinetti deve essere perfetta, a volte entro milionesimi di pollice, quindi sono necessarie alcune operazioni in più dopo il trattamento termico.
Le sfere vengono quindi sottoposte a un'operazione di molatura. Viene utilizzato lo stesso tipo di macchina, ma questa volta il liquido di raffreddamento contiene un abrasivo. Le sfere percorrono nuovamente le scanalature e vengono macinate e compresse fino alle dimensioni finali.
Infine le palline passano attraverso un'operazione di lappatura. Ancora, viene utilizzato lo stesso tipo di macchina, ma questa volta i piatti sono fatti di un metallo più morbido, e la macchina usa molta meno pressione per schiacciare le piastre insieme. Anche, la macchina utilizza una pasta lucidante anziché un abrasivo. Questo processo conferisce alle palline la loro perfetta superficie liscia e lucida, senza rimuovere altro materiale.
L'ultima fase del processo è l'ispezione. Le sfere vengono misurate con macchinari molto accurati per determinare se soddisfano le tolleranze richieste. Ad esempio, l'Associazione dei produttori di cuscinetti antifrizione ( AFBMA ) ha una serie di gradi per le sfere dei cuscinetti. Una palla di grado tre deve essere sferica all'interno 3 milionesimi di un pollice e il diametro deve essere preciso entro 30 milionesimi di un pollice. Ciò significa che per una palla da tre quarti di pollice di grado, il diametro dovrebbe essere compreso tra 0,24997 e 0,25003 di pollice e il diametro più piccolo misurato sulla sfera deve essere entro 3 milionesimi del diametro maggiore.
I produttori utilizzano un processo molto simile per produrre pallini metallici per fucili ad aria compressa, sfere di plastica per cuscinetti e persino le sfere di plastica utilizzate nei deodoranti roll-on.
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