Nel punto di contatto con il pezzo, la forza di rullatura genera tensioni di contatto nella zona periferica del materiale. Se questa sollecitazione è superiore al limite di snervamento dello stesso, il materiale prossimo alla superficie inizia a fluire. Quando la sfera o rullo si muove sulla superficie del pezzo, i picchi della superficie vengono premuti verso il basso, quasi verticalmente, e il materiale fluisce nelle valli tra i picchi. La superficie liscia che ne risulta non è dovuta al fatto che i picchi vengano piegati all’interno della superficie (ipotesi diffusa, ma falsa), ma al fatto che il materiale scorra, eliminando (o meglio “spianando”) la rugosità superficiale.
Quasi tutti i processi per la produzione di superfici di alta qualità possono essere sostituiti dalla lucidatura con rullo (ad esempio tornitura fine, rettifica, levigatura, lucidatura). Questo processo collaudato comporta notevoli vantaggi tecnologici ed economici per le superfici nel campo di rugosità R_z < 10 µm.

Le superfici lucidate con rullo hanno una struttura particolare e possono essere caratterizzate come segue:

• Bassa rugosità (Rz < 1 µm / Ra < 0,1µm) o rugosità definita
• Profilo superficiale arrotondato
• Elevato rapporto portante (Abbott-Firestone) della superficie
• Minore attrito e usura delle parti
• Aumento della durezza grazie alla lavorazione a freddo

I vantaggi sono:

• Tempo di ciclo ridotto ed eliminazione dei tempi di preparazione e di lavorazione ausiliaria
• Utilizzabile con macchine convenzionali o a controllo numerico
• Lavorazione completa in un’unica impostazione
• Non rimuove materiale e non genera scarti
• Facilmente riproducibile
• Basso fabbisogno di lubrorefrigeranti
• Bassa emissione di rumore
• Lunga durata dell’utensile
• Nessuna variazione dimensionale dovuta all’usura dell’utensile

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Fondamentalmente nella pallinatura piccoli corpi di forme e dimensioni diverse e realizzati in materiali diversi vengono accelerati e “sparati” sulla superficie del particolare da processare, ad esempio per mezzo di aria compressa. Quando il cosiddetto materiale di sabbiatura colpisce la superficie, questa viene lavorata. Ciò può avvenire in modi diversi, per cui si distingue anche tra granigliatura di consolidamento, granigliatura di pulizia, granigliatura di lisciatura o anche granigliatura di forma.

A seconda dell’obiettivo, vengono definiti diversi materiali di pallinatura e parametri di processo. Lo scopo della pallinatura è quello di introdurre tensioni residue di compressione nella superficie e quindi di ottenere un incrudimento localizzato sulla superficie del componente. Come nel caso della rullatura profonda non è tuttavia possibile capire dal componente se la lavorazione sia stata eseguita con i parametri corretti e quindi se è stato raggiunto l’aumento di durata (vita utile) desiderato. Pertanto l’esatta impostazione e documentazione dei parametri di processo è importante anche per la pallinatura.

Per la pallinatura si utilizza solitamente un materiale di granigliatura rotondo con diametro compreso tra 0,2 e 3 mm. Il materiale di granigliatura è solitamente acciaio, ceramica o vetro e i diametri variano leggermente a seconda del materiale. A differenza della rullatura profonda, la pallinatura produce di solito una superficie più ruvida, poiché le aree superficiali deformate plasticamente non possono essere controllate con precisione.

Nella granigliatura lisciante, invece, la superficie viene lisciata in modo definito dal materiale di granigliatura. A questo scopo si utilizza anche un materiale di granigliatura rotondo o grani di granigliatura rotti in alluminio, ceramica o vetro.
Quando i grani colpiscono la superficie durante la granigliatura di lisciatura o di tempra vengono pressati localmente nella superficie. A causa delle tensioni che si verificano, il materiale scorre localmente sulla superficie e la zona del bordo è interessata. A seconda dei parametri e del materiale di sabbiatura, la rugosità della superficie si riduce o aumenta. In ogni caso, vengono introdotte tensioni residue di compressione, la durezza aumenta e si verifica l’incrudimento.

Per la pallinatura sono necessarie attrezzature speciali per accelerare il materiale di sabbiatura e riciclarlo. Inoltre i componenti devono essere puliti dopo il processo per evitare di essere intaccati dai residui della granigliatura. Grazie alla sua accessibilità, la pallinatura è particolarmente adatta ai componenti con una geometria complessa.

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