Parmigiani Fleurier Tonda Chronor використовує гнучкий затискач, який зупиняє та звільняє колесо ратрапанте
Дилема сучасного вартового мистецтва - як бути актуальним у XXI столітті та залишитися вірним віковим традиціям? Для деяких тимчасових будинків відповідь на це питання полягає в тому, щоб уважно стежити за новими технологіями, які можуть покращити дизайн механічного годинника, не торкаючись їх характеру. У годиннику, як і в архітектурі, корисність є необхідною, але не єдиною цінністю. У своїй рекламі кварцового годинника 1970-х років, «Seiko» була лише наполовину права, сказавши, що «ввесь годинник колись буде зроблено саме так».
Те, що відбувається сьогодні, це не так енергетична революція, як матеріальний драйв. Кремній, або, точніше, процес CVD (хімічного парофазного осадження) дозволяє виготовляти найдрібніші компоненти з рівнем точності, що набагато перевищує можливості звичайної механічної обробки. Ці частини можуть бути просто надруковані на кремнієвій підкладці, додаючи або видаляючи матеріали за допомогою реактивних газів та плазми. Що ще важливіше, це стало каталізатором для нового мислення.
У найпростішому варіанті, заміна стандартних деталей їх кремнієвими еквівалентами дозволяє брендам пропонувати годинник, який точніше вимірює час, слугує довше, і рідше вимагає сервісу, ніж годинник із звичайними механізмами. А це - значне досягнення з огляду на те, що післяпродажне обслуговування є невід'ємною частиною бізнесу люксового механічного годинника.
Кремнієвий осцилятор, що використовується в Zenith Defy Lab включає всі елементи анкерного спуску.
Візьміть, наприклад, щойно запущений механізм Baumatic від Baume & Mercier, який відповідає хронометричним стандартам, і при цьому має розширену гарантію та збільшені інтервали сервісного обслуговування. Це стало можливим майже повністю завдяки використанню кремнію.
Тепер розробники можуть визначати структуру компонента буквально молекулами, проектуючи деталі, які традиційно вимагали складання. У годинниковому виробництві це означає зменшення кількості деталей: балансового колеса, пружини, спускового колеса, осі та анкера спускового механізму (зазвичай мінімум 24 крихітних, складних компонентів) до чотирьох, трьох або навіть однієї цілої деталі. Уявіть собі створення ножиць із однієї частини замість чотирьох.
Порівняйте це з механічним годинником з традиційних матеріалів. Вони мають три проблеми: їм потрібне мастило, (яке згодом розкладається), їх швидкість може змінюватись в залежності від температури, і вони повинні бути захищені від магнітних полів. Кремній, з іншого боку, має низькі показники тертя, ізотермічні та антимагнітні властивості. Майже 20 років тому це спонукало швейцарський бренд «Ulysse Nardin» розпочати розробку кремнієвих компонентів для свого годинника, і призвело до запуску колекції «Freak» у 2001 році. Freak продемонстрували потенціал кремнію, і з того часу технологія, довівши свою надійність, поступово впроваджується у всій галузі.
Пластина кремнієвих анкерів Sigatec у виробництві Ulysse Nardin
Інший приклад, пружини. У більшості механічних швейцарських годинників використовуються пружини, виготовлені із залізо-нікелевого сплаву під назвою «Nivarox», виробленого однойменною компанією із металевого дроту традиційним методом. Але панування Nivarox незабаром може добігти кінця.
Нещодавно дослідниками з «Лабораторії механіки матеріалів та наноструктур», що входить до складу «Empa» (Швейцарського федерального науково-дослідного інституту матеріалознавства), розроблено іншу технологію. І сьогодні нова пружина вже проходить випробування у одного із швейцарських виробників.
Замість традиційної навивки, команда «Empa» використовувала гальваніку для «вирощування» ходових та волоскових пружин для годинника. Процес починається з кремнієвої пластини, аналогічної тим, що використовуються виготовлення комп'ютерних чіпів. Пластину покривають електропровідним шаром золота, поверх якого наносять шар світлочутливої фарби. Потім світло проектується на поверхню і маска зберігає проекцію у вигляді необхідної форми кручений пружини. Освітлена область реагує з фарбою, внаслідок чого вона та золото під нею витравлюються хімікатами, залишаючи на золоті лише форму пружини. Потім пластина поміщається у ванну, що містить розчинені металеві з'єднання, до неї подається електричний струм, у результаті метал осідає на золотому контурі для створення пружини. Перш ніж пружина буде відправлена годиннику, потрібно ще кілька додаткових процесів перевірки, очищення та обробки.
Кремнієва пружина з магнітною віссю балансу Breguet у годиннику Classique Chronométrie 7727
Лабораторія також працює над варіаціями процесу, включаючи 3D-друк, для виготовлення пружин різної форми та створення інших мікро-структур для механічних годинників. За словами Летиції Філіп, однієї з дослідників «Empa», дещо ще належить удосконалити, але цей процес може створити нові типи пружин, які відкривають нові можливості дизайну для годинникарів.
"Матеріали, які використовуються в цьому процесі, повинні надати пружинам годинника велику стійкість до температур", - додає вона. Крім того, пружини можна зробити більш легкими і оскільки вони нарощуються шар за шаром, то мають певні особливості структури для різних типів годинникових механізмів.
Girard-Perregaux спускове лезо товщиною 0,14 мм використане в годиннику Constant Escapement LM
Розробники годинникових механізмів також швидко виявили, що процес виробництва кремнію дозволяє їм експериментувати з геометрією, започаткувавши створення неймовірних форм, що не піддаються класифікації. Так, нова спускова система «Oscillomax» від «Patek Philippe» оснащена пружиною балансу, потовщеною на кінцях, що дозволяє їй коливатися поступово при будь-якій орієнтації.
Як показує осцилятор Girard-Perregaux Constant Force, ці компоненти можуть дуже відрізнятися від їх традиційних еквівалентів. Він побудований на підставі тонкого леза, що згинається, поглинаючи енергію, а потім повертається у вихідне положення, забезпечуючи точні імпульси механізму.
Вихід Zenith на полі кремнієвих компонентів - це дітище Гая Симона, генерального директора TAG Heuer, у партнерстві з Делфтським технічним університетом, одним з провідних дослідницьких центрів у цій галузі. Осцилятор «Zenith» являє собою цілісний кремнієвий компонент без тертя, який підтримує постійну частоту від повністю заведеного стану годинника до кінця 60-годинного запасу ходу, що звичайний годинник може тільки за наявності складного механізму компенсації.
Patek Philippe Advanced Research Aquanaut Travel Time мають сталевий гнучкий регулятор GMT
На відміну від загрози, яку представляло для традиційної годинної індустрії винахід кварцу, у разі все навпаки. Відомі бренди, як "Parmigiani Fleurier", "Omega", "Rolex" і "Patek Philippe", які підтримали дослідження в галузі використання кремнію, взяли за основу нове мислення та застосували його до більш традиційних матеріалів, віддаючи пріоритет доведеної надійності перед новизною: так, калібр «Omega 8900» поєднує в собі обидва підходи до виробництва годинників. Він буде працювати з більшою точністю, ніж традиційний годинник, практично в будь-яких умовах, з набагато більш тривалим терміном обслуговування та гарантією.
Можливо, найцікавіша позиція у цьому питанні – це позиція «Patek Philippe». Вроджено консервативна у своєму підході дослідницька лабораторія компанії Advanced Research Team повинна врівноважити чисту корисність нових технологій з годинниковою культурою, на якій побудовано відомий бренд. Але, як каже Фредерік Майєр, заступник директора департаменту: «Їх може бути складніше спроектувати та виготовити, але гнучкі механізми включають менше деталей та в менших розмірах, що означає більшу надійність».
Гнучкий сталевий механізм Patek Philippe товщиною 1.244 мм, використаний у годиннику Advanced Research Team
Торік "Patek Philippe" продемонстрував годинник "Advanced Research Aquanaut Travel Time", оснащений "сумісним" гнучким механізмом, який регулює індикацію GMT. Щоб виконувати свою функцію, механізму необхідно передавати, зберігати та змінювати напрямок імпульсів від кнопок - складне завдання, для якої зазвичай потрібний вузол з 30 або більше компонентів, половина з яких потребує змащення. Дивно, але новий механізм включає всього 12 компонентів і виготовлений зі сталі з використанням як сучасних, так і традиційних технологій, із зазором в 150 мікрон між схрещеними пружинами, що було б неможливо уявити ще кілька років тому. Це просто демонстрація того, як технологія може бути використана в майбутньому. Ви можете легко уявити і складніші збірки, однак, як додає Майєр, «наше завдання – зробити краще «Patek Philippe», а не просто найкращий годинник».
