ساعت مچی مکانیکی که قطعات متحرک زیادی دارد، در ابتدا به‌عنوان ابزار اندازه‌گیری در علم جوان و پیشروی تریبولوژی ساخته شد؛

علم برهم‌کنش سطوح، استهلاک، روغن‌کاری و نحوۀ تعامل سطوح متحرک. بدون نگاه کل‌نگرانۀ متخصصان علم اصطکاک و توانایی‌شان در چرخاندن، لغزاندن یا متوقف کردن بی‌نقص قطعات، ساعت‌های مچی مدرن و دقیق احتمالاً به‌سرعت از کار می‌افتادند.

تریبولوژیست‌ها اغلب می‌گویند که یک قطعۀ ساعت به‌درستی از توجه آن‌ها دور می‌ماند و آن صفحۀ ساعت است. صفحه ایستا است، با سایر قطعات متحرک لمس نمی‌شود و از استهلاک محافظت می‌شود. در مقابل، موتور ساعت و قطعات ریز و متحرک آن، قاب، دور قاب، شیشه، بند و قفل و نیز فرآیندهای تولید، ماشین‌کاری، ابزارها و روان‌سازها همگی به‌دقت توسط این مردان و زنان نوآور بررسی می‌شوند. علم آن‌ها با دانش مهندس، شیمی‌دان و ساعت‌ساز درهم‌می‌آمیزد. امروزه گروه‌های اختصاصی تریبولوژیست‌ها در رولکس نقشی کلیدی در افزایش اطمینان‌پذیری، دقت و راحتی در سطحی بی‌سابقه دارند.

تریبولوژیست‌ها

علم جدید

تریبولوژی بین اواخر دهۀ ۱۹۶۰ و ۱۹۸۰ و با افزایش درک اثرات متعدد فشار روی مواد مورد استفاده در صنایع فناورانه و مهندسی پدیدار شد. اما برخی از اصول این علم میان‌رشته‌ای قرن‌هاست که بی‌خبرانه مورد استفاده قرار می‌گیرند. وقتی جان هریسون، ساعت‌ساز پیشرو، در قرن ۱۸ اولین ساعت فوق دقیق یعنی کرنومترهای دریایی را برای به حداقل رساندن اثر اصطکاک ساخت، تمام تلاش خود را کرد تا این اولین مکانیزم کار ساعت در تاریخ باشد که نیاز به روان‌ساز و روغن‌کاری ندارد. در آن زمان، روغن‌ها کیفیت پایینی داشتند و برگرفته از چربی گیاهی یا حیوانی بودند که سریع خراب می‌شدند و این کارایی آن‌ها برای استفاده در ابزارهای حیاتی پیمایش در دریاهای آزاد را محدود می‌ساخت.

با این وجود، در آستانۀ هزارۀ جاری بود که علم جدید تکامل یافت و هنر ساعت‌سازی نیز به شکل نظام‌مندی به کمال رسید. تریبولوژی که در موتور مکانیکی کاربرد دارد، تأثیری بنیادین بر دقت، دوام و کارکرد ساعت داراست.

مونتاژ کالیبر

در مورد قاب و بند ساعت نیز بر کیفیت راحتی و ظاهر زیبایی‌شناختی آن‌ها اثرگذار است. تأثیر آن برای کاربر مشهود است؛ از کلیک و حس اطمینان‌بخش قفل ایمنی اویسترلاک هنگام باز کردن و بستن ساعت رولکس گرفته تا جدیدترین Day-Date و موتور نسل جدید آن که برای تعیین استانداردهای جدید دقت، به طور قابل توجهی به تریبولوژی وابسته است.

نمایشگر روز و تاریخ

در ابتدا، تریبولوژیست‌ها اغلب به‌عنوان حل‌کنندۀ مسائل به کار گرفته می‌شدند؛ وظیفۀ گیج‌کننده‌ای که مستلزم صبر فراوان بود، چون ممکن بود که قطعۀ موردنظر – و بنابراین شاهد مسئله – خودش در اثر استهلاک از بین برود. اما بزرگ‌ترین تکامل طی ۱۵ سال اخیر مداخلۀ آن‌ها در تحقیق و توسعه بوده است؛ یعنی مرحله‌ای که انتخاب مواد و طراحی قطعات انجام می‌شود.

در ابعاد میکرون

جدیدترین موتورهای ساعت به‌گونه‌ای ساخته می‌شوند که تلورانس بی‌نهایت و معادل آنچه در صنعت هوافضا متداول است داشته باشند. در مقیاس محورهای چرخان یا چرخ‌دنده‌های بی‌نهایت کوچک ساعت، نیروهای دخیل در اصطکاک و استهلاک آن بسیار بزرگ هستند.

در ابعاد میکرون

فشار روی نگهدارنده‌های یاقوت یا دندانۀ چرخ‌دنده معادل فشار وارده به لوکوموتیو روی ریل است. هر تیکِ ساعت به منزلۀ یک ضربان چرخ‌دنگ و بنابراین یک لحظه اصطکاک و استهلاک است: هر ساعت رولکس سالانه ۲۵۰ میلیون بار تیک تاک می‌کند. اما بخش‌های تماس بین سطوح متحرک می‌تواند کوچک و در حد چند میکرون باشد.

در قرن ۱۸، ابتدا از یاقوت سخت به‌عنوان نگهدارنده در صنعت ساعت‌سازی استفاده می‌شد تا استهلاک مخرب ناشی از اصطکاک روی محورهای برنجی به حداقل برسد. به همین ترتیب، بدون روغن‌های پیشرفته و بادوام امروزی نیز موتور ساعت‌های مکانیکی ظرف دو هفته از کار می‌افتاد و توده‌ای از تراشه‌های فلزی بر جا می‌گذاشت.

تعبیه چرخ‌دنگ

ساخت روان‌سازهای پیشرفته

این روان‌سازهای پیشرفته که مطابق نظر تریبولوژیست‌ها سنتز می‌شوند، جایگزین روغن یا چربی گرفته از سُم حیوانات هستند که تا همین ده سال پیش هم هنوز در قفسه‌ها یافت می‌شدند. رولکس تنها برند ساعت‌سازی است که روغن‌های روان‌ساز خود را به طور مستقل و در آزمایشگاه تخصصی خودش می‌سازد. هر نوع از روغن کاربرد خاصی دارد و مستلزم حدود ده سال تحقیق و توسعه است. روان‌سازهای کم‌چگالی یا رقیق‌تر برای تماس‌های پرسرعت مثلاً در نوسان‌ساز مورد استفاده قرار می‌گیرند. روان‌سازهای دارای چسبناکی بیشتر یا غلیظ‌‌تر برای تماس‌های پرفشار و شدید مثلاً در چرخ‌دنده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مقدار مورد استفاده به طور شگفت‌آسایی جزئی است. برآورد می‌شود که هر ساله کل صنعت ساعت‌سازی سوئیس فقط حدود ۱۰۰ لیتر روان‌ساز تخصصی مصرف می‌کند. فقط چند میکرولیت از روان‌سازها روی تک‌تک موتورهای رولکس و در ۵۰ تا ۱۰۰ نقطۀ روغن‌کاری، بسته به مدل، اعمال می‌شوند. از زمانی که تریبولوژی پا به عرصه نهاده است، هر قطره به طور علمی محاسبه و توسط اپراتورهای ماهر با استفاده از نوعی سرنگ خودکار برای اطمینان از دوز صحیح اعمال می‌گردد. روغن خیلی زیاد می‌تواند منجر به چسبناکی یا کُند شدن قطعات متحرک شود. روغن خیلی کم موجب افزایش استهلاک و اصطکاک می‌شود.

اما طیف گستردۀ معیارهایی که لحاظ می‌شود به همین جا ختم نمی‌گردد. پوشش نانومتری موسوم به «اِپی‌لِیم» نیز می‌تواند روی قسمتی از قطعه مورد استفاده قرار گیرد تا با اصلاح تنش سطح، تضمین کند که روان‌ساز در جای خود یا در محدودۀ مشخص باقی می‌ماند. حتی شکل و انحنای قطرۀ میکروسکوپی روغن نیز به دقت مد نظر قرار می‌گیرد. برای مثال، یک قطرک کاملاً کروی ممکن است به مرور زمان از بین دو سطح به بیرون بلغزد به جای آنکه آن‌ها را نرم کند.

دست‌یابی به نمونۀ دقیق

گاهی یک درجه اصطکاک مطلوب است. برای مثال، مکانیک دور قاب قابل چرخش به دقت مورد طراحی و متعادل‌سازی قرار می‌گیرد. حتی شکل و هندسۀ شیارهای شاخص دور قاب Sky-Dweller نیز مورد مطالعه قرار گرفته است تا اطمینان حاصل شود کاربر به بهترین شکل می‌تواند آن را به دست بگیرد.

تریبولوژیست‌ها دقت چنان بالایی دارند که به‌ندرت از یکدستی فلز صحبت می‌کنند، بلکه با استحکام آن سروکار دارند؛ چون می‌دانند که حتی صیقلی‌ترین سطح هم اگر زیر میکروسکوپ الکترونی بررسی شود هرگز به آن میزان که برای چشم یا نوک انگشتان به نظر می‌رسد، صاف و صیقلی نیست. سطوح صیقلی و جلاکاری‌شده توسط تریبولوژیست‌ها مورد تحلیل قرار می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود که در اثر استهلاک دچار خوردگی نمی‌شوند.

اما مشهودترین ثمرۀ پیدایش علم اصطکاک را می‌توان در بند ساعت یافت. در بندهای اویستر پلاتین و طلا و بند پرزیدنت مشخصاً در ساعت جدید Day-Date، افزونه‌هایی سرامیکی در داخل هر اتصال ساخته و تعبیه شدند تا اصطکاک احتمالی ناشی از مالش سطوح که به دلیل مشخصات ذاتی هر فلز رخ می‌دهد را کاهش دهند. این افزونه‌ها موجب انعطاف استثنایی بند نیز می‌شوند. استفاده از روان‌ساز روی بند نمی‌توانست رضایت‌بخش باشد، چون به سرعت از آن قسمت بیرونی ساعت پاک می‌شدند و روی لباس کاربر ایجاد لکه می‌کردند.

با این گستره، تعجبی ندارد که بسیاری از این متخصصان فراتر از مدارک تحصیلی خود نیز به انجام مطالعات پیشرفته پرداخته‌اند. روز کاری آن‌ها تحت سیطرۀ علم روش‌شناسانه و سخت‌گیرانه است، اما تریبولوژیست‌ها قلب بااحساسی دارند: آن‌ها ساعت‌سازانی هستند که مواد و قطعات متحرک را عاشقانه به یکدیگر پیوند می‌دهند تا با بهترین هماهنگی ممکن کار کنند.

تریبولوژیست ترکیبی از دانش مهندس، شیمی‌دان و ساعت‌ساز را دارد.

روان‌ساز قرمز

به اشتراک‌گذاری این صفحه