Za sprawą znacznej ilości ruchomych elementów naręcznego zegarka mechanicznego proces jego powstawania łączy się nierozerwalnie z rozwojem pionierskiej nauki tribologii

Badania nad tarciem, zużywaniem oraz smarowaniem zespołów ruchomych. Nowoczesne, precyzyjne czasomierze mogą po prostu stanąć bez wzięcia pod uwagę przy ich projektach holistycznej wizji tribologów oraz ich umiejętności nadawaniu poszczególnym elementom perfekcyjnego pośligu, obrotu czy zacisku.

Tribolodzy często mawiają, że tylko jeden element zegarka ma prawo uciec ich uwadze – tarcza. Jest statyczna, nie wchodzi w interakcje ruchomymi częściami zegarka i jest chroniona przed codziennymi czynnikami, mogącymi przyczynić się do jej zużycia lub uszkodzenia. Mechanizm zegarka, wszystkie jego drobne części, koperta, pierścień, kryształowe szkiełko, bransoleta i jej zapięcie, a także procesy produkcyjne, biorące w nich udział maszyny, narzędzia, oleje i lubrykanty, wszystkie te elementy leżą w kręgu ścisłych zainteresowań tribologów – prawdziwych kobiet i mężczyzn renesansu. Nauka, której się oddają, łączy wiedzę inżynieryjną, chemiczną i zegarmistrzowską. Zespoły tribologów Rolex są dziś niezbędne w wynoszeniu standardów wytrzymałości, dokładności i wygody na nadzwyczajny poziom.

Tribolodzy

Nowa Nauka

Tribologię zaczęto uznawać jako nową gałąź nauki stosunkowo niedawno – od późnych lat 60. do 80. XX wieku – wraz z rosnącym zrozumieniem wpływu, jaki nacisk i tarcie wywierają na materiały stosowane w przemyśle inżynierii technologicznej. Jednak niektóre reguły rządzące tą multidyscyplinarną domeną są wykorzystywane – często nieświadomie – od wieków. Gdy pionierski zegarmistrz John Harrison rozpoczął w XVIII wieku produkcję pierwszych nadzwyczaj precyzyjnych czasomierzy, chronometrów morskich, robił wszystko, co w jego mocy, by zminimalizować wpływ tarcia na pierwsze mechanizmy niepotrzebujące lubrykantów. W tamtym czasie oleje cechowały się niską jakością, tłoczono je z roślinnych lub zwierzęcych tłuszczów, które ulegały szybkiemu psuciu, ograniczając skuteczność ich użycia w instrumentach nawigacyjnych o dokładności tak nieodzownej na pełnym morzu.

Jednak dopiero u progu tego stulecia ta nowa nauka rozwinęła się i została wprowadzona na stałe do sztuki zegarmistrzowskiej, dopełniając ją. Aplikując prawa tribologii w budowie mechanizmu, w decydujący sposób determinuje się jego precyzję chodu, żywotność i funkcjonowanie zegarka.

Składaniu kalibru

Tymczasem w przypadku koperty i bransolety kluczowa staje się kwestia wygody, jakości i samego wyglądu czasomierza. Ten wpływ jest oczywisty dla użytkownika – to zarówno dające pewność poprawnego zamknięcie kliknięcie zapięcia Oysterclasp na bransolecie zegarka Rolex, jak i praca najnowszych modeli Day-Date wyposażonych w mechanizm nowej generacji, który w znacznym stopniu polega właśnie na tribologii, wyznaczając nowe standardy precyzji.

Dzień i data

Początkowo tribolodzy byli zatrudniani, by mierzyć się z problemami pojawiającymi się już w trakcie użytkowania. To wyjątkowo kłopotliwe zadanie, ponieważ element, który mógł być przyczyną nieprawidłowości i tym samym stanowić dowód dysfunkcji, często sam ulegał zniszczeniu. Jednak największym krokiem w rozwoju roli naukowców, który wydarzył się w przeciągu ostatnich 15 lat, jest ich obecny wkład w badania i rozwój już w momencie wyboru materiałów i projektowania części.

Co do Mikrona

Najnowsze mechanizmy zegarków maja minimalne marginesy odchyleń, porównywalne z tymi tworzonymi na potrzeby przemysłu lotniczego. Siły tarcia i zużycia oddziałujące na maleńkie kółka zębate i przekładnie są znaczące.

Co do mikrona

Ciśnienie, jakiemu poddawane jest rubinowe łożysko czy mostek mechanizmu, odpowiada temu, jakie lokomotywa wywiera na tory. Każde tyknięcie zegarka oznacza impuls wysyłany przez mechanizm wychwytowy i jest jednocześnie momentem tarcia – w przeciągu roku w zegarku Rolex ma ich miejsce 250 milionów. Powierzchnie kontaktowe między ruchomymi elementami są tymczasem wręcz mikroskopijne, często mierzą zaledwie kilka mikronów.

W XVIII wieku twarde rubiny znalazły swoje pierwsze zastosowanie w zegarmistrzostwie w roli łożysk, minimalizując niszczącą niszczącą siłę tarcia mosiężnych osi. Bez zaawansowanych technologicznie olejów o wydłużonej trwałości dzisiejsze nadzwyczaj precyzyjne mechanizmy zegarków zatarłyby się w ciągu dwóch tygodni, zostawiając po sobie jedynie wiórki zniszczonego metalu.

Umieszczenie mechanizmu wychwytowego

Produkcja Zaawansowanych Technologicznie Lubrykantów

Lubrykanty nowej generacji są syntetyzowane pod kierunkiem tribologów – zastępują oleje i tłuszcze pozyskiwane ze zwierzęcych kopyt, które jeszcze dekadę temu zajmowały główne miejsce na półkach pracowni. Rolex jest jedyną marką zegarmistrzowską, która wewnętrznie, w specjalistycznym laboratorium opracowuje i wytwarza własną linię lubrykantów. Każdy rodzaj oleju łączy się z jego specyficzną aplikacją, a jego opracowanie to około 10 lat prac badawczo-rozwojowych. Substancje rzadsze, o obniżonej lepkości są stosowane do elementów o wysokiej częstotliwości pracy, np. do oscylatora. Te gęstsze, o wyższej lepkości, nakłada się pod ciśnieniem na takie elementy jak przekładnia.

Zużywane ilości są niewiarygodnie małe. Szacuje się, że zaledwie 100 litrów specjalistycznych lubrykantów zostaje wykorzystanych przez cały szwajcarski przemysł zegarmistrzowski w przeciągu roku. Mikrolitry lubrykantów służą naoliwieniu całego mechanizmu Rolex, pokrywając od 50 do 100 punktów stycznych, zależnie od modelu. Odkąd do gry wkroczyła tribologia, objętość każdej kropli zostaje naukowo obliczona i zaaplikowana precyzyjną dłonią operatora uzbrojoną w zautomatyzowaną strzykawkę, która gwarantuje dokładne dozowanie. Zbyt dużo lubrykantu może spowodować, że elementy zaczną się do siebie przyczepiać lub ich funkcjonowanie zostanie spowolnione. Zbyt mało przyspiesza tarcie i niszczenie części.

Jednak szeroki wachlarz kryteriów, które są brane pod uwagę w tym procesie, w tym punkcie jeszcze się nie wyczerpuje. Nanometryczne powłoki mogą zostać zaaplikowane na wybrany element jako środek zmieniający napięcie powierzchniowe i zapewniający utrzymanie lubrykantu w jednym miejscu. Także kształt i krzywizna mikroskopijnej kropli oleju jest przedmiotem starannych obliczeń. Na przykład czysto sferyczna kropla może wypaść spomiędzy dwóch części zamiast je zamortyzować.

Precyzyjne Dopasowanie

Czasem pewien stopień tarcia jest pożądany – np. mechanika obrotowego pierścienia jest bardzo precyzyjnie projektowana i wyważona. Także kształt i geometria charakterystycznego żłobienia pierścienia modelu Sky-Dweller były skrupulatnie badane, by zapewnić użytkownikowi zegarka jak najwygodniejszy chwyt.

Tribolodzy mają tak wnikliwe wyczucie precyzji, że bardzo rzadko mówią o gładkości metalu, a raczej o jego szorstkości – wiedzą, że nawet wypolerowane powierzchnie pod teleskopem elektronowym nigdy nie okazują się tak gładkie, jak wydają się pod opuszkami palców czy gołym okiem. Powierzchnie o satynowym wykończeniu również są obiektem analiz tribologów, by ich matowy blask zachował się jak najdłużej.

Najbardziej oczywisty owoc pojawienia się tribologii można jednak odnaleźć na bransolecie. W każdym ogniwie platynowych i złotych bransoletach Oyster oraz w bransolecie President – głównie w połączeniu z nowym modelem Day-Date – znajdują się nowoczesne ceramiczne wkładki opracowane z myślą o zredukowaniu zużycia materiału, gdy tarcie powierzchni może mieć negatywny wpływ na akurat te metale. Wkładki nadają również bransolecie znaczną elastyczność, która zwiększa komfort noszenia. Użycie lubrykantów nie dałoby oczekiwanego efektu, ponieważ z łatwością mogłyby zostać zmyte lub spłukane z tak wyeksponowanego elementu zegarka, jednocześnie brudząc ubranie użytkownika.

Ze względu na tak wysoki poziom oczekiwań i wiedzy nie jest zaskoczeniem fakt, że wielu specjalistów tribologii posiadło wiedzę i kompetencję znacznie przewyższające poziom studiów uniwersyteckich. Dniem ich pracy rządzi metodyczna i rygorystyczna nauka, jednak tribolodzy są w pewnym sensie romantykami – łączą materiały, tworzą mariaże ruchomych elementów, które razem mogą pracować w perfekcyjnej harmonii.

Trybolog łączy wiedzę inżynieryjną, chemiczną i zegarmistrzowską.

Nauka a Tarcie centrum szkoleniowe

Udostępnij tę stronę