Chân kính là gì? Tại sao nó lại quan trọng với đồng hồ cơ?

Trong bộ máy đồng hồ, chân kính (Jewel) là một trong những yếu tố quan trọng, thậm chí có thể nói chúng là bí mật của sự hoạt động chính xác và độ bền trong chiếc đồng hồ cơ đắt tiền. Nhưng thực chất chân kính là gì và tại sao nó lại quan trọng đến vậy?

MỤC LỤC › Tất tần tật về Chân kính (Jewel) trong đồng hồ là gì? 1. Định nghĩa chân kính là gì? 2. Chất liệu tạo nên chân kính 3. Các loại chân kính phổ biến › Tác dụng của chân kính trong đồng hồ › 5 nhận định sai lầm về chân kính bạn cần biết 1. Chân kính càng nhiều thì đồng hồ càng chất lượng 2. Số lượng chân kính là tự do, được quyết định bởi nhà sản xuất 3. Chân kính làm bằng chất liệu quý 4. Đồng hồ Quartz (Pin) không có chân kính › Lịch sử ra đời chân kính › Kết luận

Tất tần tật về chân kính là gì?

Chân kính đóng vai trò quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ sản phẩm và giảm ma sát của các bộ phận khi chúng vận hành trong đồng hồ. Đồng thời, nó cũng là điểm nhấn của sự tinh tế trong nghệ thuật chế tác. Vậy chân kính đồng hồ là gì? 

1. Định nghĩa chân kính là gì?

Chân kính hay (Jewel) là những viên nhỏ được đặt vào các điểm tiếp xúc quan trọng trong bộ máy của đồng hồ (đặc biệt là máy cơ). Chúng thường làm từ Ruby hoặc Sapphire tổng hợp.

Trong bộ chuyển động của đồng hồ, Jewel đóng vai trò như vòng bi giảm ma sát cho toàn bộ chuyển động cơ học, từ bánh xe cân bằng đến trục bánh xe trung tâm, góp phần gia tăng độ chính xác cũng như tuổi thọ cho đồng hồ.

Chúng thường được tiện, cắt gọt, đánh bóng, khoan lỗ, và khoét trụng, tùy thuộc vào loại hình gia công tương ứng. Với kích thước nhỏ, chỉ khoảng 2mm đường kính và độ dày không quá 0,5mm, chân kính mang lại sự tinh tế và chính xác đến từng chi tiết của đồng hồ.

2. Chất liệu tạo nên chân kính

Ruby, Kim cương, Sapphire là các chất liệu được lựa chọn đầu tiên trong chế tác Jewel bởi độ mài mòn thấp, độ cứng, độ bền và có độ Mohs cao. 

• Độ Mohs của Kim cương: 10.
• Độ Mohs của Sapphire: 9 chỉ xếp sau kim cương. 
• Độ Mohs của Ruby: 9 cũng chỉ đứng sau kim cương. 
• Độ Mohs của Garnet: từ 6 – 7,5 đứng sau kim cương và Sapphire, Ruby nhưng có công dụng đáng kể trong chế tác. 

Tuy nhiên, từ 1900 đến nay nhiều loại vật liệu quý chỉ còn xuất hiện trên các mẫu đồng hồ đắt tiền. Phần lớn đồng hồ phổ thông đều dùng Sapphire tổng hợp và Ruby nhân tạo nhằm giảm chi phí sản xuất nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm.

3. Các loại chân kính phổ biến

• Dạng tròn có lỗ xuyên tâm (Hole Jewels): Jewel hình tròn, dẹt, có khoan lỗ ở giữa. Chúng sử dụng để gắn vào các trục bánh răng xoay có tốc độ quay nhỏ. Đặc biệt, không yêu cầu độ chính xác cao và có thể chịu áp lực từ mọi hướng vuông góc với trục quay. Kích thước của lỗ khoan sẽ thích hợp với kích thước của trục, đảm bảo sự gắn kết chặt chẽ và ổn định.

• Dạng tròn không có lỗ xuyên tâm (Cap Jewels): (Còn gọi là chân kính mũ), có hình tròn, dẹt, ở giữa không khoan lỗ xuyên tâm hoặc không có lỗ. Thường sẽ đặt áp vào 2 đầu trục quay, nơi mà có độ sai số cao, vận tốc quay lớn, chịu ảnh hưởng nhiều bởi lực tác động dọc trục.

• Dạng phiến, vuông chữ nhật (Pallet Jewels): Loại này có hình viên gạch thường gắn trên những điểm bị tác động, va đập theo chiều ngang như hai đầu ngựa, trượt cò khoá, bánh thoát (còn gọi bánh xe gai).

• Dạng con lăn (Roller Jewels): Có hình dạng hình trụ, chỉ gắn trên bệ bánh lắc để ngựa “đá”, điểm bị tác động va đập kiểu trượt (chiều ngang).

• Dạng bảo vệ sốc (Shock Protection Jewels): Đây là một tổ hợp chân kính được sử dụng trong đồng hồ nhằm ngăn chặn việc làm vỡ Jewel khi đồng hồ trải qua các cú sốc mạnh. Điều đặc biệt chúng không có hình dạng cụ thể.

Chân kính tròn (Hole) xem từ 1 phút 12 giây đến 1 phút 29

Chân kính dạng phiến (Pallet) từ 1 phút 30 giây đến 1 phút 35 giây

Chân kính dạng con lăn (Roller) từ 1 phút 36 giây đến 1 phút 40 giây

Chân kính bảo vệ sốc (Shock Protection) từ 1 phút 41 giây đến 1 phút 48 giây

4. Tác dụng của chân kính trong đồng hồ

• Giảm ma sát: Được đặt tại những điểm có độ ma sát cao nhất như trục của bánh xe và đĩa, hoặc trục của bánh xe và đối trọng trong bộ máy đồng hồ. Việc đưa Jewel vào trong giúp giảm ma sát hay lực căng có thể tích tụ giữa các bộ phận kim loại. Ngoài ra, nếu ma sát cao dễ gây ra nhiều thay đổi trong hiển thị, các chi tiết bên trong bị mài mòn và cần phải đi bảo dưỡng sớm.
• Chống sốc: Không chỉ giảm ma sát mà còn hỗ trợ trong việc chống sốc, giúp tăng độ bền cho các bộ phận khác của đồng hồ, đặc biệt là trong điều kiện hoạt động nhiều và bị rung động.
• Trang trí: Vì làm từ nhiều loại đá quý có giá trị cao nên chân kính được ví như nghệ thuật trang trí lên đồng hồ cơ cao cấp, đặc biệt là các dòng lộ cơ hoặc lộ máy.

5 nhận định sai lầm về chân kính bạn cần biết

1. Chân kính càng nhiều thì đồng hồ càng chất lượng

Một quan điểm sai lầm phổ biến đó là nhiều chân kính hơn sẽ làm cho đồng hồ hoạt động tốt hơn. Mặc dù việc bổ sung Jewel có thể giúp giảm ma sát và tăng tuổi thọ của đồng hồ, nhưng điều này hoàn toàn không đúng. Vì khi một chiếc đồng hồ quá nhiều Jewel không cần thiết sẽ gây ra nhiều bất lợi:

• Các điểm ma sát quan trọng có thể bị che lấp, không mang lại cải thiện đáng kể cho hiệu suất hoạt động của đồng hồ. 
• Ngược lại với những ưu điểm ban đầu thì chúng sẽ gây sự không cân đối và không ổn định trong cơ chế hoạt động, dẫn đến ảnh hưởng độ chính xác cũng như độ tin cậy của đồng hồ.
• Việc sử dụng nhiều Jewel không cần thiết sẽ tăng chi phí sản xuất đồng hồ mà không cung cấp lợi ích tương xứng.

Do đó việc lựa chọn vị trí, số lượng chân kính đồng hồ là một phần quan trọng đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng từ các nhà sản xuất. Chỉ khi được đặt ở những điểm chiến lược, chúng mới thực sự phát huy hiệu quả cao nhất. 

Số lượng Jewel đồng hồ phụ thuộc vào:

• Loại đồng hồ: Quartz, đồng hồ cơ tự động (Automatic), đồng hồ tự lên dây cót. 
• Chức năng: đồng hồ càng mang nhiều tính năng phức tạp như lịch vạn niên, chronograph, bấm giờ, hoặc tourbillon… thì sẽ cần có nhiều Jewel hơn để đảm bảo tất cả các chức năng hoạt động một cách chính xác và ổn định. Mức độ chân kính cũng phản ánh được độ phức tạp hay cơ bản của đồng hồ.

Thông thường, việc sử dụng nhiều chân kính hơn sẽ áp dụng trong điều kiện có sự ma sát hoặc tác động lực lượng mạnh và dựa trên các loại đồng hồ khác nhau. Đồng thời, độ chính xác, độ bền của đồng hồ chỉ có thể tăng hết mức với số Jewel tối đa, cụ thể:

• Đồng hồ pin với mặt hiển thị kim: 4 chân kính
• Đồng hồ pin với mặt hiển thị kim nhiều chức năng: sẽ cần từ 6-7 chân kính. 
• Đồng hồ cơ lên dây cót: 17 chân kính. 
• Đồng hồ cơ tự động: 21 chân kính
• Đồng hồ cơ có hai trống dự trữ năng lượng: 23 chân kính
• Đồng hồ cơ đa năng: 25-27 chân kính

2. Số lượng chân kính là tự do, được quyết định bởi nhà sản xuất

Vào những năm 1960, các nhà sản xuất đua nhau tạo ra nhiều đồng hồ với số lượng chân kính ngày càng gia tăng, nhằm mong muốn đạt được danh hiệu có số lượng chân kính đồng hồ cao nhất trên thị trường.

Và một số nhà sản xuất đồng hồ thậm chí còn đi xa hơn bằng cách thêm những mảnh Jewel không có tác dụng vào các vị trí ngẫu nhiên của bộ máy không chỉ vì lợi ích chức năng mà còn như một công cụ tiếp thị. Vì vậy mà vào thời điểm đó, một số đồng hồ lại có hơn 100 Jewel chỉ trong một chuyển động.

Tuy nhiên, xu hướng này đã gần như bị loại bỏ hoàn toàn vào năm 1974 khi tiêu chuẩn ISO 1112 được thiết lập. Tiêu chuẩn này phối hợp bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) và NIHS (Normes de l’Industrie Horlogère Suisse – Tổ chức tiêu chuẩn công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ), giúp ngăn chặn việc sử dụng Jewel thừa thãi, không cần thiết trong sản phẩm và quảng cáo của các nhà sản xuất đồng hồ. 

Tiêu chuẩn ISO 1112 cũng yêu cầu ghi chú số lượng chân kính ở mặt sau của đồng hồ. Đây được xem một biện pháp thiết lập để ngăn chặn việc buôn bán trá hình đá quý thông qua chân kính, theo luật pháp của một số quốc gia.

Số lượng Jewel khắc ở mặt sau đồng hồ “Thirty-Three (33) Jewel” theo tiêu chuẩn ISO 1112

3. Chân kính làm bằng chất liệu quý

Ban đầu chân kính đồng hồ được làm từ nhiều loại chất liệu quý như Ruby, Sapphire, Thạch anh, Ngọc hồng lựu hay Diamond (kim cương) – là những vật liệu có độ cứng, độ bền cao, giúp giảm ma sát giữa các bộ phận chuyển động trong đồng hồ cũng như làm tăng tính chính xác và tuổi thọ cho sản phẩm. Nhưng theo sự phát triển của ngành công nghiệp vật liệu đã dần thay đổi nhằm giúp giảm chi phí sản xuất mà vẫn đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm.

Cụ thể là từ cột mốc Auguste Verneuil – nhà hóa học người Pháp đã phát minh ra quy trình sản xuất Ruby và Sapphire tổng hợp (Oxit nhôm kết tinh, còn gọi là Corundum) nhằm giúp cho chân kính trở nên rẻ hơn nhiều, đồng thời đã mở ra cánh cửa cho việc ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp đồng hồ từ năm 1902.

Phần lớn chân kính đồng hồ đều sử dụng đá quý nhân tạo, chúng không có giá trị cao như đá quý tự nhiên trên những trang sức đắt tiền như nhẫn, dây chuyền,… Thậm chí nhiều đồng hồ rẻ tiền còn sử dụng thủy tinh pha màu có độ cứng thấp, dễ bị mài mòn để làm Jewel.

4. Đồng hồ Quartz (Pin) không có chân kính

Mặc dù đa số đồng hồ Quartz không sử dụng chân kính như đồng hồ cơ (Automatic), nhưng một số đồng hồ Quartz cao cấp vẫn được trang bị các viên Jewel nhằm giảm ma sát cũng như tăng độ chính xác trong việc đo thời gian. Số lượng Jewel thường ít hơn so với đồng hồ cơ, cụ thể: Jewel có trên đồng hồ Quartz là (5-7 viên) và Automatic (tối thiểu 17 viên). 

Lịch sử ra đời chân kính

Peter và Jacob Debaufre, cùng với đối tác của họ Nicolas Fatio là các nhà sáng lập có ảnh hưởng lớn từ xứ sở đồng hồ Thụy Sỹ. Từ những năm đầu của thế kỷ 1700, họ đã chứng minh tài năng và sự đổi mới của mình trong việc phát triển ngành công nghiệp đồng hồ bằng cách trang bị Jewel cho bộ máy đồng hồ.

Cải tiến này không chỉ là một bước nhảy vọt về công nghệ, mà còn là một biểu tượng của sự sáng tạo và kiên trì không ngừng. Bằng cách sử dụng viên ngọc có lỗ xoay, họ đã tạo ra các trục kim loại mới mẻ, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất và độ chính xác của các bộ máy đồng hồ. Đồng thời, sự đột phá của họ trong lĩnh vực này còn được công nhận thông qua bằng sáng chế tiếng Anh. 

Ban đầu, Jewel được tạo ra từ những viên Kim cương và Corundum giúp tạo nên sự sang trọng cũng như sự độc đáo cho sản phẩm. Tuy nhiên, họ đã không ngừng nỗ lực để tìm kiếm sự hoàn thiện, thử nghiệm với các loại đá quý khác như đá Sapphire, Ruby tổng hợp nhằm tìm ra sự kết hợp tốt nhất, đồng thời giúp giảm giá thành của sản phẩm.

Đến năm 1902, sự xuất hiện của nhà hóa học tài năng người Pháp – Auguste Verneuil đã mở ra một chương mới trong lịch sử ngành công nghiệp đồng hồ với quy trình “kết hợp ngọn lửa” tạo ra các loại đá quý tổng hợp có giá thành rẻ hơn. Điều này mở ra cánh cửa cho việc sử dụng rộng rãi Ruby tổng hợp trong ngành công nghiệp đồng hồ hiện đại cũng như giúp định hình lại một thế giới mới của sự sáng tạo và phát triển trong ngành này.

Kết luận

Chân kính vẫn luôn tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ chính xác, độ tin cậy của các loại đồng hồ hiện đại, làm nổi bật cho sự kết hợp giữa truyền thống và sự đổi mới trong ngành công nghiệp đồng hồ ngày nay. 

Hoàng Vy