Dây Tóc Đồng Hồ Cơ Được Sản Xuất Thế Nào: Tìm Hiểu Quy Trình A-Z

Dây tóc đồng hồ cơ, một trong những linh kiện quan trọng nhất nhưng cũng khó sản xuất nhất. Vậy chính xác thì quy trình sản xuất dây tóc đồng hồ cơ phức tạp đến mức nào mà trên thế giới chỉ có khoảng 20 nhà sản xuất trong khi số lượng thương hiệu đồng hồ hiện nay đã hơn 300.

 

Dây Tóc Đồng Hồ Cơ Được Sản Xuất Thế Nào: Tìm Hiểu Quy Trình A-Z

◆    Dây tóc đồng hồ cơ – Hairspring là bộ phận thường có hình lò xo phẳng (flat spiral) tròn được tạo nên bởi một sợi dây kim loại cực mảnh cuộn xoắn ốc, nó là một linh kiện thuộc Bộ Dao Động – trái tim của mọi đồng hồ cơ. Ngoài ra, tùy theo mục đích thiết kế tính năng của đồng hồ mà dây tóc còn có thể có thể hình trụ, hình cầu…

Cận cảnh Dây Tóc phẳng mới trải qua bước cuốn lò xo – loại Dây Tóc được dùng trong hầu hết đồng hồ cơ hiện nay

Những Mẫu Đồng Hồ Cơ Thụy Sỹ Luôn Được Chế Tác Rất Phức Tạp

◆    Dây tóc phẳng được ghi nhận do nhà khoa học Hà Lan Christian Huygens phát minh khi ông phát minh ra bộ máy đồng hồ đầu tiên có bánh lắc và dây tóc vào năm 1675. Kể từ đó, nguyên lý hoạt động của cơ quan điều tiết bên trong đồng hồ hầu như có rất ít thay đổi.

◆    Khi năng lượng truyền từ Dây Cót tới Hồi rồi đến Bánh Lắc làm cho Bánh Lắc dao động, lúc này Dây Tóc có tác dụng đàn hồi sẽ giữ cho các dao động (khoảng xoay qua lại) của Bánh Lắc được cân bằng (tốc độ không đổi).

◆    Cứ mỗi lần Bánh Lắc dao động thì kim đồng hồ sẽ nhích một chút với tốc độ không đổi (theo lý thuyết, thực tế vẫn có thay đổi ít đến nhiều do nhiều nguyên nhân dẫn đến đồng hồ chạy nhanh hoặc chậm), từ đó thời gian hiển thị được chia đều ra các khoảng.

◆    Bởi thế, có thể nói vai trò của cặp Bánh Lắc – Dây Tóc tương tự như con lắc trong các loại đồng hồ lớn (đồng hồ tháp, đồng hồ treo tường, đồng hồ tủ đứng,…) trong khi kích thước của chúng có thể đeo được trên tay.

Sơ đồ hoạt động tối giản của máy đồng hồ cơ (dây tóc thuộc phần điều tiết năng lượng)

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

Khám phá cách chế tạo dạ quang sáng liên tục suốt hơn 25 năm: Ống Tritium Phát Sáng Trên Đồng Hồ Đeo Tay Dạ Quang Được Sản Xuất Như Thế Nào ◄◄◄ CLICK!

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

 

Quy Trình Sản Xuất Dây Tóc Đồng Hồ Cơ

▬     Dây tóc đồng hồ cơ của Thụy Sĩ thường được làm từ hợp kim sắt-niken như Nivarox, loại hợp kim có tính đàn hồi hầu như không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và chống ăn mòn tốt. (Nivarox là viết tắt của Nicht Variabel Oxydfest tức Non-Variable Non-Oxidizing).

▬     Hợp kim Nivarox do tiến sĩ Reinhard Straumann phát minh năm 1930 dựa trên Invar, một loại hợp kim (Fe-36% Ni) do Charles Edouard Guillaume người Thụy Sĩ phát minh năm 1896 được sử dụng làm dây tóc trong các bộ máy đồng hồ thế hệ cũ (giai đoạn đầu thế kỷ 20).

▬     Kết hợp độ chính xác của công nghệ cao và sự khéo léo chế tác thủ công, sợi dây tóc được sản xuất bằng kỹ thuật cán kim loại cực kỳ chính xác để tạo thành dải mảnh. Các quá trình sau đó phải mất vài ngày để biến dải dây kim loại thành một cái lò xo xoắn ốc phẳng và mỏng.

▬     Dung sai thường dưới 0.1 micron (1/1000 milimet) vì sự sai lệch nhỏ nhất của thông số lò xo vẫn có ảnh hưởng đến khả năng hoạt động chính xác của đồng hồ. Công nghệ này được biết đến như bí mật thương mại để đáp ứng độ chính xác cần thiết làm ra sự khác biệt giữa đồng hồ của hãng này so với hãng khác.

▬     Ngay sau đây, chúng ta sẽ tìm hiểu sâu về việc làm thế nào để tạo ra dây tóc đồng hồ cơ tại công ty E2O Innovations ở La Chaux-de-Fonds, Thụy Sĩ. Bài viết sẽ đề cập đến các bước sản xuất chính cùng các quá trình có liên quan như kiểm soát chất lượng, vệ sinh, xử lý nhiệt,…

“E2O Innovations là công ty chị em của hãng đồng hồ Schwarz Etienne, họ bắt đầu sản xuất dây tóc đồng hồ cơ vào năm 2014, cho đến nay đã hơn 3 năm R&D (nghiên cứu và phát triển), đầu tư và phát triển kỹ thuật đi vào hoạt động đầy đủ các quá trình sản xuất dây tóc cung cấp cho Schwarz Etienne và các bên thứ ba trong ngành.”

Kéo Nhỏ (Trefilage/Drawing)

✦    Mọi thứ bắt đầu với một dây hợp kim FeNi có đường kính 0.6mm, dây được kéo một cách chính xác ở cỡ 60 micron đến 70 micron (0.06 mm đến 0.07 mm) tùy thuộc vào loại dây tóc yêu cầu.

✦    Sau đó dây được cho đi qua các khuôn kéo sợi kim cương liên tiếp (lên đến 20 lần) để kéo nhỏ, cứ mỗi lần như vậy, dây tóc sẽ giảm dần đường kính cho đến khi đạt được con số chiều rộng cuối cùng theo tiêu chuẩn. Phải mất khoảng 2 tuần để kéo nhỏ hơn 1 km dây, cứ mỗi lần nó đi qua khuôn kim cương, dây sẽ trở nên dài hơn trước đó.

✦    Ngoài lề một chút, cứ mỗi 0.3 micron sai biệt với tiêu chuẩn của đường kính dây tóc sau khi kéo nhỏ thì có thể sẽ dẫn đến khả năng sai số lên đến 300 giây một ngày cho bộ máy đồng hồ cơ.

Một khuôn kéo sợi kim cương (kim cương được gắn bên trong vỏ khuôn để đảm bảo tính chính xác kích thước lỗ và khả năng chịu mài mòn tối đa), cứ mỗi lần dây thô đi qua lỗ khuôn thì chúng sẽ được kéo thành sợi nhỏ hơn

 

Một số khuôn kéo sợi kim cương có kích thước lỗ khác nhau được sử dụng để kéo nhỏ dần sợi dây tóc

= = = = = = = = = = = = = = = = = = =

Khám phá thêm:

Làm Thế Nào Chế Tạo Chân Kính Của Đồng Hồ? Chân Kính Trong Đồng Hồ Làm Bằng Gì?

Cán Dẹp (Laminage/Rolling)

Dây tròn được điều khiển đến các con lăn để cán dẹp

✦    Ở giai đoạn trước, sợi dây tóc thô vẫn còn tròn, trong giai đoạn này nó sẽ được cán dẹp thành dải hình chữ nhật. Để thực hiện điều đó, dây tóc thô sẽ đi qua các con lăn chính xác và kết quả cán mỏng được đo bằng laser.

✦    Máy gia công sẽ tự sửa chữa nếu có bất kỳ sự chênh lệch so với chuẩn nào được phát hiện. Đây là một trong những bước tinh tế nhất của quá trình sản xuất dây tóc đồng hồ cơ và độ chính xác là thứ rất quan trọng. Mỗi khác biệt 0.1 micron sẽ dẫn đến sai số 200 hoặc 300 giây mỗi ngày cho bộ máy.

Kích thước dây tóc đã được cán mỏng được kiểm soát bởi laser

 

 

Cắt Ngắn (Coupe/Cutt)

✦    Sau bước cán mỏng, dải dây tóc được cắt thành từng đoạn ngắn hơi dài hơn chiều dài mong muốn của dây tóc thành phẩm để cho phép điều chỉnh nếu cần. Đây có lẽ là bước đơn giản nhất trong quá trình sản xuất dây tóc cho đồng hồ cơ.

 

Cuốn Dây (Estrapadage/Coiling)

 

✦    Bước tiếp theo, dây tóc đã cắt ngắn được đem đi cuốn thành cái lò xo phẳng (thường thì một lần cuốn được 4 sợi) trước khi đi vào quá trình xử lý bằng nhiệt để đảm bảo chúng giữ được hình dạng và tăng cường tính chất cơ học.

Lò Nhiệt Luyện (Heat Treated) cho dây tóc đã được cuốn

 

✦    Sau đó là bước tách rời các dây tóc đã cuốn bằng cách sử dụng hộp rung tách chúng được tách ra trong một hộp bị rung chuyển. Các vòng cuốn ở trung tâm dây tóc sẽ được cắt bớt đi theo yêu cầu của mỗi loại dây tóc bởi chỉ cần một phần nhỏ vòng dây trung tâm để ghép vào ống kẹp (trên Bánh Lắc).

= = = = = = = = = = = = = = = = = = =

Biết cách chế tạo trái tim đồng hồ cơ rồi thì hãy xem:

Làm Thế Nào Để Chế Tạo “Trái Tim” Đồng Hồ Máy Thạch Anh (Tức Máy Quartz Hay Máy Pin)

 

Ghép Cặp (Classage/Pairing)

✦    Dây Tóc và Bánh Lắc sẽ được kiểm tra, đo hiệu suất làm việc để có thể phân loại (quán tính cho Bánh Lắc, sức mạnh cho Dây Tóc) nhằm bắt cặp cho chúng lại một cách phù hợp nhất.

✦    Hiện hãng đồng hồ Schwarz Etienne chị em của E2O innovations sử dụng gần 20 hạng mục khác nhau để ghép cặp Bánh Lắc và Dây Tóc. Nếu cần thiết, quán tính của Bánh Lắc có thể được điều chỉnh và hoàn thiện nhờ các công cụ laser.

 

Lắp Ghép (Virolage/Pinning Up The Collet)

✦    Phương pháp hàn Laser được sử dụng để ghép dây tóc vào ống kẹp của Bánh Lắc. Trong bước này, chiều dài của Dây Tóc cũng được kiểm tra và cắt bớt nếu cần thiết (cắt vòng cuốn lò xo bên ngoài).

Thiết bị hàn Laser để ghép Dây Tóc vào Bánh Lắc

Đấu trường đẫm máu:

Đồng Hồ Automatic & Đồng Hồ Quartz, “Ai Sẽ Là Người Thắng Cuộc”?

Làm Cân Bằng (Equilibrage/Poising)

Bước này sẽ kiểm tra cách mà Bánh Lắc dao động khi đã được ghép với Dây Tóc

 

Định Hình Đường Cong Đầu Cuối (Shaping The Terminal Curve)

Công cụ định hình đường cong của đầu cuối dây tóc

 

✦    Đường cong đầu cuối (đầu dây bên ngoài) cho phép Dây Tóc đồng hồ cơ co dãn đồng tâm. Do khó khăn trong việc uốn đường cong nhỏ một cách chính xác, bước này đòi hỏi sự tinh tế bởi thế nó được thực hiện thủ công.

✦    Trong hình bên dưới, một Dây Tóc phẳng được kẹp đầu cuối vào công cụ để định hình đường cong của nó. Công cụ này có thể hiệu chỉnh để định nhiều hình dạng đường cong tùy theo yêu cầu cho Dây Tóc.

Một Dây Tóc đã được uốn cong ở đầu cuối

Lời Kết

☑     Hiện nay, ngoài E2O innovations thì còn có các tên tuổi sản xuất dây tóc (tự cung cấp, cung cấp trong tập đoàn hoặc cung cấp cho cả bên thứ ba) khác như: Nivarox-FAR, Jaeger-LeCoultre, A. Lange & Söhne, Montblanc-Minerva, Roger Dubuis, Atokalpa, Concepto, Precision Engineering AG, Seiko, Rolex, Sigatec, CSEM, ….

☑    Như đã nói ở đầu bài, tùy theo hãng sản xuất, vật liệu làm dây tóc và yêu cầu bộ máy quy trình sản xuất dây tóc trong đồng hồ cơ có thể khác nhau. Tuy nhiên, phần lớn sẽ không có quá lớn khác biệt trong quy trình giữa các công ty sản xuất dây tóc kim loại với nhau.

Đến đây thì bài viết khám phá sâu về cách sản xuất dây tóc đồng hồ cơ đã kết thúc rồi, hẹn gặp lại trong một chuyên đề khác nhé!

Tổng hợp theo monochrome-watches

︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾ ︾

Một câu chuyện nên đọc:

Thụy Sĩ Và Cuộc Chiến Chống Đồng Hồ Đeo Tay Fake Trung Quốc

WBXThao