Khám Phá Bí Ẩn Siêu Vật Liệu Carbon Trong Chế Tác Đồng Hồ

Với đặc tính NHẸ-BỀN gần như vô đối thủ của mình, vật liệu carbon đã tạo ra những cuộc cách mạng trong thế giới đồng hồ “xa xỉ” vốn chú trọng truyền thống. Từ đó, những chiếc đồng hồ nhẹ chỉ vài gram hay đồng hồ cơ “mỏng manh” mà không yếu đuối đã trở thành sự thật.

 

Khám Phá Bí Ẩn Siêu Vật Liệu Carbon Trong Chế Tác Đồng Hồ

Bởi lẽ các loại vật liệu carbon nguyên bản được thiết kế dành cho ngành hàng không vũ trụ, ô tô, vì thế sẽ không có gì lạ khi chúng xưng bá trong thế giới đồng hồ với những sức mạnh siêu việt của mình, đặc biệt là trong mảng đồng hồ thể thao.

Một chiếc đồng hồ có khung vỏ bằng Forged Carbon của hãng Audemar Piguet

 

☑   Dĩ nhiên, đi theo sự phát triển như vũ bão của ngành vật liệu hiện nay, sẽ không có giới hạn nào về số lượng hay tính năng dành cho các siêu vật liệu carbon ngành công nghiệp đồng hồ nhưng về cơ bản, chúng là các dạng khác nhau của sợi carbon.

☑   Trong đó, phổ biến nhất là sợi carbon, Forged Carbon, NTPT carbon. Ba dạng vật liệu carbon này đều có chung đặc điểm là độ cứng cao, độ bền kéo cao, trọng lượng nhẹ, tính kháng hóa chất cao, chịu được nhiệt độ cao và sự giãn nở nhiệt thấp. Chúng ta sẽ tìm hiểu từng loại kỹ hơn ở phần bên dưới.

 

Sợi Carbon Và Đồng Hồ Sợi Carbon Là Gì

●   Sợi Carbon (Carbon Fiber – CF, than graphite hoặc xơ graphite) là các sợi có kích thước đường kính khoảng 5-10 micromet. Thành phần chủ yếu của sợi Carbon là các nguyên tử carbon.

●   90% nguyên liệu được sử dụng để chế tạo sợi cacbon là polyacrylonitrile (PAN), 10% còn lại được làm từ rayon hoặc dầu mỏ. Các “tiền vật liệu” này sẽ được rút thành sợi rồi nung nóng ở nhiệt độ rất cao mà không được có mặt oxy.

●   Nhiệt độ cao (1.000-3000 ° C) sẽ làm cho tất cả các chất không phải carbon bị trục xuất khỏi “tiền vật liệu”bao gồm hơi nước, amoniac, cacbon monoxit, carbon dioxide, hydro, nitơ và các chất khác…

●   Kết thúc quá trình carbon hóa, sợi sẽ được xử lý lại và phủ các vật liệu kết dính như epoxy, polyester, nylon, urethane, …từ đó có được sợi carbon. Tuy nhiên, đây chưa phải là vật liệu sợi carbon mà chúng ta sẽ dùng.

 

 

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

Tiết lộ: Khả Năng Chống Trầy Vật Liệu Vỏ Đồng Hồ ◄ ◄ ◄ PHỔ BIẾN!

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

 

 

●   Vài ngàn sợi carbon sẽ được bó lại với nhau rồi dệt các bó sợi thành tấm/tạo hình khối bằng cách nén ở nhiệt độ và áp suất cao trong khuôn nhất định. Đây mới chính là loại vật liệu sợi carbon thành phẩm, bề mặt nó sẽ trông giống như các ô caro xen kẽ màu đen với màu xám.

◄ Đồng hồ Zenith El Primero Lightweighr bằng sợi carbon siêu nhẹ siêu bền

 

●   Nhờ những ưu điểm như độ cứng cao, độ bền kéo cao, trọng lượng nhẹ, tính kháng hóa chất cao, chịu được nhiệt độ cao và sự giãn nở nhiệt thấp đã làm cho sợi cacbon rất phổ biến trong ngành hàng không, kỹ thuật dân dụng, quân sự và thể thao, cùng với ngành đồng hồ đeo tay.

●   Trong ngành đồng hồ, các đặc tính của sợi Carbon đã ép khuôn phù hợp để làm các bộ phận có yêu cầu độ bền cao, nhẹ nhàng nên thường được dùng để chế tạo vỏ đồng hồ, đây cũng là nguồn gốc của khái niệm đồng hồ bằng sợi carbon.

●   Ngoài ra, một số ít thương hiệu cũng dùng sợi Carbon dệt để chế tạo dây đeo hoặc đi theo hướng trang trí để chế tạo mặt số. Tuy nhiên, giá của vật liệu này tương đối đắt nên chỉ thường có trên các sản phẩm đồng hồ cao cấp.

●   Vấn đề cuối cùng cho vật liệu này đó là dù rất dai, chắc chắn nhưng khả năng chống trầy của vật liệu sợi carbon cũng chưa quá cao, cũng vì thế mà các nhà sản xuất đồng hồ không ngừng cải tạo nó thành các dạng khác, không chỉ bền hơn mà còn phải cứng hơn.

 

Forged Carbon Và Đồng Hồ Forged Carbon Là Gì

✦   Nói chính xác thì Forged Carbon là một loại Forged composite (Vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau được ép đúc lại), được phát triển bởi Lamborghini và Công ty Callaway Golf  cho xe Lamborghini Sesto Elemento và câu lạc bộ golf Callaway.

✦   Forged Carbon được tạo ra từ các hợp chất đúc khuôn bằng sợi carbon (gọi là CFSMC) với các sợi được cải tiến để hàm lượng chất xơ cao hơn, quá trình đúc khuôn cũng được cải tiến so với vật liệu sợi Carbon ép khuôn ban đầu.

✦   Có thể hiểu như các cốt sợi Carbon được cắt nhỏ (cấu trúc turbostratic) rồi được ép giữa hai lớp chất nhựa. Mật độ xơ có cấu trúc turbostratic đan vào nhau thường khoảng 500.000/inch².

✦   Tất cả cải tiến đều làm tăng giá trị sức mạnh, độ cứng đủ để gọi là vật liệu chống xước nhưng lại có cấu trúc rỗng vì thế nên Forged Carbon vẫn rất nhẹ. Hơn nữa, do tính chất “ xắt nhỏ” của cốt sợi Carbon, Forged Carbon có thể được đúc thành các hình dạng phức tạp hơn nhiều so với vật liệu composite sợi carbon truyền thống.

✦   Forged Carbon có bề mặt khá tương tự như đá, các mảng màu xám và đen trộn lẫn vào nhau. Nhà sản xuất đồng hồ Thụy Sĩ Audemar Piguet rất nổi tiếng trong việc sử dụng loại vật liệu Carbon ép đúc này.

✦   Trừ giá bán đắt đó, yếu điểm rõ ràng nhất của loại vật liệu Carbon ép đúc này đó là giòn hơn nhiều so với sợi Carbon ép khuôn (sợi carbon bị cắt nhỏ nên mất đi tính “dai” ban đầu).

✦   Điều này cũng khiến vật liệu Forged Carbon chỉ có thể dùng để chế tạo vỏ đồng hồ, hoặc bezel với độ bền, khả năng chống xước rất cao mà vẫn đạt trọng lượng tối ưu so với gốm kỹ thuật (Ceramic).

 

Ngoài vật liệu Carbon cho phần vỏ ngoài, thế giới đồng hồ cũng sử dụng Silicon để tạo trái tim đồng hồ cơ ► Vật Liệu Đồng Hồ Thần Thánh Cho Độ Chính Xác Cực Cao

 

NTPT Carbon Và Đồng Hồ NTPT Carbon Là Gì

◆   NTPT thực chất là từ viết tắt của North Thin Ply Technology, đây là một công ty Thụy Sĩ chuyên về vật liệu “công nghệ lớp mỏng” (Thin Ply Technology), sản phẩm của họ là các loại vật liệu sợi trọng lượng nhẹ đã qua ngâm tẩm (keo nhiệt, nhựa epoxy) như sợi carbon, sợi thủy tinh, sợi thạch anh…

◆   Trong đó, NTPT Carbon là một sản phẩm của công ty này, đơn giản hơn, chúng ta có thể gọi vật liệu này là TPT Carbon. Bề mặt của nó gây sự chú ý khi có sự xen kẽ các lớp rõ rệt tạo vân tương tự như loại thép gấp mô phỏng thép Dramacus huyền thoại.

◆   Trên đồng hồ, NTPT Carbon được thương hiệu đồng hồ xa xỉ bậc nhất thế giới Richard Mille sử dụng độc quyền. Họ đã hợp tác với North Thin Ply Technology nhằm ứng dụng vật liệu có khả năng chống xước, bền nứt gãy, cực nhẹ và đẹp mắt này để chế tạo vỏ và linh kiện máy cho đồng hồ của mình.

◆   Để tạo ra loại vật liệu carbon gần như hoàn mỹ NTPT Carbon, sợi carbon được chia tách thành các lớp song song với độ dày tối đa 30 micromet. Sau đó, chúng được tẩm chất nhựa rồi được dệt trên bằng thiết bị đặc biệt để chỉnh hướng sợi dọc khoảng 45 ° giữa các lớp.

◆   Tiếp theo đó, hỗn hợp sợi và nhựa sẽ được đưa đi gia nhiệt ở 120 ° C với áp suất 6 Bar để tạo ra NTPT Carbon thô. Cuối cùng, NTPT Carbon sẽ được đưa đến xưởng sản xuất ProArt của Richard Mille để cắt tạo hình như mong muốn bằng máy CNC.

Công nghệ CNC của RM cho phép cắt chính xác vật liệu NTPT Carbon cực khó gia công thành khung vỏ liền khối với khung máy

 

◆   Chủ yếu, NTPT Carbon sẽ được gia công cắt thành các bộ vỏ lắp ghép hoặc khung vỏ liền khối với khung máy đồng hồ. NTPT Carbon (cùng một số phiên bản kết hợp thêm vật liệu khác) hiện đang là vật liệu carbon chiếm tỷ lệ khá cao ở mảng sản phẩm đặc biệt cao cấp của Richard Mille.

 

Xem thêm về vật liệu gốm kỹ thuật – Ceramic:

Đồng Hồ Ceramic Là Gì? Những Điều Cần Biết Về Đồng Hồ Ceramic

 

CPTThao