Dây tóc đồng hồ cơ là gì? Vai trò và quy trình sản xuất chính xác

dây tóc đồng hồ cơ

Dây tóc đồng hồ cơ được ví như trái tim của bộ máy, đóng vai trò điều phối nhịp điệu và cân bằng của cả một hệ thống cơ học. Nhưng chính xác thì chúng đúng vai trò gì trong đồng hồ cơ và quy trình sản xuất chúng phức tạp như thế nào? Cùng Đồng Hồ Hải Triều tìm hiểu chi tiết ngay trong bài viết này nhé.

MỤC LỤC

› Dây tóc đồng hồ cơ là gì?

› Vai trò quan trọng của dây tóc trong bộ máy đồng hồ cơ

› “Bí mật thương mại” trong ngành đồng hồ

› Quy trình sản xuất dây tóc đồng hồ cơ gồm 8 bước chính xác

1. Kéo nhỏ (Trefilage)

2. Cuộn dẹp (Laminage)

3. Cắt (Coupe)

4. Cuộn tròn xoắn ốc (Estrapadage)

5. Ghép nối (Classage)

6. Gắn vào bánh xe cân bằng (Virolage)

7. Kiểm tra độ ổn định (Equilibrage)

8. Định hình đường cong cuối

› Kết luận

Dây tóc đồng hồ cơ là gì?

Dây tóc đồng hồ cơ hay còn gọi là lò xo cân bằng (Hairspring) là một bộ phận lò xo siêu mảnh, được cấu tạo từ một sợi dây kim loại cán dẹp và cuộn tròn hình xoắn ốc. Tuy có kích thước nhỏ hơn 1 centimet và dung sai chỉ 0,1 micron (1/1000 milimet), nhưng lại đóng vai trò cực kỳ quan trọng, không thể thiếu trong bộ máy đồng hồ cơ.

Trong quá khứ, những người thợ đồng hồ đã cố gắng cải thiện độ chính xác bằng cách sử dụng nhiều loại chất liệu khác nhau để làm dây tóc như thép, hợp kim vàng, và cả thủy tinh. Tuy nhiên, những vật liệu này có tính chất ổn định kém, dễ hao mòn và biến động gây ra sai lệch thời gian.

Dây tóc hiện đại ngày nay hầu hết được làm từ hợp kim sắt-niken như Nivarox, loại hợp kim có tính đàn hồi cao, siêu bền và 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).

Christian Huygens là người phát minh ra bộ máy đầu tiên có bánh xe cân bằng và dây tóc vào năm 1675, và kể từ thời điểm đó dây tóc trở thành một bộ quan trọng không thể thay thế trên các mẫu đồng hồ cơ, đặc biệt là các dòng đồng hồ cơ nam đến từ Thụy Sỹ.

Tuy đã trải qua gần 350 năm tồn tại, dây tóc trên đồng hồ cơ vẫn giữ nguyên được cấu tạo và nguyên lý hoạt động ban đầu, có rất ít sự thay đổi trong các thiết kế dây tóc qua nhiều thời đại. Qua đó mới thấy được sự quan trọng và tầm ảnh hưởng của dây tóc trong chế tác đồng hồ cơ học.

dây tóc đồng hồ cơ là gì

Vai trò quan trọng của dây tóc trong bộ máy đồng hồ cơ

Nguyên lý hoạt động của dây tóc là liên tục co lại và giãn ra, từ đó tạo ra chuyển động xoay tròn. Giúp kiểm soát nhịp độ, sự chính xác cho các chuyển động của bánh lắc. Tạo nên sự nhịp nhàng và liên tục của các chi tiết trong bộ máy. Tốc độ dao động của dây tóc ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ chính xác của bộ máy và kim thời gian, do đó đây được ví như trái tim của cả bộ máy, và thường được lựa chọn là vị trí để phô diễn trên đồng hồ Open Heart.

Là một phần của Bộ Dao Động, dây tóc đóng vai trò cân bằng, điều phối chuyển động qua lại của Bánh lắc. Ngoài ra dây tóc có độ đàn hổi cực kỳ cao và ổn định, điều này giúp giữ cho Bánh xe cân bằng hoạt động liên tục theo từng nhịp nhất định (tốc độ dao động không đổi) dù đồng hồ có bị tác động ngoại lực hay rơi rớt.

“Bí mật thương mại” trong ngành đồng hồ

Là một chi tiết cực kỳ quan trọng, dây tóc trên đồng hồ cơ yêu cầu sự chính xác trong chế tác gần như tuyệt đối. Không được phép có bất kỳ sai sót nào trong quá trình sản xuất dây tóc, bởi chỉ cần một sai lệch nhỏ cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình vận hành và độ chính xác của bộ máy.

Kết hợp độ chính xác của công nghệ cao và sự khéo léo chế tác thủ công, 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 cân bằng phẳng và mỏng.

Không có nhiều thương hiệu đồng hồ trên thế giới có thể tự sản xuất bộ phận này, do đó đây được xem là “bí mật thương mại”, tạo nên sự khác biệt trong hiệu năng và độ chính xác của từng thường hiệu đồng hồ danh tiếng. 

dây tóc yêu cầu năng lực chế tác phức tạp

Quy trình sản xuất dây tóc đồng hồ cơ gồm 8 bước chính xác

Vốn dĩ là thành phần chiến lược, quy trình sản xuất dây tóc được bảo mật nghiêm ngặt và không có nhiều thông tin được công bố. Công ty E2O Innovations ở La Chaux-de-Fonds, Thụy Sĩ là một trong số ít dám tự tin công khai quy trình sản xuất của mình, cùng tìm hiểu ngay nhé.

1. Kéo nhỏ (Trefilage)

Công đoạn đầu tiên, một sợi dây tóc hợp kim FeNi có đường kính 0,6mm được lựa chọn và kéo nhỏ bằng máy móc chuyên dụng cho đến khi chỉ còn kích thước 60 micron đến 70 micron (0,06 mm đến 0,07 mm), kích thước có thể nhỏ hơn nữa tùy thuộc vào yêu cầu của bộ máy.

Đây chưa phải là đường kính lý tưởng, dây tóc tiếp tục được cho đi qua khuôn kéo sợi kim cương liên tiếp ( lên đến 20 lần) để kéo nhỏ hơn nữa, mỗi lần đi qua khuôn kim cương đường kính dây tóc sẽ giảm dần, cho đến khi chiều rộng và đường kính đạt tiêu chuẩn. Mất khoảng hai tuần để kéo nhỏ 1km dây tóc, lúc này dây tóc vẫn ở hình dạng sợi tròn và sẵn sàng cho công đoạn cuộn dẹp tiếp theo.

Công đoạn kéo nhỏ này rất quan trọng và được giám sát cẩn thận, bởi dây tóc có độ sai lệch với tiêu chuẩn chỉ 0,3 micron (0.003 mm) cũng có thể khiến sai số đồng hồ cơ đến 300 giây mỗi ngày.

khuôn kim cương kéo nhỏ dây tóc

Các kích thước khuôn kim cương khác nhau

2. Cuộn dẹp (Laminage)

Tiếp theo, dây tóc dạng sợi tròn sẽ được cuộn dẹp bằng những con lăn chính xác, đạt kích thước chuẩn tuyệt đối và được kiểm tra kỹ lưỡng bằng máy laser. Công đoạn này sẽ đảm bảo bề mặt dây tóc phẳng mịn, đều và ổn định ở tất cả các điểm, không được phép có bất kỳ sai số nào. Sai lệch 0,1 micron cũng sẽ khiến động hồ cơ lệch 200 – 300 giây mỗi ngày.

quy trình cuộn dẹp và cán mỏng dây tóc
các con lăn chính xác

Các con lăn chính xác trong quá trình cuộn dẹp dây tóc

3. Cắt (Coupe)

Dây tóc sẽ được đo đạt và cắt ngắn thành các đoạn đều nhau, đây có lẽ là công đoạn dễ thực hiện nhất trong cả quy trình. Dây tóc sẽ được cắt dài hơn một chút so với kích thước sử dụng thực tế, để thuận tiện cho việc kiểm tra và điều chỉnh ở bước cuối cùng.

4. Cuộn tròn xoắn ốc (Estrapadage)

Sau khi đã được cắt ngắn, dây tóc sẽ được cuộn tròn thành hình xoắn ốc (mỗi lần cuốn được 4 sợi) trước khi bước vào giai đoạn xử lý nhiệt để chúng giữ vững hình dạng, gia tăng tính chất cơ học và độ đàn hồi.

Sau khi được cuộn tròn, dây tóc được cho vào một hộp rung lắc chuyên dụng để tách chúng ra, các dây tóc dư thừa ở vùng trung tâm sẽ được cắt bớt và tinh chỉnh lại cho phù hợp từng yêu cầu của từng bộ máy cơ khác nhau.

Bước cuộn tròn xoắn ốc và xử lý nhiệt độ

Hộp tách rung lắc dây tóc sau khi cuộn tròn xoắn ốc

5. Ghép nối (Classage)

Sau khi đã được điều chỉnh kích thước chính xác, dây tóc cùng với bánh sẽ cân bằng sẽ được ghép nối và kiểm tra hiệu xuất hoạt động thực tế, bước này để thu thập các số liệu cần thiết (quán tính, độ đàn hồi,…) để có thể điều chỉnh chúng một cách phù hợp nhất. 

Bởi lẽ mỗi chiếc đồng hồ sẽ có thiết kế bánh xe cân bằng khác nhau, do đó cần tùy chỉnh chính xác để có được thông số hoạt động tương ứng. Các chỉ số yêu cầu chính xác tuyệt đối như quán tính sẽ được cân chỉnh hoàn hảo bằng công cụ dẫn hướng laser.

Nhà sản xuất dây tóc Schwarz Etienne đang sử dụng 20 hạng mục thông số để đánh giá và ghép nối dây tóc cùng bánh xe cân bằng hiệu quả nhất.

quy trình ghép nối dây tóc đồng hồ cơ với bánh xe cân bằng

6. Gắn vào bánh xe cân bằng (Virolage)

Dây tóc sau khi được cân chỉnh và lựa chọn kỹ càng, sẽ được hàn laser cố định vào kẹp của bánh xe cân bằng. Sau đó điều chỉnh lại chiều dài cho phù hợp, cắt bớt phần dư thừa ở bước Cắt (Coupe).

7. Kiểm tra độ ổn định (Equilibrage)

Tiếp theo đến công đoạn kiểm tra cuối cùng, quá trình kiểm tra này vô cùng nghiêm ngặt và phức tạp. Dây tóc và bánh xe cân bằng được cho hoạt động trên máy thử nghiệm, mô phỏng lại chính xác chuyển động trong đồng hồ cơ để theo dõi quá trình hoạt động. 

Máy tính giám sát và phát hiện những điểm sai lệch nếu có, tiến hành điều chỉnh và hoàn thiện ở công đoạn này. 

8. Định hình đường cong cuối

Trên dây tóc ở phần ngoài cùng có một tạo hình đường cong cuối (phần ngoài cùng của vòng xoắn), giữ vai trò điều phối chuyển động co giãn của dây tóc theo hướng đồng tâm. Do có kích thước rất nhỏ và phải chính xác tuyệt đối, bước này yêu cầu tay nghề thành thạo cùng sự tinh tế mới có thể thực hiện được. 

Dây tóc co giãn có mượt mà và nhịp nhàng hay không phụ thuộc khá nhiều vào đường cong này, do đó chúng được thực hiện thủ công và đầy tỉ mỉ.

Bước định hình đường cong cuối cùng

Kết luận

Dây tóc đồng hồ cơ ảnh hưởng khá nhiều đến chất lượng và độ chính xác của bộ máy, chỉ một chút điều chỉnh trên dây tóc đồng hồ cơ cũng tạo ra sự khác biệt rất lớn giữa các hãng đồng hồ nam nổi tiếng.

Qua bài viết này, Đồng Hồ Hải Triều đã mang đến những thông tin hữu ích, một góc nhìn đầy thú vị về công nghệ sản xuất và chế tác trong thế giới đồng hồ. Theo dõi Hải Triều để cập nhật thêm nhiều kiến thức và chuyên môn sâu rộng về đồng hồ nhé.
Giải đáp mọi thuật ngữ đồng hồ nâng cao: Khái niệm – Công nghệ mới – Sự thật thú vị.

Chia sẻ này có hữu ích cho bạn?
Hữu ích
Không hữu ích

THẢO LUẬN

Chưa có thảo luận nào.

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *