Seiko Spron 510 – Hợp kim giúp máy cơ có độ chính xác lâu dài

SPRON 510 là một hợp kim đặc biệt thuộc sáng chế độc quyền Seiko. Theo công bố thì vật liệu này có nhiều đặc tính nổi bật hơn hợp kim SPRON 100 được sử dụng trước đó. Vậy điều gì làm nên sự khác biệt mạnh mẽ này?

MỤC LỤC › SPRON 510 là gì? Đặc điểm dòng SPRON 510 › Ưu điểm của hợp kim SPRON 510 1. Chống ăn mòn cao (Không bị gỉ sét) 2. Độ đàn hồi cao 3. Đặc tính không bị nhiễm từ 4. Khả năng chịu nhiệt cao › Cách nhận biết bộ máy đồng hồ có SPRON 510 1. Sử dụng trên các dòng máy 5R trở lên 2. Có khả năng dự trữ năng lượng trên 50 giờ

SPRON 510 là gì? Đặc điểm dòng SPRON 510

SPRON 510 là một hợp kim đặc biệt (kết hợp niken, chromium, cobalt, molypden, titan và các nguyên tố khác) do Seiko phát triển cho lò xo đồng hồ cơ học. 

Spron được ứng dụng làm dây cót chính và dây cót cân bằng. Khi sử dụng cùng một vật liệu cho 2 bộ phận quan trọng, chúng sẽ có hệ số giãn nở nhiệt tương đương nhau. Nghĩa là chúng sẽ có phản ứng tương tự và giảm ảnh hưởng tiêu cực đến độ chính xác của đồng hồ. SPRON 510 là hợp kim cứng có đặc tính vật liệu cao cấp hơn SPRON 100. Nó có độ bền cơ học cao, chống từ tính, ăn mòn và sự thay đổi nhiệt độ cao. 

Ưu điểm của hợp kim SPRON 510

Là một sản phẩm độc quyền, SPRON 510 sẽ có nhiều ưu điểm và đã được ứng dụng làm bánh lò xo chính cho các bộ chuyển động.

1. Chống ăn mòn cao (Không bị gỉ sét)

SPRON 510 có khả năng chống ăn mòn cao và không gỉ sét. Nhờ ưu điểm này mà các sản phẩm đồng hồ đều có tuổi thọ cao và giảm thiểu nhu cầu bảo dưỡng thường xuyên. 

Đưa ví dụ về biểu đồ so sánh khả năng chống ăn mòn của SPRON 510 và các hợp kim khác khi ngâm trong 2 loại dung dịch: 48% HBr (Hydrobromide) ở nhiệt độ 60 độ C và 36% HCL (axit hydrochloric) ở nhiệt độ 60 độ C. Mỗi biểu đồ sẽ bao gồm trục X (thể hiện thời gian ngâm từ 9 – 72 giờ) và trục Y (thể hiện tỷ lệ % khối lượng đã mất từ 0 – 100).

Yếu tố chú thích trong bảng:

• Weight loss ratio (Tỷ lệ giảm khối lượng): Thể hiện mức độ vật liệu bị ăn mòn. Giá trị càng thấp, khả năng chống ăn mòn càng cao.
• Ave (Thời gian ngâm): Thời gian mẫu vật tiếp xúc với môi trường axit.
• SPRON 510: Hợp kim đặc biệt của Seiko.
• Hợp kim chịu nhiệt nền Ni: Hợp kim niken có khả năng chịu nhiệt tốt.
• ASTM B574: Tiêu chuẩn vật liệu cho hợp kim niken.
• Hợp kim chống ăn mòn nền Co-Cr: Hợp kim coban-crom có khả năng chống ăn mòn cao.
• SUS316L: Thép không gỉ austenitic, thường được sử dụng trong môi trường ăn mòn.

Thông qua thí nghiệm ta thấy được rằng SPRON 510 (màu đỏ) có khả năng chống ăn mòn tốt nhất so với 4 hợp kim còn lại. Đường biểu diễn gần như bằng phẳng hoặc tăng lên rất ít, cho thấy tỷ lệ tiêu hao không đáng kể. 

2. Độ đàn hồi cao

Theo nghiên cứu, SPRON 510 có độ đàn hồi và linh hoạt, chịu được nhiều lực tác động, rung lắc mà vẫn không bị biến dạng. 

Bảng trên là kết quả thử nghiệm về độ giãn (relaxation) của các lò xo chính khi chịu tác động của lực kéo dãn. Mục đích dùng để so sánh khả năng chịu lực và độ bền của vật liệu khi được sử dụng làm lò xo, trong đó có hợp kim SPRON 510. 

Yếu tố chú thích trong bảng:

• Relaxation: Tỷ lệ giảm độ cứng của lò xo sau khi chịu tác động của lực kéo lặp đi lặp lại. Độ giãn càng thấp thì lò xo càng ổn định và bền bỉ.
• Stress (ứng suất): Độ lớn của lực tác dụng lên lò xo.
• Spron 510: Hợp kim độc quyền của Seiko.
• SWP-A: Một loại hợp kim khác (có thể là thép lò xo)
• SUS304-WPB: Thép không gỉ, một loại thép không gỉ phổ biến.

Mỗi đường cong đại diện cho một loại vật liệu: SPRON 510 (màu đỏ), SWP-A (màu trắng) và SUS304-WPB (màu tím). Kết quả nhận được là đường cong màu đỏ nằm thấp nhất so với 2 loại vật liệu còn lại. Điều này chứng minh lò xo SPRON 510 có độ giãn thấp, giữ được độ cứng cũng như sự ổn định so với các lò xo làm từ vật liệu khác. 

3. Đặc tính không bị nhiễm từ

Hợp kim này có khả năng chống từ trường tốt, giúp bảo vệ bộ máy khỏi ảnh hưởng từ yếu tố bên ngoài. Hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt và đặc biệt không dễ bị oxi. 

Biểu đồ dùng để so sánh tính từ của 3 loại vật liệu đó là: SPRON 510, SUS304, SUS316.

Yếu tố chú thích trong bảng:

• Magnetic permeability: Độ thấm từ (μ) là đại lượng vật lý thể hiện khả năng của một vật liệu có thể tập trung đường sức từ. Chỉ số càng lớn, vật liệu càng dễ bị từ khóa.
• Cold reduction: Giảm lạnh là quá trình làm giảm kích thước của vật liệu bằng nén lạnh. Quá trình này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc của vật liệu.

Dựa vào kết quả chúng ta có thể thấy SPRON 510 có độ từ thẩm tăng lên nhanh khi mới tiếp xúc với quá trình giảm lạnh. Tuy nhiên sau đó chúng dừng lại ở một mức độ ổn định khá thấp. Lý giải điều này có thể nói SPRON có tính chất không từ tính hoặc từ tính rất yếu ngay cả khi đã giảm lạnh. Trong khi đó, SUS316 tuy lúc đầu không bị ảnh hưởng từ quá trình giảm lạnh nhưng sau đó lại tăng lên nhanh chóng.

4. Khả năng chịu nhiệt cao

Bên trong SPRON là hợp chất titan và chrom nên có khả năng chịu nhiệt rất tốt. Hợp kim có thể chống lại những biến đổi nhiệt khắc nghiệt, vẫn cung cấp năng lượng rất đều trong suốt thời gian chuyển động.

Độ dãn dài của SPRON 510 chỉ rơi vào mức 3%, ít hơn nhiều so với hợp kim Ni-base (5%). Trong điều kiện nhiệt số dưới 600 độ C, vật liệu vẫn giữ mức độ bình thường và chỉ bắt đầu giãn nhanh (lên 60%) trong nhiệt độ 900 độ C. Chứng tỏ SPRON 510 thật sự rất ưu việt,  đặc biệt cần thiết trong những thiết bị đồng hồ thể thao hoặc những đồng hồ tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt (đồng hồ lặn). 

Cách nhận biết bộ máy đồng hồ có SPRON 510

Vật liệu được ứng dụng trong các bộ máy trước đây là 

1. Sử dụng trên các dòng máy 5R trở lên

SPRON 510 là một phát minh tiên tiến, ứng dụng rộng rãi bên trong nhiều dòng máy của Seiko từ đời 5R trở lên. Cụ thể như mẫu 6R55, 6R15, 9S85, 9S65,… điển hình có ở dòng King Seiko.

2. Có khả năng dự trữ năng lượng trên 50 giờ

Việc ứng dụng SPRON 510 trên các bộ máy cũng giúp ích cho việc tối ưu thời gian hoạt động dài lâu hơn. Thiết kế có SPRON đều có thời gian dự trữ ít nhất 50 giờ và nhiều nhất lên đến 72 giờ (~ 3 ngày). 

SPRON 510 là một trong những yếu tố quan trọng giúp đồng hồ Seiko có được độ bền và độ chính xác cao. Nhờ những ưu điểm vượt trội của mình, hợp kim này đã góp công tạo nên các bộ máy ngày càng hiện đại và cao cấp cho Seiko.

Thông tin liên quan thuật ngữ bộ máy

• Diashock là gì? Ai phát minh? Cấu tạo & nguyên lý hoạt động
• 6R51 – Bộ máy in-house cải tiến trữ cót 3 ngày của Seiko
• Hé lộ cơ chế đằng sau đòn bẩy ma thuật Magic Lever của Seiko

Thục Thanh