Dall'Horological Journal del Febbraio 2004

Spirali di diamante

Ulysse Nardin ha sviluppato componenti dello scappamento che sono veri e propri gioielli.

Ruote scappamento in diamante

Il Freak di Ulysse Nardin con ruote di scappamento ottenute da diamante policristallino.

Spirale in diamante

Il bilanciere ha la spirale in diamante.

Mentre ognuno stava parlando delle spirali per bilanciere di Nivarox e della dipendenza dell'industria di orologi dal Gruppo Swatch, tecnici all’ Ulysse Nardin hanno condotto ricerche che potrebbe cambiare il modo di pensare a come debba essere fatta una spirale: la loro infatti è fatta di diamante.
Rolf Schnyder e il Capo Ingegnere Pierre Gygax hanno ogni ragione di essere orgogliosi di loro stessi e della loro squadra. Col loro suo successo l’ Ulysse Nardin ha sorpreso l’intero mondo dell’orologeria. Mentre molti altri stavano lamentando la loro dipendenza dal Gruppo Swatch e stavano tentando di trovare fonti alternative per i componenti dello scappamento, che rappresentano il cuore dell'orologio meccanico, la piccola marca di Le Locle ha sviluppato, in grande segretezza, una novità spettacolare.

Invece di cercare nuove leghe, di acciaio gli sviluppatori si sono concentrati su un materiale che è risaputo essere superiore ad ogni altro: il diamante. Insieme ad un specialista tedesco nel campo della produzione di sottilissimi wafer di diamante, i tecnici di Ulysse Nardin sono riusciti a produrre componenti di scappamento vitali partendo dal materiale più duro sulla terra.

Le due ruote particolarmente sagomate nell'Ulysse Nardin "Freak" che combinano le due funzioni di àncora e ruota di scappamento, saranno, in futuro, prodotte in diamante al posto del silicio. La durezza eccezionale del materiale, comunque, richiede che tutti i componenti che ingranano tra loro siano fatti fatto di diamante, anche per impedire un usura inevitabile data dallo sfregamento. Questo può anche migliorare la funzione dello scappamento poiché le superfici di diamante generano un attrito insolitamente basso tra loro.

Durante lo sviluppo di questi componenti gli ingegneri decisero di cambiare lo scappamento cambiando la sua frequenza da 3 a 4Hz (21.600 a 28.800 bph).

Questo sfociò in un nuovo “Scappamento duplice indiretto” (al posto dello “Scappamento duplice diretto”). In questo nuovo scappamento tutti i 18 denti di ognuna delle due ruote sono della stessa forma e lunghezza e hanno la stessa funzione. Diversamente dal Freak originale, non danno direttamente l’impulso al bilanciere, ma tramite una leva intermedia, dando così il nome allo scappamento modificato.

Ruote al microscopio

Scansione al microscopio elettronico delle ruote di scappamento in diamante per la versione "diretta" ed "indiretta" dello scappamento. Esse possono apparire fragili, ma il materiale è molto duro.

Una particolarità è la dentellatura alle punte dei denti che fa vedere che ogni dente ha funzioni multiple. Questi ingrana con la sua controparte, indirettamente riceve e dà impulsi al bilanciere, ed è bloccato in intervalli regolari da una leva oscillante.

Quello che è molto esaltante della ricerca di Ulysse Nardin comunque, è il fatto che il diamante policristallino è anche un materiale all'avanguardia per componenti elastici come molle e spirali, e che la moderna tecnologia permette la loro produzione. Come opposto all'assunzione generale che il diamante è fragile e si romperà rapidamente, questo, il più duro di tutti i materiali, ha qualità elastiche squisite.

Effettivamente il diamante ha tutte le qualità che si possono sognare quando si considera la produzione di spirali. Ha un'inerzia molto bassa, è antimagnetico e non è sensibile al caldo o al freddo. È resistente alla corrosione ed ha un aspetto magnifico. Grazie alla sua grande forza elastica la spirale può essere molto sottile. La bassa massa della spirale comportache l'effetto del dislocamento del suo centro della gravità, mentre oscilla, è molto minore che nelle spirali tradizionali. A causa della stabilità termica del diamante, variazioni di temperatura non hanno pressoché effetto sulla velocità.

I componenti sono formati da wafer di diamante sottili con una procedura chiamata erosione al plasma. Per realizzare questo il wafer deve giacere su un substrato che è esso stesso resistente al plasma. Siccome questo procedimento non comporta operazioni meccaniche come taglio o lavorazione a macchina, può essere ottenuta qualsiasi forma. Così, per esempio, i denti delle ruote di scappamento in diamante, così come quelli delle ruote siliciche dei modelli precedenti, possono essere scheletrate per diminuirne il peso, oppure il colletto può essere integrato nel disegno della spirale.

Con ulteriori esperimenti sarà anche possibile produrre la spirale con tale precisione che il bottone potrà essere incorporato nella sua fine esterna. Pierre Gigax ed il suo personale hanno ulteriori progetti in mente che ovviamente sono gelosamente tenuti nascosti.

La capacità di produrre spirali di diamante non vuole dire comunque che all’Ulysse Nardin saranno capaci di privarsi delle spirali prodotte dalla Nivarox, ditta del gruppo Swatch che ha un monopolio virtuale sulla produzione di spirali convenzionali e componenti di scappamento. Le spirali di diamante possono essere prodotte solamente in quantità molto limitate e sono riservate ad un numero limitato di modelli di Ulysse Nardin.

Procedura
  1. Per primo viene depositato uno strato di diamante su un substrato di silicio. (Diamond – CVD: Chemical vapor deposition of diamond)

Il diamante policristallino ha un modulo di Young che è 10 volte quello dell’acciaio, è di gran lunga più duro ed ha un coefficiente d’attrito minore di quello del PTFE (Teflon).

Il materiale esposto ha scopo divulgativo. Può essere distribuito a patto che venga fatto chiaro riferimento alle fonti dalle quali proviene: autore originale, Horological Journal, British Horological Institute ed Antica Orologeria Zamberlan.