Tại sao hồng ngọc lại là thành phần thiết yếu trong chế tác đồng hồ?

Trong ngành chế tác đồng hồ, mỗi chi tiết đều kể một câu chuyện. Trong số những yếu tố thiết yếu này, hồng ngọc chiếm một vị trí đặc biệt, minh chứng cho sự kết hợp độc đáo giữa truyền thống lâu đời và kỹ thuật xuất sắc. Không chỉ sở hữu vẻ đẹp rực rỡ đặc trưng, ​​những viên đá quý này còn trở thành biểu tượng của nghệ thuật chế tác đồng hồ đỉnh cao, nơi từng chi tiết đều được cân nhắc kỹ lưỡng để đạt đến độ chính xác tuyệt đối.

Tại sao hồng ngọc được sử dụng bên trong đồng hồ như một phần của bộ máy?

Trong chế tác đồng hồ, hồng ngọc được sử dụng để hạn chế ma sát trên một số bộ phận nhất định. Những bộ phận này từng chịu ma sát "kim loại với kim loại" và nhanh chóng bị mòn. Do đó, hiệu suất của bộ máy giảm mạnh do ma sát này.

Sau đó, hồng ngọc được sử dụng để hạn chế ma sát này, nhờ đó giảm độ mòn của đồng hồ và tăng hiệu suất của bộ máy. Quy trình kỹ thuật khoan hồng ngọc được phát minh vào đầu thế kỷ 18 tại Anh bởi Nicolas Fatio de Duillier.

Ban đầu, những viên hồng ngọc này là hồng ngọc tự nhiên. Chúng dần được thay thế bằng hồng ngọc tổng hợp từ đầu thế kỷ 20 nhờ nhà hóa học người Pháp Auguste Victor Louis Verneuil. Những viên hồng ngọc tổng hợp này có cấu tạo tốt hơn, không có khuyết điểm và trên hết là rẻ hơn nhiều so với hồng ngọc tự nhiên.

Và khi lần đầu nhìn vào bộ máy cơ, nhiều người thường thắc mắc: những chấm đỏ nhỏ trên bộ máy đồng hồ là gì, hay tại sao trên thông số đồng hồ luôn nhắc đến số lượng “jewel” (chân kính)? Nếu bạn là người sưu tầm đồng hồ, hẳn cuộc trò chuyện này không còn xa lạ. Sau khi tìm hiểu về sự phát triển của bộ phận quan trọng là escapement (bộ thoát), bài viết hôm nay sẽ tập trung vào một chi tiết thường bị đánh giá thấp trong đồng hồ, mặc dù vai trò của nó lại cực kỳ quan trọng để đồng hồ chạy mượt mà: chân kính (jewel bearings) được chế tác từ đá hồng ngọc

Đá ruby thực sự là một đảm bảo cho chất lượng, ít nhất là trước đây. Ngày nay, một viên ruby là điều gần như bắt buộc trong đồng hồ, thậm chí các bộ máy cơ học giá rẻ nhất cũng có. Nhưng điều này không đúng với các bộ máy quartz; ruby chỉ xuất hiện trên các bộ máy cao cấp của những thương hiệu lớn. Giải thích cho điều này đơn giản chỉ liên quan đến chi phí sản xuất. Các bánh răng của những bộ máy này phần lớn được làm bằng nhựa, và việc sử dụng ruby trong trường hợp này là không cần thiết.

Đá quý (ruby) được sử dụng làm vòng bi để giảm ma sát tại các điểm quan trọng, cải thiện độ chính xác và độ bền của đồng hồ. Là một trong những vật liệu cứng nhất sau kim cương, ruby ​​(một loại corundum ) gần như không bị mài mòn. Nhờ đó, đá quý có thể được chế tạo rất mịn, cho phép ma sát thấp với các chốt kim loại. Cuối cùng, chúng có độ ổn định nhiệt độ rất tốt và khả năng chống axit.

Một chút lịch sử về hồng ngọc trong đồng hồ

Trước khi phát minh ra đá quý (jewels), các trục kim loại và ổ bi cọ xát vào nhau là một vấn đề lớn đối với các thợ đồng hồ, dẫn đến hư hại nghiêm trọng cho bộ máy, đặc biệt khi dầu bôi trơn theo thời gian bị lão hóa.

Vào đầu thế kỷ 18, nhà toán học kiêm nhà thiên văn Thụy Sĩ Nicolas Fatio de Duillier đã phát minh ra kỹ thuật khoan chính xác trên các loại đá cứng, nhằm sử dụng chúng làm ổ trục trong đồng hồ cơ. Ban đầu, đá quý được làm từ ngọc hồng lựu (garnet), rẻ hơn và dễ có hơn ruby hoặc sapphire, ruby, thậm chí là kim cương (đã được Abraham Louis Breguet sử dụng). Tuy nhiên, khối lượng công việc cần thiết để khoan những viên đá này rất lớn, nên chúng chỉ được dùng cho đồng hồ chất lượng cao.

Theo thời gian, khách hàng bắt đầu liên tưởng đá quý (và số lượng đá quý) với đồng hồ cao cấp, đặc biệt là với những đồng hồ cơ phức tạp, vì những bộ máy này thường cần nhiều đá quý hơn. Tóm lại, quan niệm hình thành là: “Đồng hồ càng nhiều đá quý, giá trị càng cao.”

Thậm chí, số lượng đá quý còn liên quan đến thuế nhập khẩu, ví dụ ở Hoa Kỳ. Khi nhập khẩu bộ máy đồng hồ vào Mỹ, người ta phải ghi rõ số lượng đá quý chức năng trên bộ máy. Tùy theo thời điểm và mức thuế, số lượng đá quý còn phải được viết ra bằng chữ - ví dụ: “Seventeen (17) Jewels” (mười bảy đá quý).

Vào cuối thế kỷ 18, nhà hóa học Pháp Auguste Victor Louis de Verneuil phát minh ra quy trình “flame fusion”, cho phép sản xuất corundum nhân tạo (sapphire hoặc ruby). Phát minh này giúp chế tạo số lượng lớn đá quý nhân tạo, đồng nhất hơn đá tự nhiên, khiến giá thành của ổ trục đá quý trở nên rẻ hơn rất nhiều.

Các trục và ổ trục đá quý của bánh xe cân bằng đặc biệt dễ vỡ và thường bị hư hại khi va đập, là nguyên nhân chính dẫn đến việc sửa chữa đồng hồ. Với hệ thống chống sốc, đá quý được gắn trên lò xo, cho phép chúng di chuyển nhẹ trong ổ, nhằm hấp thụ các lực va đập theo phương tâm hoặc phương trục. Các hệ thống chống sốc phổ biến cho các bộ máy Thụy Sĩ gồm: Incabloc, Kif, Etachoc.

Một chiếc đồng hồ cơ thường có từ 15 đến 25 chân kính. Tuy nhiên, nếu bạn sở hữu một mẫu đồng hồ có chức năng phức tạp, bộ máy của bạn sẽ có nhiều chân kính hơn. Thực tế, càng nhiều linh kiện thì càng nhiều chân kính.

Đôi khi, bạn có thể thấy 100 viên hồng ngọc trên một chiếc đồng hồ, nhưng đây là những chiếc đồng hồ có 15 viên hồng ngọc trong bộ máy và 85 viên được phân bổ ở những vị trí khác. Những viên hồng ngọc được gắn khắp nơi thậm chí không hề được khoan lỗ mà chỉ được đặt để tăng tính thẩm mỹ.

Tóm lại, những viên hồng ngọc giúp hạn chế hao mòn bộ máy không còn là sự đảm bảo về chất lượng nữa mà đã trở thành tiêu chuẩn của ngành chế tác đồng hồ. Phần lớn đồng hồ có khoảng mười lăm viên hồng ngọc, và con số này có thể tăng lên đến ba mươi viên tùy thuộc vào các tính năng phức tạp. Khi một chiếc đồng hồ cơ có bộ máy lộ cơ, hoặc có nắp lưng sapphire trong suốt để quan sát chuyển động, những viên hồng ngọc là một phần hấp dẫn của thiết kế.

Ngày nay, một số thương hiệu xa xỉ hàng đầu đang sử dụng các bộ phận silicon để giảm ma sát, cũng như giảm nhu cầu bảo dưỡng đồng hồ quá thường xuyên.

Xem thêm

• HeavyDrive: Công nghệ chống sốc làm thay đổi cuộc chơi của ETA
• 6 mẹo chăm sóc giúp đồng hồ của bạn luôn bền đẹp như mới
• Chân kính đồng hồ là gì?