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Sound Check

Wie die Ingenieure bei Mercedes-AMG im Süddeutschen Affalterbach die Motoren richtig zum Klingen bringen.

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EINE HALBE MONDREISE

30 Tonnen in 10.000 Einzelteile zerlegtes material und mindestens 60 Spezialisten des MERCEDES AMG PETRONAS Formula One™ team folgen dem FORMEL-1-Zirkus über fünf Kontinente. damit alles immer termingerecht am richtigen Ort ist, ist ein perfekt ausgeklügeltes System genauso notwendig wie jede Menge Improvisationstalent.

Grande Complication Dial Explained
Kleine Welt

Zeit bewegt die Welt. Knapp, aber anspruchsvoll fasst die IWC Portugieser Grande Complication den Satz von der Zeit als dem Motor aller Veränderungen zusammen. Eine Zeitmaschine, die auf dem Zifferblatt die geneigte Weltkugel zeigt.

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DIGITALE EWIGKEIT

Ist die Ewigkeit eine Scheibe? Beim 2009 erstmals in der Da Vinci Perpetual Calendar Digital Date-Month verwendeten Manufakturkaliber 89800 wurde die digitale Datumsanzeige neu definiert: Die dreifache Scheibenanzeige des ewigen Kalenders zeigt im Grossformat Tagesdatum sowie Monat und etwas dezenter den Schaltjahreszyklus an. Alles genial miteinander synchronisiert.

Top Secret

Über 500 hochqualifizierte Spezialisten entwickeln und konstruieren im englischen Brackley die Silberpfeile des MERCEDES AMG PETRONAS Formula One™ Teams. Nahezu jedes der 3.200 Fahrzeugteile wird dabei massgefertigt.

Ingenieur – die Geschichte einer Legende

Ab 1955 sorgte eine tickender „Ingenieur“ aus Schaffhausen für Furore. Die eigentliche Geschichte dieser Uhr beginnt dagegen bereits im Jahre 1888.

Ein Überflieger mit Großdatums- und Großmonatsanzeige

Die „Spitfire Perpetual Calendar Digital Date-Month“ ist der sportlich-elegante Überflieger innerhalb der IWC-Fliegeruhrenkollektion. Die Ablesbarkeit von Tag und Monat könnte nicht besser sein und die Mechanik dieser Uhr nicht faszinierender.

Institute of swiss watchmaking IOSW

Die stetig wachsende Nachfrage nach Luxusuhren führt zu einem vermehrten Bedarf an qualifizierten Fachkräften für die Uhrenherstellung und -wartung.

Entdeckungsreise

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Der Werkstoff Keramik findet überall da Anwendungen wo hohe Anforderungen gestellt werden und Spitzenleistungen gefragt sind

Text — Alexander Linz Datum — 28. Februar 2012

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Buchstabiert in Form des internationalen Funkalphabets klingt und sieht das Wort Keramik ziemlich mächtig aus. Beeindruckend, vor allem aber interessant, ist die vor 26 Jahren begonnene Geschichte der Fertigung von Keramikgehäusen bei IWC. Die Schaffhauser Manufaktur stellt damals ihr erstes Hightech-Keramikgehäuse aus Zirconiumdioxid (ZrO2) vor. Zirconiumdioxid, oder vereinfacht ausgedrückt Zirkonoxid, ist eine Hochleistungs-Spezial-Keramik, also ein nichtmetallischer, anorganischer Werkstoff, die ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt wurde. Bei IWC war man damals auf der Suche nach dem perfekten, schwarzen Gehäuse als weitere Evolutionsstufe für die „Da Vinci“ und stieß dabei auf Keramik.

Das Schwarzfärben von Stahl war in jener Zeit noch von zahlreichen Nachteilen begleitet. Vornehmlich scheiterte es an der gewünschten Oberflächenhärte und so zerkratzten schwarz eingefärbte Gehäuse rasch und nachhaltig. Undenkbar für die Gehäusebauer bei IWC dem Kunden so etwas zumuten zu wollen. Im Keramikspezialisten Metoxit AG, angesiedelt in der Schaffhauser Nachbarschaft Thayngen, fand man dereinst seinen kongenialen Partner und entwickelte mit ihm eine Rezeptur für kohlrabenschwarze Keramik. Im IWC-Sammelband aus jener Zeit liest man dazu das Folgende: „Dass wir für die allererste Armbanduhr in Zirkonoxid ausgerechnet die Summe aller Farbstoffe, also Schwarz, auswählten, ist nicht Ausdruck düsterer Zukunftserwartungen. Sondern der erste dunkle Hinweis darauf wie zeitlos Uhren sein können.“ In einer fünfteiligen „Alchemie“-Anleitung in demselben Sammelband wird zudem erörtert wie ein Keramikgehäuse entsteht.

Aber nicht nur das, IWC brachte sogar eine Spezialbroschüre mit dem Titel „Da Vinci in Keramik“ heraus. Wenn man sich nun noch vor Augen führt, dass Zirkonoxid in dieser Form erst ab dem Jahre 1983 gewerblich industrialisiert werden konnte, so halten wir es nicht für übertrieben, wenn wir an der Stelle formulieren: IWC war seiner Zeit voraus und der Pionier in Sachen Keramik. Mit der „Da Vinci“, Referenz 3755, legte man in Schaffhausen den Grundstein, acht Jahre später folgte der zweite Streich: Der „Fliegerchronograph“, Referenz 3705, in Keramik.

Einmal öfter zitieren wir an der Stelle aus dem damaligen IWC-Sammelband: „Dieser Fliegerchronograph wird in Liebhaberkreisen ungewöhnlicher Uhren einigen Staub aufwirbeln: Er ist der erste überhaupt aus Zirkonoxid, jener High-Tech-Keramik, die – fliegerisch gesehen – an die moderne Stealth-Technologie erinnert und sich längst in der Raumfahrt bewährte. Seinen Exklusiv-Anspruch unterstreicht er kompromisslos in mattschwarz rund um die Uhr, deren Präzision von nachtleuchtenden, weißen Zeigern und Ziffern abzulesen ist.“ Der Fliegerchronograf „3705“ verfehlte seine Wirkung nicht, schnell entwickelte er sich zur Kultuhr und er fand unzählige Nachahmer.

Mit der Vorstellung der auf 1000 Stück limitierten „Fliegeruhr Doppelchronograph“ im Keramikgehäuse, Referenz 3786, im Jahre 2006 präsentierte IWC die nächste tickende Legende. Der heute unter Sammlern gesuchte Keramik-„Doppelchronograph“, die im Jahre 2007 vorgestellte „Fliegeruhr Doppelchronograph Edition Top Gun“, Referenz 3799“ und die ein Jahr später vorgestellte „Fliegeruhr Chronograph Automatic Edition Top Gun“ schlossen den Reigen an Keramikfliegeruhren der IWC bis dato ab.

Top Gun – die Referenz
Lässt man die geschichtliche Entwicklung der Fliegeruhren Revue passieren, so war diese eine geradezu logische Weiterentwicklung des Themas Hightech-Keramik bei IWC, die zuletzt mit der Partnerschaft mit der „Top Gun“ Fighter Weapons School, der Elitepilotenschule der U.S. Navy, gekrönt wurde. Wenn irgendwo Anwendungen mit hohen Anforderungen gestellt werden und Spitzenleistungen gefragt sind dann hier. Wir meinen, nirgendwo anders könnten die IWC-Keramikzeitmesser ihre perfekte Symbiose aus Hightech, Tradition und Cockpit-Design besser zum Ausdruck bringen. Die enorme Härte, Hitze- und Kratzbeständigkeit von Zirkonoxid und dessen gute Hautverträglichkeit lassen de facto keine Wünsche offen.

Es mag demnach ebenso kein Zufall sein, dass die Flugzeuge der U.S. Navy selbst reichlich mit Hightech-Keramik-Elementen ausgestattet sind. Die Anwendungsbandbreite ist hierbei enorm. Überall da wo bei einem modernen Flugzeug (egal ob militärisch oder zivil) hitzebeständige, widerstandsfähige, leichte und nicht korrosive Werkstoffe gebraucht werden, da steht Hightech-Keramik an oberster Stelle. Mittlerweile haben Keramikkomponenten sogar bei Triebwerken Anwendungen gefunden und durch die daraus resultierende Gewichtsersparnis die Treibstoffeffizienz nachhaltig verbessert. An einem Ort wo man Keramik gar nicht erst vermuten würde findet man sie ebenso: In den Flugzeugtanks. Diese werden nicht etwa aus Keramik gefertigt, sondern in ihnen befinden sich zahlreiche installierte Signalgeber und -empfänger aus Keramik. Erstere werden mit einer genau definierten, gepulsten elektrischen Energie zum Schwingen gebracht.

Die so erzeugten Schallwellen werden in Folge von der Oberfläche des Flugzeugbenzins Kerosin reflektiert und von Zweiteren, den piezoelektrischen Messwandlern aus Keramik, wieder empfangen. Der Bordcomputer analysiert unter Berücksichtigung der genau definierten Größe des jeweiligen Tanks die Laufzeiten der Schallwellen und so kann er unter allen Bedingungen und Fluglagen stets die noch exakt verbleibende Treibstoffmenge in den diversen Tanks berechnen. Weitere entscheidende Flugparameter, wie die verbleibende Reichweite, lassen sich sodann naturgemäß korrekt berechnen. Man sieht schon, dies ist eine weitere Anwendung wo hohe Anforderungen gestellt werden und Spitzenleistungen gefragt sind.

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Komplexe Fertigung
Hohe Anforderungen und Spitzenleistungen sind ebenso gefordert, wenn ein Keramikgehäuse entstehen soll. Die Zusammenarbeit mit dem richtigen Partner ist dabei von entscheidender Bedeutung, will man als Hersteller seinen hohen Qualitätsanspruch bis ins letzte Detail umgesetzt sehen. Zu Beginn der Fertigung der Keramikgehäuse näherte man sich seiner gewünschten Gehäuseform zuerst durch isostatisches Pressen und anschließendem Sintern an.

Ein aufwendiges Nachbearbeiten war jedoch notwendig, damit das Gehäuse seine endgültige Form erhielt. In den letzten Jahren werden mit dem sogenannten Keramikspritzguss (Ceramic Injection Moulding, CIM) große Fortschritte erzielt. Dieses Verfahren ist weniger fehleranfällig und sogar günstiger als die herkömmliche Sintertechnik. Hinzu kommt, dass es ähnlich dem Kunststoff-Spritzguss fast grenzenlose Möglichkeiten in der Formgebung eröffnet. Dadurch wurde eine effiziente Serienfertigung von filigranen Strukturen und komplexen Geometrien aus Keramik überhaupt erst möglich. Nur wenige Spezialisten beherrschen dieses Hightech-Verfahren so gut wie die Firma Formatec aus den Niederlanden. Die Gehäusebauer und Ingenieure der IWC haben demnach auch die Holländer mit der Herstellung ihrer Keramikgehäuses beauftragt.

In der Praxis gestaltet sich der Prozess vom Zirkonoxid-Pulver bis zum fertigen Keramikgehäuse sehr aufwändig. Während Kunststoffe sich beim bloßen Erhitzen verflüssigen, muss bei der Keramik das pulverförmige Ausgangsmaterial zuerst in eine homogene Masse verwandelt werden. Dafür wird dem Zirkonoxid ein thermoplastisches Bindemittel beigemischt. Als gebundenes Granulat kann es bei einer Temperatur von 170 Grad dann in die Form gespritzt werden. Mit dem Abschluss des Gusses entsteht der sogenannte Grünling. Jeder wird einzeln von Auge gründlich auf seine Oberflächenbeschaffenheit hin untersucht, bevor gefräst wird und erste präzise Bohrungen ausgeführt werden. Nachdem das Bindermittel mit Schwefelsäure wieder herausgelöst wurde, wird der Grünling während rund zwei Tagen bei einer Temperatur von 1500 Grad gebrannt. Während dem Sintern schrumpft er auf seine endgültige Größe und erhält auch sein edles, schwarzes Aussehen.

Da Vinci Ceramic - Circle
—Das aussergewöhnliche Gehäuse der Da Vinci Chronograph Ceramic wird aus Hightechkeramik und Titan Güte 5 gefertigt.

Dazu muss man wissen, dass anders als bei zum Beispiel Brot, das beim Backen aufgeht, keramische Werkstücke während dem Brennvorgang um etwa einen Drittel schrumpfen. Darin liegt auch der größte Unterschied zu den diversen Metallen: Während diese direkt nach der Verhüttung – dem Ausschmelzen aus dem Erz – ihre endgültigen Eigenschaften aufweisen, sind Verhalten, Form und Größe von Erzeugnissen aus Keramik untrennbar mit den einzelnen Herstellungsschritten verbunden. Die hohe Kunst und Ingenieursleistung besteht also in der gezielten Beeinflussung der Materialstruktur beim Brennprozess. Dabei muss vor allem der Größenverlust in die frühe Konstruktionsphase mit einberechnet werden. Die anschließende Behandlung mit dem Sandstrahler verleiht dem Gehäuse dann seine matte Oberfläche. Zum notwendigen Schleifen geht es zuletzt zu einer spezialisierten Firma, die auch in den Niederlanden beheimatet ist. Mit Diamantwerkzeugen werden hier die vorher gebohrten Löcher und die restlichen Geometriemerkmale exakt auf die zulässigen Toleranzen erweitert. Da ist viel Arbeit notwendig und somit dauert die Herstellung eines IWC-Keramikgehäuses in Summe mehrere Wochen.

Da Vinci Chronograph Ceramic

—Ref. 3766

Mehr Details

In die Arbeitsprozesse fließen naturgemäß ständig Verbesserungen ein. Frei nach dem Motto: Wer rastet, der rostet. Selbst wenn Rost bei Keramik nie ein Thema war oder je sein wird. Bei den drei neuen Referenzen werden die Federstege künftig nicht mehr direkt in die Keramik, sondern in Stahl- und Teflon-Buchsen montiert. Der Reibungskoeffizient wird damit dezimiert und somit der Abrieb am Federsteg. Zudem gehört die Bruchgefahr an den „Hörnern“ bei der Montage und Demontage der Federstege fortan der Vergangenheit an.

Zwei markante Details unterscheiden die Gehäuse bei den neuen Fliegeruhren: Bei der Referenz 3880, der „Fliegeruhr Chronograph“, kommt ein sogenannter einteiliger Gehäusering zur Anwendung. Dabei wird der Keramik- Außengehäusering mit dem Titan- Innengehäusering verklebt, indem Klebefolien verwendet werden, die beim Aushärtevorgang im Ofen nur durch ihr Eigengewicht beaufschlagt sind. Dieses Gehäuse verfügt auch über ein Weicheisenzifferblatt, einen Werkring und einen Innenboden aus Weicheisen, ist somit zusätzlich effizient gegen den möglich störenden Einfluss durch Magnetfelder geschützt.

Fliegeruhr Chronograph Top Gun Miramar

—Ref. 3880

Mehr Details

Bei der Referenz 5019 und 5029, die „Große Fliegeruhr“ und die „Große Fliegeruhr mit ewigem Kalender“ kommen zweiteilige Gehäuseringe zur Anwendung: Die Gehäuseoberteile, der so bezeichnete „Kamin“, sind in das jeweilige Gehäusemittelteil verschraubt. Der Keramik- Außengehäusering wird mit dem Titan- Innengehäusering verpresst und nicht verklebt. Die Verpressung wird dabei mittels genauer Drucküberwachung kontrolliert. Dabei können nur solche Gehäuseteile miteinander verpresst werden, die zwischen dem mindest- und maximal- zulässigen Druck liegen. Bei steigendem, zu hoch werdendem Druck wird durch eine geeichte Anzeige mitgeteilt, die Montage zu unterbrechen . Durch zu hohen Druck auf die Keramik entstehen Spannungen, die zu Rissen führen können. Diese beiden Keramikgehäuse haben kein dreiteiliges Weicheisen- Innengehäuse und somit keine zusätzliche Abschirmung gegen Magnetfelder. Es sind ästhetische und nicht etwa technische Gründe warum IWC darauf verzichtet hat: Die Gehäuse wären im Vergleich zu ihrem Außendurchmesser einfach zu hoch geworden.

Grosse Fliegeruhr Perpetual Calendar Top Gun

—Ref. 5029

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