Más liviano y más sólido que el acero, totalmente resistente a los arañazos y con una superficie similar a un espejo, sumamente agradable al tacto. Esta combinación única de características hace de la cerámica un material ideal para la relojería. IWC es pionero en este campo y fabrica cajas de cerámica para varios relojes desde hace casi 30 años. El principal reto reside en la gran complejidad del proceso de manufactura. Recientemente, este material resistente al desgaste se ha labrado un camino hasta el movimiento.
La fascinación de la cerámica se hace tangible con solo rozar con un dedo una pieza de porcelana de alta calidad. La superficie es tan suave como el terciopelo y agradablemente cálida, especialmente en invierno mientras cae la nieve. Además, la cerámica es un material completamente resistente a los arañazos. Esta combinación única de propiedades hace de la cerámica un material interesante para la relojería: como una imponente caja para relojes mecánicos.
Obviamente, la porcelana no sería adecuada para este propósito. El material elegido es un tipo de cerámica para ingeniería especialmente desarrollado. “Estos materiales inorgánicos y no metálicos son más ligeros y más sólidos que el acero, pero a la vez son extremadamente resistentes a las influencias físicas y químicas”, explica Lorenz Brunner, Director del Departamento de Innovación y Pre-desarrollo de IWC en Schaffhausen. El material no se ve afectado ni por las temperaturas de más de 1000 grados, ni por la humedad, ni siquiera por el ácido. La gama de aplicaciones posibles para la cerámica de ingeniería es muy amplia: incluye condensadores, anillos de sellado e implantes dentales, así como también motores de aviación, para cohetes, o componentes para motores de bajo consumo y alto rendimiento.
LA CERÁMICA RESISTENTE SE ELABORA A PARTIR DE POLVO
La cerámica de alta tecnología que se emplea en relojería utiliza materiales mucho más puros que otros tipos de cerámica y los procesos son más complejos. Comparada con la porcelana, que no es más que arcilla refractaria, no se rompe tan fácilmente. “Los materiales de base son polvos policristalinos, principalmente minerales como silicatos, óxido de aluminio o carburo de silicio”, explica Brunner. Estos se mezclan con varios materiales auxiliares para crear una masa homogénea, se les da forma, y finalmente son sintetizados a altas temperaturas en un horno. Durante el proceso de sintetización, los materiales auxiliares se volatilizan, dejando cuerpos cerámicos sumamente estables compuestos por innumerables granos microscópicos.
La producción de cajas de cerámica para relojes mecánicos es una obra maestra de ingeniería. IWC cuenta con casi 30 años de experiencia en este campo. En 1986, IWC se convirtió en la primera manufactura relojera en utilizar cerámica con óxido de circonio especialmente endurecido para una caja. El Da Vinci Ref. 3755 fue un éxito arrollador. Este elegante y robusto material fue utilizado más adelante en los Relojes de Aviador y, recientemente, se ha hecho presente también en la familia Ingenieur. Con la edición especial limitada del Cronógrafo Top Gun Antoine de Saint-Exupéry, los pioneros de Schaffhausen una vez más se adentran en territorio inexplorado: se trata del primer reloj en la historia de IWC con una caja de cerámica de nitruro de silicio.
EXPLORANDO EL CAMINO HACIA LA MEJOR SOLUCIÓN
“El diseño y producción de una caja de reloj de cerámica es un proceso largo y difícil. Los ingenieros de IWC colaboran estrechamente con los especialistas de sus proveedores para encontrar la mejor solución”, explica Brunner. Uno de los retos más inusuales radica en que la cerámica se encoge, reduciendo su tamaño en una tercera parte, durante el proceso de sintetización. Para garantizar que el movimiento quepa en la caja, la reducción del tamaño debe ser tomada en cuenta desde la etapa de diseño. Otra característica inusual consiste en que, a diferencia de los metales, cuyas propiedades se encuentran claramente definidas y son definitivas antes de su procesamiento, la cerámica – y por ende el producto terminado – está influenciada por cada etapa del proceso de manufactura. El uso de distintos métodos de sintetización, el tamaño del grano elegido y la temperatura de sintetización, pueden tener como resultado productos finales con diferencias significativas, a pesar de provenir de los mismos materiales básicos.
En el caso de la cerámica marrón utilizada para el Cronógrafo Top Gun Antoine de Saint-Exupéry, los ingenieros realizaron numerosos ensayos hasta encontrar el camino hacia el proceso de manufactura óptimo. Por ejemplo, durante la sintetización, el nitruro de silicio no debe entrar en contacto con el oxígeno, ya que podría oxidarse. Esto significa que la caja debe ser llevada al horno a una temperatura de 1.800 grados Celsius, utilizando nitrógeno para crear una atmósfera de gas inerte. Para que el material sea aún más denso, es sintetizado bajo sobrepresión. El suntuoso color marrón se logra mezclando el nitruro de silicio con nitruro de titanio.
Esta combinación específica de materias primas hace que el nitruro de silicio sintetizado sea más duro y resistente que la mayoría de las cerámicas. Pero esto a su vez representa un reto adicional para el proceso posterior de manufactura de la caja. “El nuevo material es tan sólido y robusto que el proceso de fresado resultó sumamente difícil y tuvimos que remplazar las herramientas con punta de diamante con más frecuencia de lo normal”, recuerda Brunner.
—En 1986, IWC se convirtió en la primera manufactura relojera en utilizar cerámica con óxido de circonio especialmente endurecido para una caja. El Da Vinci Ref. 3755 fue un éxito arrollador.
ESTOS MATERIALES INORGÁNICOS Y NO METÁLICOS SON MÁS LIGEROS Y MÁS SÓLIDOS QUE EL ACERO, PERO A LA VEZ SON EXTREMADAMENTE RESISTENTES A LAS INFLUENCIAS FÍSICAS Y QUÍMICAS.
COMPONENTES DE CERÁMICA TAMBIÉN EN LOS MOVIMIENTOS RELOJEROS
La extrema resistencia al desgaste de la cerámica hace que este material sea muy interesante para su uso en el interior del reloj. “Algunas de las piezas del reloj son sometidas a mucha presión y tensión. Por esta razón, estamos intentado remplazar ciertas piezas metálicas por componentes de cerámica”, explica Brunner.
As with its cases, IWC is also taking a pioneering role in this area. The biggest difficulty lies in the fact that a part made of brass or steel cannot simply be replicated in ceramic. As a rule, the material itself influences the geometry of the piece. It is made all the more difficult by the minuscule dimensions and minimal tolerances in a watch movement: here, too, the engineers need to make allowance for the fact that ceramic loses around a third of its volume during sintering.
—La familia del calibre 50000
En 2012, IWC logró por primera vez manufacturar los trinquetes del sistema de cuerda automática Pellaton del Portugués Tourbillon Mystère Rétrograde en cerámica resistente al desgaste. Actualmente, estos trinquetes se utilizan en todos los modelos de la familia del calibre 50000. Además, la palanca del piñón oscilante utilizada en los movimientos de cronógrafo IWC fabricada en la Manufactura va montada en soportes de cerámica en vez de rubí, ya que esta es más resistente que una gema.
En los calibres 51000, un diminuto tubo de cerámica ha remplazado los dos cojinetes en el centro del rotor: “Esto permite un ajuste del rotor más preciso, y elimina la necesidad de rectificarlo”, afirma Brunner, describiendo la principal ventaja de esta solución. Además de la resistencia al desgaste, otra razón para utilizar la cerámica es su ligereza, en particular cuando una pieza debe ser movida utilizando la menor cantidad de energía posible. “Mi especialidad es la ciencia de los materiales, y lo que más me fascina de la cerámica es su durabilidad”, concluye Brunner. Efectivamente, no existe prácticamente ningún otro material capaz de resistir tan bien el paso del tiempo con 30.000 años de antigüedad. Se trata de uno de los artefactos más antiguos hechos por el hombre de los que se tenga conocimiento: una pequeña figura de Venus de arcilla cocida. Los maravillosos relojes de cerámica de IWC están destinados a ser una fuente de deleite de por vida para sus propietarios, y probablemente perdurarán durante miles de años más.
EN 2012, IWC LOGRÓ POR PRIMERA VEZ MANUFACTURAR LOS TRINQUETES DEL SISTEMA DE CUERDA AUTOMÁTICA PELLATON DEL PORTUGUÉS TOURBILLON MYSTÈRE RÉTROGRADE EN CERÁMICA RESISTENTE AL DESGASTE.
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