PIÙ LEGGERA E ROBUSTA DELL'ACCIAIO

Più leggera e robusta dell’acciaio, assolutamente antigraffio e con una superficie a specchio piacevolmente delicata al tatto. Questo esclusivo connubio di proprietà rende la ceramica un materiale ideale per la realizzazione di orologi. Da quasi 30 anni, IWC è pioniere nella produzione di diversi orologi con casse in ceramica. La principale difficoltà consiste nell’estrema complessità del processo produttivo. Negli ultimi anni, questo materiale antiusura ha fatto il suo ingresso nei movimenti orologieri.

 

Sfiorando con un dito un oggetto in porcellana di elevata qualità si percepisce concretamente il fascino della ceramica. Al tatto si ha la stessa sensazione dei fiocchi di neve che cadono leggeri fuori dalla finestra. La superficie della ceramica è liscia come il velluto, piacevolmente calda e assolutamente antigraffio. Un esclusivo connubio di proprietà che rende questo materiale interessante per la realizzazione di straordinarie casse per orologi meccanici.

 

A tal fine non si prende ovviamente in considerazione la porcellana, bensì le ceramiche industriali appositamente sviluppate. “Questi materiali non metallici e inorganici sono più leggeri e robusti dell’acciaio, ma al contempo estremamente resistenti agli agenti fisici e chimici”, spiega Lorenz Brunner, Responsabile Dipartimento Pre-sviluppo e Innovazione di IWCSchaffhausen. La ceramica resiste a temperature superiori ai 1.000 gradi, all’umidità e agli acidi. Sono moltissimi gli ambiti d’uso delle ceramiche industriali tra cui i condensatori e gli anelli di guarnizione, ma anche i motori aeronautici e a razzo, i componenti a basso consumo e i motori ad elevate prestazioni.

L’ESTREMA RESISTENZA DELLE CERAMICHE DIPENDE DALLA POLVERE

Le ceramiche high-tech impiegate negli orologi sono diverse dalle altre poiché le materie prime presentano una maggiore purezza e i processi di produzione risultano molto più complessi. Rispetto alla porcellana, che è semplicemente argilla cotta, le ceramiche non si deteriorano così facilmente. “I materiali di base sono polveri policristalline, per lo più minerali come silicati, ossido di alluminio o carburo di silicio”, spiega Brunner. Sono mescolati a numerosi materiali ausiliari, trasformati in una massa omogenea, modellati e infine sinterizzati in un forno a temperature elevate. Durante il processo di sinterizzazione, i materiali ausiliari si volatilizzano lasciando spazio a corpi ceramici estremamente stabili costituiti da innumerevoli grani di minuscole dimensioni.

 

La produzione di casse in ceramica destinate agli orologi meccanici è un capolavoro dell’ingegneria e IWC può vantare quasi 30 anni di esperienza nel settore. Nel 1986 IWC divenne la prima manifattura orologiera ad impiegare una ceramica di ossido di zirconio particolarmente temprata per la cassa del Da Vinci Ref. 3755, che riscosse un enorme successo. Questo materiale elegante e robusto venne successivamente utilizzato per realizzare i Pilot’s Watches e negli ultimi anni si è imposto nella famiglia Ingenieur. Con il Top Gun Chronograph Antoine de Saint-Exupéry in edizione limitata, i pionieri di Schaffhausen hanno nuovamente solcato un territorio inesplorato: è il primo orologio nella storia di IWC ad essere collocato in una cassa in ceramica di nitruro di silicio marrone.

ALLA RICERCA COSTANTE DELLA SOLUZIONE MIGLIORE

“La progettazione e la produzione di una cassa in ceramica costituisce una lunga e ardua impresa. Gli ingegneri di IWC lavorano a stretto contatto con i ceramisti più esperti alla ricerca delle soluzioni migliori”, afferma in breve Brunner. Uno dei problemi particolarmente ostici è il fatto che la ceramica si riduce di circa un terzo durante il processo di sinterizzazione. Per garantire che il movimento si adatti facilmente all’interno della cassa, è necessario tener conto della riduzione già in fase di progettazione. Un’altra difficoltà da affrontare è rappresentata dal fatto che, a differenza dei metalli, le cui proprietà sono chiaramente definite e completate prima della lavorazione, le ceramiche, e quindi il prodotto finito, sono condizionate dalle singole fasi del processo di produzione. È possibile che l’utilizzo di diversi metodi di sinterizzazione, la scelta della dimensione dei grani e la temperatura di sinterizzazione conducano alla realizzazione di prodotti finiti con proprietà notevolmente diverse dagli stessi materiali di base.

 

Nel caso della ceramica marrone del Top Gun Chronograph Antoine de Saint-Exupéry, gli ingegneri hanno profuso innumerevoli sforzi tentando di procedere verso il processo produttivo migliore. Ad esempio, in fase di sinterizzazione, il nitruro di silicio non deve entrare a contatto con l’ossigeno poiché potrebbe ossidarsi. Ciò significa che le casse devono essere cotte in forno con l’azoto a una temperatura di 1.800° Celsius per creare un’atmosfera gassosa di tipo inerte. Allo scopo di renderlo ancora più solido, il materiale viene sinterizzato a pressione elevata. La magnifica colorazione marrone si ottiene mescolando il nitruro di silicio al nitruro di titanio.

 

Questa specifica combinazione di materie prime rende il nitruro di silicio sinterizzato ancora più robusto e resistente della maggior parte delle ceramiche, ma pone a sua volta un altro problema riguardo alla successiva lavorazione della cassa. “Il fatto che il nuovo materiale fosse così resistente e robusto ha reso il processo di fresatura particolarmente laborioso e abbiamo dovuto sostituire molto più spesso del solito gli utensili con punta di diamante”, ricorda Brunner.

—Nel 1986 IWC divenne la prima manifattura orologiera ad impiegare una ceramica di ossido di zirconio particolarmente temprata per la cassa del Da Vinci Ref. 3755, che riscosse un enorme successo.
Questi materiali non metallici e inorganici sono più leggeri e robusti dell'acciaio, ma al contempo estremamente resistenti agli agenti fisici e chimici
—Lorenz Brunner, Lorenz Brunner, Responsabile Dipartimento Pre-sviluppo e Innovazione di IWC Schaffhausen

I COMPONENTI IN CERAMICA CARATTERIZZANO ORA I MOVIMENTI OROLOGIERI

L’estrema resistenza all’usura rende le ceramiche interessanti per l’impiego all’interno dell’orologio. “Alcuni componenti del movimento sono sottoposti a sollecitazioni e urti estremamente elevati. Ecco perché stiamo tentando di sostituire alcuni componenti in metallo con componenti in ceramica”, continua Brunner.

Come nel caso delle casse, IWCsta assumendo un ruolo pionieristico in questo settore. La difficoltà maggiore consiste nell’impossibilità di riprodurre in ceramica un componente in ottone o acciaio. Di norma, è il materiale stesso che condiziona la geometria del componente. Ed è ancora più difficile per via delle minuscole dimensioni e delle tolleranze minime di un movimento orologiero: anche in questo caso, gli ingegneri devono tener conto del fatto che la ceramica perde circa un terzo del suo volume in fase di sinterizzazione.

—La famiglia dei calibri 50000

Per la prima volta, nel 2012, IWC è riuscito a realizzare i cricchetti in ceramica antiusura per il sistema di ricarica automatica Pellaton del Portoghese Tourbillon Mystère Rétrograde. Oggi, questi cricchetti sono utilizzati per tutti i modelli della famiglia di calibri 50000. Inoltre, la leva del pignone oscillante dei movimenti cronografici di manifattura IWCè montata su cuscinetti in ceramica e non su cuscinetti di pietra, poiché la ceramica è più resistente di una pietra preziosa.

 

Nei calibri 51000, i due cuscinetti di pietra collocati al centro del rotore sono stati sostituiti da un minuscolo tubo in ceramica. “Ciò facilita l’alloggiamento più preciso del rotore ed elimina la necessità di allinearlo”, spiega Brunner riferendosi al principale vantaggio di questa soluzione. Oltre alla resistenza all’usura, un altro motivo per utilizzare la ceramica è la sua leggerezza, specialmente quando un componente deve essere spostato con meno energia possibile. “Sono uno scienziato dei materiali e quello che mi affascina di più delle ceramiche è la loro resistenza”, afferma in conclusione Brunner. Infatti, non esiste quasi nessun altro materiale in grado di resistere così bene nel tempo: una piccola statuetta di Venere in argilla cotta è uno dei più noti e antichi manufatti che risale a circa 30.000 anni fa. I meravigliosi orologi in ceramica di IWC sono destinati a essere una fonte eterna di piacere per i loro proprietari e a resistere probabilmente per molte migliaia di anni e oltre.

Nei calibri 51000, i due cuscinetti di pietra collocati al centro del rotore sono stati sostituiti da un minuscolo tubo in ceramica. “Ciò facilita l’alloggiamento più preciso del rotore ed elimina la necessità di allinearlo”, spiega Brunner riferendosi al principale vantaggio di questa soluzione. Oltre alla resistenza all’usura, un altro motivo per utilizzare la ceramica è la sua leggerezza, specialmente quando un componente deve essere spostato con meno energia possibile. “Sono uno scienziato dei materiali e quello che mi affascina di più delle ceramiche è la loro resistenza”, afferma in conclusione Brunner. Infatti, non esiste quasi nessun altro materiale in grado di resistere così bene nel tempo: una piccola statuetta di Venere in argilla cotta è uno dei più noti e antichi manufatti che risale a circa 30.000 anni fa. I meravigliosi orologi in ceramica di IWC sono destinati a essere una fonte eterna di piacere per i loro proprietari e a resistere probabilmente per molte migliaia di anni e oltre.

Per la prima volta, nel 2012, IWC è riuscito a realizzare i cricchetti in ceramica antiusura

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