Detalle del escape y la espiral de silicio del «Tradition Repetición de Minutos 7087-1» de Breguet.
ALGUNOS DE LOS MAYORES DESCUBIRMIENTOS RELOJEROS DEL SIGLO XXI VIENEN DE LA MANO DE UNO DE LOS MATERIALES MÁS ABUNDANTES DEL PLANETA: EL SILICIO. ESTE ELEMENTO PRESENTA DOS CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES: ES MUY RESISTENTE A LA FRICCIÓN Y CON ÉL SE PUEDEN ELABORAR FORMAS DE GRAN COMPLEJIDAD.
UN MATERIAL PARA EL FUTURO
El silicio constituye un 28% de la corteza terrestre, por lo que es el segundo elemento presente en la naturaleza, después del oxígeno. No existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Los minerales que contienen silicio constituyen cerca del 40% de todos los minerales comunes, incluyendo más del 90% de los minerales que forman rocas volcánicas.
El silicio se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se suelen implantar en transistores, pilas solares y en una gran variedad de circuitos electrónicos. El caso es que el silicio es un elemento vital para numerosas industrias. ¿Cómo puede ser que un material tan “electrónico” esté ahora seduciendo a la industria relojera más tradicional?
Tren de ruedas de silicio (rueda de centro, mediana y segundero) del reloj «Superocean Héritage Chronoworks» de Breitling.
PROPIEDADES
El silicio es de gran importancia para la alta relojería por las grandes ventajas que ofrece, como la durabilidad, antimagnetismo, ligereza, resistencia a la corrosión, pero sobre todo por que permite operar sin engrase, virtud esta que puede acabar con uno de los grandes problemas de la industria relojera: el desgaste que sufren los órganos reguladores del mecanismo y la necesidad de lubricación.
Además, con el silicio es posible desarrollar formas complejas, con las que se pueden crear componentes más eficaces.
Rueda de escape de silicio de Breguet.
OBTENCIÓN DE COMPONENTES
Una de las técnicas más habituales para la obtención de componentes de silicio es el denominado proceso DRIE (Deep Reactive Ion Etching – Incisión Profunda mediante Ión Reactivo). Estas piezas se fabrican mediante técnicas fotográficas y químicas, es decir, la imagen de la pieza que se desea producir se proyecta sobre una oblea de silicio de 100 mm de diámetro y medio mm de grosor. En dicha oblea –compuesta por tres capas diferentes, en las que la capa intermedia es de separación- caben unas 250 piezas. Durante el revelado, el sustrato lacado expuesto se hace disolver, de manera que desaparece y resta las partes que no han sido expuestas. Las partes no lacadas se troquelan con plasma hasta el sustrato intermedio, y más adelante se liberan las piezas de silicio mediante troquelado isotrópico. Por último, se procede al limpiado de las piezas resultantes, todas ellas idénticas y listas para ser utilizadas.
Por otra parte, Patek Philippe, Rolex y Swatch Group se aliaron con el Centro Suizo de Electónica y Microtécnica (CSEM) de Neuchâtel y el Instituto de Microtecnología de la Universidad de Neuchâtel (IMT) para crear un silicio oxidado (Silinvar), al que no le afectan los cambios de temperatura, usando para ello la tecnología DRIE. Con ello, se combatía una de las principales dificultades en la fabricación de la espiral de silicio, el coeficiente térmico, es decir, la capacidad del reloj para mantener una marcha constante independientemente de la temperatura.
PIONEROS Y VISIONARIOS
La marca pionera en el uso de silicio fue Ulysse Nardin, ya que en el año 2000 presentó el primer prototipo en silicio de su escape Dual Direct –manufacturado por el CSEM y el IMT-, que la firma utilizó para su reloj “Freak 01”, un espectacular tourbillon carrousel de siete días que brilló en solitario entre los años 2001 y 2004.
Posteriormente, Ulysse Nardin fue aún más lejos con su nuevo “Freak”, cuyo escape introducía un material revolucionario, el “DiamonSil®”, obtenido a partir de la unión de nanocristales sintéticos de diamante y silicio.
El dispositivo antichoque UlyChoc de Ulysse Nardin incluye un componente de silicio que evita la fricción para que el eje del puente del volante recupere su posición en caso de impacto.
NUEVOS MICROCOMPONENTES
En 2008 Ulysse Nardin demostró de nuevo la versatilidad del silicio tanto para el desarrollo de microcomponentes de precisión como para la creación de esferas en su “Silicium Sonata”.
Técnicamente, este reloj, con mecanismo UN-67 incorporaba tres de las novedades presentadas en agosto de 2007 y probadas a través del programa InnoVision de Ulysse Nardin, y que por primera vez se incorporaron comercialmente en un reloj. Estas son las siguientes: el áncora con su clavija de seguridad integrada de silicio; el rodillo con dedo impulsor integrado de silicio, y el muelle espiral realizado en silicio.
Otras versiones del reloj “Freak” dignas de mención son el modelo “InnoVisión”, que incorporaba hasta 10 destacadas innovaciones, casi todas ellas basadas en nuevos usos del silicio: cojinetes de silicio, puente de escape de silicio, puente de silicio y níquel, amortiguador de silicio, resorte espiral de silicio, clavija y platillo realizadas en un único componente mediante proceso DRIE, horquilla y dardo también realizados en un único componente mediante proceso DRIE, rueda de escape y su piñón hechos de una pieza a dos niveles. A ello habría que añadir el barrilete con cojinetes sin lubricación y el escape de silicio Dual Ulysse, ya utilizado en otros “Freak”.
El pasado año, la firma introdujo en su “Freak Lab” el dispositivo antichoque UlyChoc. Este sistema reduce de cinco a dos los microelementos de los tradicionales sistemas antichoque, gracias a un componente hecho en silicio que evita la fricción para que el eje del puente del volante vuelva a estar centrado en caso de un impacto. Este dispositivo se desarrolló con Sigatec, la empresa especializada en microcomponentes de silicio que Ulysse Nardin fundó en sociedad con Mimotec.
Espiral «Spiromax®» realizada con «Silinvar®» de Patek Philippe.
ESPIROMAX Y PULSOMAX
Patek Philippe dispone de una división especial, denominada “Nouvelle Technologie”, dirigida exclusivamente a los nuevos materiales y al descubrimiento de avances tecnológicos. De aquí han surgido desarrollos revolucionarios, relacionados con el silicio.
– La rueda de escape de silicio, que resulta especialmente ligera, antimagnética, muy resistente a la corrosión. La versión del “Calendario Anual”, ref. 5250, presentado en 2005, fue el primer reloj de Patek Philippe que introducía la tecnología del silicio.
– La espiral “Spiromax®”, realizada con “Silinvar®”, un material derivado del silicio. En 2006, la firma presentó la “Spiromax”, desarrollada por la firma junto a un destacado instituto de investigación y otros prestigiosos colaboradores relojeros, cumpliendo con la normativa del Sello de Ginebra. Con ella se pretende optimizar el isocronismo del reloj y la estabilidad del funcionamiento de los relojes mecánicos, así como prolongar la vida de la misma espiral. Esta “Spiromax” se distingue por la geometría exclusiva de su curva terminal y por el diseño original de sus anclajes.
Otro signo distintivo es el punto central de unión con el volante. La forma triangular del anclaje y su composición le garantizan un posicionamiento óptimo.
La espiral Spiromax presenta un volumen tres veces inferior al de una espiral clásica, por lo que pesa muy poco y reduce la fuerza centrífuga. Es prácticamente inmune a los campos magnéticos y su coeficiente de dilatación es muy bajo.
Detalle del escape «Pulsomax®».
– En 2008, la firma presentó el escape “Pulsomax@”, totalmente realizado en Silinvar. El “Calendario Anual”, ref. 5450, del que solo se produjeron 300 ejemplares en platino, fue el primer reloj de la casa en incorporar este nuevo órgano regulador. Dicho escape se caracteriza por una geometría diferente, como la rueda del áncora de 16 dientes, en lugar de los 20 habituales, o la ausencia de las paletas de rubí. Asegura una mejor fiabilidad gracias a que prescinde de lubricantes, mejora el isocronismo y por lo tanto la regularidad de la marcha, y garantiza una menor pérdida de energía.
OTRAS PROPUESTAS
En el año 2006, Breguet presentó dos movimientos totalmente manufacturados por la casa suiza que adoptaron componentes de silicio: el calibre 777Q, con áncora y rueda de silicio y espiral Breguet clásica, y el calibre 591A, que incorporaba un conjunto completo de silicio (rueda de escape, áncora y espiral).
También en el año 2006, Jaeger-LeCoultre utilizó el silicio para el revolucionario escape de elipse isométrico del “Reverso Grande Complication à Triptyque”. Y en 2007, la firma presentó el “Master Compressor Extreme Lab”, un reloj que no requería ningún tipo de lubricación, algo que se conseguía a partir de combinar diferentes materiales con distintos tipos de tratamientos superficiales. En este reloj, sin embargo, la única pieza de silicio era la rueda de escape. Los otros componente presentaban nuevas geometrías y se habían realizado en otros materiales de nueva generación (carbonitrito de Easium, bisulfito de molibdeno).
El revoluiconario «Constant Escapement» de Girard-Perrgaux.
Digno de mención es, por su singularidad, el “Constant Escapement” de Girard-Perregaux, así bautizado como tributo al relojero Constant Girard, uno de los padres de la maca. En su búsqueda de precisión, Girard-Perregaux consiguió desarrollar un nuevo concepto de escape, diseñado a partir de una arquitectura radicalmente distinta. Está formado por cinco piezas, entre las que se incluye una fina lámina de silicio como componente estratégico, y ha sido creado para mantener una amplitud constante hasta que toda la energía haya sido suministrada al volante.
Rolex desarrolló su espiral Syloxi de Silicio, presentada en 2014 y resultado de varios años de investigación y cinco patentes (entre ellas una geometría optimizada y un diseño eficiente de los sistemas de fijación). La espiral Syloxi equipa una nueva generación de movimientos mecánicos creados para los relojes femeninos de la marca.
Dic.05, 2016