Osservazione di componenti di orologi con un microscopio digitale
Gli orologi meccanici sono il dispositivo rappresentativo della microfabbricazione di precisione e hanno una lunga storia che risale agli orologi da torre del XIII secolo. Sebbene inizialmente la rotazione degli ingranaggi fosse azionata da pesi, nel XV secolo fu scoperto il metodo di utilizzare le molle, che portò alla miniaturizzazione degli orologi. Gli orologi da polso sono entrati in uso nella seconda metà del XIX secolo e vengono tuttora utilizzati. La storia della produzione di orologi in Giappone non è così lunga, ma da quando l'azienda giapponese Seiko ha creato i primi orologi al quarzo nel 1969, il Giappone è stato leader nel settore degli orologi elettronici.
Questa sezione fornisce una panoramica dei componenti di orologi e presenta esempi di osservazione con il microscopio digitale.
- Cosa sono i movimenti e le ébauches?
- Frequenza e numero delle pietre degli orologi meccanici
- Frequenza degli orologi al quarzo
- Esempi di osservazioni di componenti di orologi con un microscopio digitale
Cosa sono i movimenti e le ébauches?
Il movimento è la parte meccanica all'interno della cassa dell'orologio che ne fornisce la forza motrice. Negli orologi meccanici esistono due tipi di movimenti: quelli a carica automatica e quelli a carica manuale. Oggi i movimenti a carica automatica sono la norma. A seconda del produttore, il numero di modello assegnato al movimento può essere chiamato calibro.
Non tutti i produttori di orologi creano i propri movimenti. Molti fabbricanti producono orologi acquistando movimenti incompleti prodotti da fabbricanti di movimenti.
Un movimento incompleto è chiamato ébauche, una parola francese che significa schizzo o sbozzo.
Frequenza e numero delle pietre degli orologi meccanici
Frequenza degli orologi meccanici
Il movimento di un orologio meccanico è alimentato da una spirale, inserita al centro del componente chiamato bilanciere. La ripetuta espansione e contrazione della spirale fa sì che il bilanciere giri avanti e indietro (quindi che vibri).
La frequenza indica il numero di vibrazioni del bilanciere all'ora.
La maggior parte dei movimenti meccanici attuali ha una frequenza di 28800 (8 vibrazioni al secondo). I movimenti ad alta frequenza hanno frequenze superiori a questo valore, mentre i movimenti a bassa frequenza hanno frequenze inferiori a questo valore.
- A: Molla di bilanciamento
Numero delle pietre
L'albero si usura quando gli ingranaggi girano in un orologio meccanico. Per questo motivo, vengono utilizzati rubini artificiali come cuscinetti per ridurre al minimo l'usura. Oltre che come supporti, i rubini artificiali vengono utilizzati anche per le ancore, facilmente usurabili, nelle forcelle degli scappamenti ad ancora.
La durezza dei rubini è seconda solo a quella dei diamanti, per cui da tempo i rubini vengono utilizzati come pietre nei movimenti meccanici. Maggiore è il numero delle pietre, più il movimento è di alta qualità e complesso.
- A: Rubini
- A: Bilanciere
- B: Perno superiore della ruota centrale
- C: Pietra della ruota centrale
- D: Molla del bilanciere
- E: Forcella dell’ancora
- F: Ancora di uscita
- G: Ancora di entrata
- H: Ruota dello scappamento
Frequenza degli orologi al quarzo
Un orologio al quarzo contiene un oscillatore a cristallo.
Questo cristallo genera elettricità quando è sottoposto a una forza meccanica. Si tratta dell'effetto piezoelettrico. Al contrario, genera una distorsione meccanica quando è sottoposto a elettricità (tensione). Si tratta dell'effetto piezoelettrico inverso. Gli oscillatori a cristallo sfruttano l'effetto piezoelettrico inverso.
La frequenza tipica è 32,768 kHz. Questo valore viene convertito in 1 impulso al secondo (1 Hz) da un circuito integrato per far avanzare la lancetta dei secondi di 1 secondo.
Esempi di osservazioni di componenti di orologi con un microscopio digitale
Questa sezione presenta gli ultimi esempi di osservazione di componenti di orologi utilizzando il microscopio digitale 4K della Serie VHX di KEYENCE.
Osservazione dello stato di lavorazione superficiale di una lancetta di orologio
La modalità Effetto ombra ottico consente di osservare chiaramente le texture delle superfici.
Osservazione di una superficie di deposizione di vapore d'argento su un oscillatore a cristallo
La modalità Effetto ombra ottico consente di visualizzare chiaramente le direzioni dei cristalli.
Osservazione della superficie del cristallo molato
Il contrasto differenziale di interferenza (DIC) e l'HDR consentono di visualizzare le ondulazioni della superficie.
Spellatura del film di rivestimento del cinturino dell'orologio (misurazione del profilo 3D)
la misurazione del profilo 3D consente di quantificare il distacco del film di rivestimento.
