El silicio se ha convertido en uno de los materiales emblemáticos para la relojería en este inicio de siglo por sus extraordinarias propiedades: no se ve afectado por campos magnéticos, es insensible a los cambios de temperatura y no precisa lubricación; características fundamentales para mantener las prestaciones cronométricas de los guardatiempos.
Las innovaciones relojeras en este nuevo siglo XXI han gravitado, de forma general, sobre dos ejes: el constructivo y el energético. Las innovaciones constructivas se han centrado en añadir una dimensión más al diseño plano clásico de los movimientos. Esta tercera dimensión, que ha dotado de volumen a los calibres, ha permitido satisfacer la imaginación de atrevidos relojeros a la hora de crear nuevos movimientos con disposiciones inéditas. La transmisión de la energía en vertical -en lugar de en horizontal- ha proporcionado curiosas creaciones, como el Bugatti de Parmigiani Fleurier o la mayoría de piezas de Urwerk, en las cuales las tradicionales agujas han sido sustituidas por una estructura satelital, cuyos brazos giran a su vez sobre su propio eje para mostrar el numeral correspondiente.
En definitiva, dotar de volumen a los movimientos ofrece un abanico impresionante de posibilidades para llevar la fantasía de los maestros relojeros al extremo a la hora de mostrar el transcurso del tiempo a través de nuevos sistemas. El otro eje innovador ha sido la energía. Curiosamente, esta línea de desarrollo ha coincidido con la percepción social de que debemos ahorrar energía y ser eficientes. En el caso concreto de la relojería, el hilo energético ha ofrecido soluciones encaminadas a aumentar la reserva de marcha de los relojes, dotándolos de sistemas más eficientes de conservación de la energía y de concepciones mecánicas que garantizan un consumo menor. Paralelamente, en mecánica relojera este menor consumo se traduce en la eliminación -o, al menos, en la reducción- de las fricciones y, en consecuencia, en la disminución de las necesidades de lubricación, lo que a su vez permite distanciar los mantenimientos que deben realizarse para que las piezas estén en perfecto estado de revista. Como se puede ver, en este campo -como en muchos otros-, la energía da mucho más juego del que podamos pensar a primera vista.
Aquí es donde el silicio, el segundo material más abundante en la Tierra después del oxígeno, adquiere todo su sentido. A sus propiedades intrínsecas -no se ve afectado por los campos magnéticos, no le afectan los cambios de temperatura y no precisa de lubricación cuando fricciona entre sí- se le une otra no menos importante, relativa al proceso de fabricación de sus piezas. Nos referimos a la técnica denominada “Deep Reactive Ion Etching” (DRIE), que podemos traducir como “grabado profundo mediante iones reactivos”.
No entraremos al detalle en cómo se realiza este grabado, pero sí comentaremos el resultado: las piezas fabricadas mediante la técnica DRIE tienen una precisión extrema en cuanto a forma y dimensiones. Con los modernos sistemas de simulación computerizada del comportamiento dinámico de las diversas piezas del reloj, se puede llegar a diseñar componentes que encajen perfectamente y que respondan a las prestaciones deseadas. La técnica DRIE permite reproducir la pieza diseñada -que ha demostrado su perfecto funcionamiento de forma teórica- con una extraordinaria precisión en cuanto a sus medidas y, lo que es más importante, en cuanto al acabado de las superfi cies, sin las rugosidades ni los sobrantes que pueden dejar los métodos tradicionales de corte. En definitiva, permite realizar la pieza perfecta, tal cual ha sido diseñada.
El sistema que más se aprovecha de las características que ofrece el silicio es el órgano regulador, y más concretamente la espiral, el áncora y la rueda de escape. Aunque la mayoría de los modelos que han incorporado dicho material eran prototipos o concept watches, hay varias marcas que se han atrevido a utilizarlo en sus modelos comerciales. Patek Philippe, la marca de Alta Relojería por excelencia, que se ha mantenido constante en su quehacer relojero desde sus inicios, se embarcó a fi nales del siglo pasado y principios de éste a explorar las posibilidades que ofrecía el silicio en su aplicación en la relojería tradicional. El departamento Patek Philippe Advanced Research ha sido el encargado de dedicar tiempo y recursos a investigar esta vía, que fi nalmente ha empezado a dar sus frutos.
Durante la pasada feria de Basilea 2013, la fi rma ginebrina presentó su nuevo modelo Gondolo “8 days, day & date indication” -referencia 5200G-, provisto del revolucionario Calibre 28-20 REC 8J PS IRM C J -para abreviar, nos referiremos a él en este artículo como 28-20-, un movimiento que aglutina de forma inédita las ventajas constructivas del uso del silicio para aumentar las prestaciones cronométricas del reloj sin renunciar por ello al saber relojero clásico.
Un corazón de silicio
Dentro del Gondolo late un corazón de silicio, o quizás deberíamos decir “de Silinvar®, un derivado que ha sido desarrollado por el CSEM de Neuchâtel, en colaboración exclusiva con Patek Philippe, Rolex y el grupo Swatch. El CSEM -acrónimo de “Centre Suis- se d’Electronique et de Microtechique”- es una compañía suiza privada, independiente y sin ánimo de lucro para la investigación aplicada, incluida la tecnología, la estrategia y la consultoría de innovación, centrada en generar valor añadido en el marco de un mundo sostenible, según reza su presentación.
El Silinvar® se ha utilizado para la construcción de los tres elementos claves del órgano regulador: la rueda de escape, el áncora (Pulsomax®) y la espiral (Spiromax®). Si a ello unimos el ya tradicional volante Gyromax®, nos encontraremos con uno de los órganos reguladores más avanzados y precisos que existen, y mantiene en esencia la concepción relojera tradicional.
El escape perfecto: Pulsomax
El escape de un reloj mecánico, considerando como tal la rueda de escape y el áncora, es el encargado de distribuir la entrega de energía que le llega del tren de rodaje procedente del barrilete (en este caso, de dos de ellos). Un escape clásico de áncora suizo, en el que tanto la rueda de escape como el áncora son metálicos y las palas del áncora son rubíes, ha de hacer frente a algunas adversidades:
Una de ellas es la fricción entre los dientes de la rueda de escape y las palas del áncora, que provoca un deterioro de los componentes y un gasto adicional de energía. Para “suavizar” la fricción es preciso el uso de lubricantes, pero se trata de una zona delicada de lubricar y por ello es necesaria una cierta pericia para depositar la cantidad justa de aceite que se precisa.
Otro inconveniente reside en el hecho de que las palas del áncora no son solidarias a ésta sino que son elementos independientes. Ello conlleva la necesidad de ajustar la posición de las palas en los brazos del áncora para quecumplan perfectamente su cometido. Lógicamente, ello no supone ningún reto técnico para maestros relojeros con tanta experiencia, pero no por ello deja de ser un punto delicado y una posible fuente de problemas.
En el calibre 28-20 de Patek Philippe el escape se ha realizado en Silinvar®, sacando buen partido de sus propiedades. Además, la posibilidad de realizar el áncora de un solo bloque -las palas no son rubíes sino que forman parte de la misma- a través de la técnica DRIE elimina la necesidad de ajustar la palas y los problemas de que ésta pueda conllevar. La construcción de la rueda de escape también se beneficia de esta técnica: sus dientes encajan perfectamente en la geometría del áncora, de manera que se reduce significativamente la fricción. La ausencia de lubricación de las partes en contacto permite alargar los periodos de mantenimiento del reloj, a la vez que facilita el ahorro energético.
Ello hace que se disponga de más energía para otros cometidos.
Carrura, esfera y fondo del Patek Philippe Gondolo 8 days, day & date indication.
Una espiral de «piedra»
La espiral realizada en Silinvar® que equipa el calibre 28-20 de Patek Philippe recibe la denominación de Spiromax®. Otra vez sacamos partida de las propiedades que nos ofrece el silicio: sus propiedades amagnéticas y su nula afección a los cambios de temperatura. Todos los compuestos metálicos sufren en mayor o menor medida frente a los campos magnéticos -si bien las últimas aleaciones utilizadas han disminuido en gran medida este inconveniente-, pero el silicio es un elemento químico no metálico, por lo que una espiral de este material estará totalmente exenta de la influencia de cualquier campo magnético, con independencia de su intensidad.
De igual forma, la insensibilidad del silicio frente a los cambios de temperatura también le permite mantener sus prestaciones sea cual sea la temperatura ambiente, además de resistir mejor los bruscos cambios térmicos que pueda padecer el reloj. El Spiromax®, por su composición de silicio, también se beneficia de la fabricación mediante DRIE, de modo que la precisión de su geometría es total. Además, incorpora una curva terminal exclusiva de Patek Philippe -basada en la más conocida curva Breguet- que le proporciona un buen isocronismo (es decir, una regularidad perfecta en la duración de sus alternancias).
Más allá del silicio
Para finalizar con el órgano regulador del calibre 28- 20, cabe mencionar que el volante con el que va equipado es del tipo Gyromax®, que, si bien nada tiene que ver con el silicio, sí que aporta su pequeño grano de arena a la hora de conseguir unas buenas prestaciones
de cronometría.
Al permitir, el volante, el ajuste de la marcha del reloj modificando su momento de inercia, la espiraloscila de forma libre, sin contacto alguno en toda su longitud útil. Como es sabido, en este tipo de volantes basta con variar la posición de las cabezas locas situadas sobre los brazos del volante para modificar su momento de inercia, con lo que se consigue variar el tiempo de oscilación para atrasar o adelantar la marcha del reloj según sea preciso.
Pero, como hemos anunciado, el 28-20 va más allá del silicio, y está dotado de alguna sutileza más. Anteriormente indicábamos que el sistema Pulsomax® -áncora y rueda de escape de Silinvar®- conseguía menor fricción, lo que a su vez se traducía en un ahorro energético. Este ahorro energético permite incorporar un cambio de fecha y de día de la semana instantáneos. A medianoche y en tan sólo tres milisegundos, se produce el salto del disco del día de la semana y se mueve la aguja indicadora de la fecha. Aunque pueda parecer algo sencillo, no lo es en absoluto.
Durante el transcurso del día se van cargando las dos palancas que mueven ambas indicaciones (con la consiguiente necesidad de suministro de energía) para, posteriormente, descargarla de forma instantánea y mover así las dos indicaciones del calendario. Una exquisitez técnica y también visual. Esta particularidad es la que condiciona la reserva de marcha nominal de este calibre (ocho días; dos menos, por ejemplo, que el que equipa la referencia 5100, también dotada de dos barriletes y con la misma construcción). Sin embargo, cabe mencionar que la citada reserva de marcha no es la real: esos ocho días son el tiempo en el que se asegura una buena amplitud del volante, así como la precisión de marcha deseada.
Otro aspecto en el que se han aprovechado las particularidades del Silinvar® es la frecuencia de marcha, que ha pasado de los 3 HZ de la citada referencia a los 4Hz (28.800 alternancias por hora) sin que ello suponga someter al conjunto a riesgo alguno. El calibre 28-20 es rectangular, con unas dimensiones de 28 milímetros de largo, 20 de ancho y una altura de 5,05. Está compuesto por 235 componentes y 28 rubíes. Son precisas 134 vueltas de corona para armar por completo los dos barriletes colocados en serie que permiten almacenar la energía necesaria para un funcionamiento de 192 horas. Ofrece indicaciones de horas y minutos centrales, y pequeños segundos horarios a las seis horas. A las doce, un arco circular muestra la reserva de marcha mediante una aguja. A las seis horas, compartiendo eje con el segundero horario, un puntero nos indica el día del mes y una ventana nos muestra el día de la semana.
A través de la corona podremos dar cuerda al reloj o bien, mediante una extracción, ajustar horas y minutos. En la carrura se pueden ver dos pulsadores: el situado a las cuatro nos permite cambiar el día del mes, mientras que el situado entre las cuatro y las cinco horas sirve para modificar el día de la semana. En definitiva, el silicio ya está aquí y empieza a formar parte, sin estridencias, de las gamas comerciales. Si viene de la mano de Patek Philippe, el resultado está garantizado.
Este artículo ha sido publicado en el número 47 de la revista Máquinas del Tiempo.
Por Ernest Valls.
