Алхимия времени: вековые традиции и высокотехнологичные материалы

Алхимия времени: вековые традиции и высокотехнологичные материалы

Алхимия времени: вековые традиции и высокотехнологичные материалы

Насколько искусно не были бы сделаны часы, в современном мире существует множество более простых и эффективных способов измерять время. И все же, хрупкая гармония колес, пружин и рычагов сегодня по-прежнему вызывает неподдельный интерес.
 
Что же привлекает коллекционеров и самих мастеров часового дела к этой старомодной традиции? Возможно, причина кроется в том, что античные принципы  и 200-летняя технология создания часов превращаются во что-то совершенно новое, когда они соединяются с современными технологиями обработки и трансформации материалов.
 
Долгое время в часовом деле господствовали металлы. Часы делались из латуни, затем из других неокисляющихся металлов. Золото было стандартом, а особо дорогие экземпляры создавались из платины. В 19-м веке к ним добавилась сталь. Металлы сопровождались рубинами, которые использовались для уменьшения трения.
 
И вот, после вековой металлической монополии, часы все чаще оснащаются легкими, сверхпрочными материалами, подходящими, скорее, для подвески гоночного болида, чем для традиционной механики. В стремлении сделать что-то знаковое и вечное, в желании превратить обыденное в бесценное родилась новая традиция – создание материалов.
 
От керамического корпуса снаружи, до самосмазывающейся кремниевой микромеханики внутри, механические часы выглядят сегодня более впечатляющими и продвинутыми, чем когда-либо.
Материаловедение стало новой магией современных часовщиков, а инженеры материаловеды - последними новобранцами часовой индустрии нашего времени. А когда дело доходит до инновационных материалов, то «Hublot» - просто хранилище удивительных историй.
 
Магия Hublot
 
Первая история – о «Волшебном золоте».
Больше четырех лет Сенад Гасанович работал на собственном литейном заводе «Hublot» на Женевском озере, внедряя технологию Лозаннского Политехнического Института (EPFL). Его задачей было разработать 18-каратное золото, которое не царапается.
 
Получившееся у Гасановича «Волшебное золото», соединившее 24-каратное золото с пористой керамической подложкой, было похоже на золотоносную породу, красоту которой можно оценить в часах «Big Bang Meca-10 Full Magic Gold», «Unico Magic Gold», «Big Bang Ferrari Unico Magic Gold» и нескольких других моделях.

Хронограф Hublot Big Bang Unico Magic Gold

Что сделали техники, это соединили чистое жидкое золото с карбидом бора, порошком, который уплотняется и прессуется для изготовления керамики. Пористая формованная керамика имеет достаточное пространство, которое можно заполнить жидким золотом - до 75% композитного металла.
 
Но, разве можно считать это золотом? «Центральное бюро по драгоценным металлам» в Берне уверено, что - да. Бюро сертифицировало материал как золото, и даже позволило «Hublot» штамповать его пробой в 18 карат. Если, конечно, кто-то сможет поставить на него пробу…
 
На самом деле, сплав "Волшебного золота" настолько твердый, что его нельзя проштамповать. Для сравнения, чистое 24-каратное золото имеет устойчивость к царапинам от 25 до 50 баллов по шкале твердости по Виккерсу, в то время как золото в 18 карат имеет в среднем 350-400 Виккерсов. Твердость нержавеющей стали обычно составляет 600 Виккерсов, а «Волшебное золото», как и керамика, имеет примерно 1000 единиц. При этом твердость самого твердого вещества, известного человеку, алмаза - 10 000 Виккерсов.
 
Так родилось «Волшебное золото», а заодно и подразделение «Металлургии и материалов» компании «Hublot». Во время его презентации Жан Клод Бивер настаивал на том, что «Hublot» сможет использовать этот процесс для создания других устойчивых к царапинам материалов: платины, палладия, алюминия, меди, никеля и даже серебра. «Оно никогда не будет царапаться и даже не окислится. И это только начало…», - пообещал он.
 
И недавно команда, которая во главе с Матиасом Баттетом и Сенадом Гасановичем разработала "Волшебное золото", представила еще один экзотический материал - ярко-красную керамику. В «Hublot» ее назвали «Красной магией».

Часы Hublot Big Bang Unico Red Magic
 
Напомним, что, когда мы говорим о керамике в часах, то речь, конечно же, идет не о глине. Обычно, это неметаллический порошок (например, оксид циркония), который спекается при очень высоких температурах, приобретая исключительную твёрдость и прочность. Черно-белую керамику относительно легко создать, и ее используют в часовом деле уже многие годы. Но добавление какого-либо цветного пигмента представляет собой огромную проблему, особенно такого, как красный.
 
Достойная красная керамика десятилетиями ускользала от часовых мастеров. Если вам нужен был ярко-красный корпус, то приходилось смириться с тем, что материал царапался, быстро изнашивался и выгорал. Но теперь «Hublot» создала «Red Magic». Компания разработала сложную технологию производства с использованием давления и тепла.
 
Обычно керамические детали сначала формуют, а затем спекают. После спекания они обрабатываются для придания им окончательной формы, а затем полируются. Но одной из традиционных проблем с темной или белой керамикой было то, что тепло во время процесса выпечки разрушает пигменты. Запатентованная же «Hublot» технология «Red Magic» использует комбинацию высокого давления  и температуры. Благодаря технологии изготовления эта керамика намного плотнее и твёрже, и, следовательно, более устойчива к царапинам. И это гораздо больше, чем просто новый цвет. В «Hublot» утверждают, что процесс подходит для производства и других ярких цветов.
 
Твердость керамики «Red Magic» составляет около 1300 Виккерсов, а это на 300 единиц больше, чем традиционные керамические материалы. «Hublot» потребовалось четыре года, чтобы создать все необходимые компоненты из нового материала, который уже можно увидеть в часах «Big Bang UNICO Red Magic».
 
Сияние без света
 
Сестринская компания «Rado», «Comadur» также производит собственные керамические компоненты. Вдохновлённая средневековыми алхимическими процессами, компания недавно изобрела керамику под названием «высокотехнологичная плазма». Процесс, запатентованный компанией, превращает чистую белую керамику в нечто редкое и красивое – керамику с металлическим оттенком. Уникальный и современный материал излучает внутреннее сияние, светится без света и сияет без блеска.
 
Часы Rado в корпусе из высокотехнологичной плазмы

Технологический процесс цементации «плазмы» изменяет химический состав керамической поверхности без изменения ее структуры. При этом газы, активированные при температуре 20 000 °C, нагревают готовую белую керамику до 900 °C, превращая ее в потусторонний материал с таинственным металлическим свечением - вообще без использования какого-либо металла. В то же время, процесс не влияет на свойства керамики, которая сохраняет ту же твердость, устойчивость к царапинам, и  легкость, как и другая высокотехнологичная керамика.
 
Удивительно, но даже любимый ювелир Мэрилин Монро, «Harry Winston», создал собственный инновационный материал под названием «Zalium». Сплав разработал Рональд Уинстон, сын основателя компании, который оказался к тому же талантливым инженером-химиком, с опытом работы в аэрокосмической отрасли. Вскоре он понял, что свойства циркония идеально подходят для часового дела. Он не только чрезвычайно устойчив к коррозии, но также прочный, легкий и обладает гипоаллергенными свойствами.
 
Часы Harry Winston Project Z11

Сплав состоит из алюминия и циркония. Первый легкий и мягкий, второй - редкий и твердый, но вместе они создают легкий и прочный материал с эфирным серым сиянием, отличающимся от стали, белого золота или титана. Кроме того, Zalium тверже и легче, чем нержавеющая сталь и даже титан. Сплав труден в обработке, а его стружка очень легко воспламеняется.
 
Корпусам из Zalium’а компания посвятила коллекцию «Project Z». Но наибольшее применение сплав получил в аэрокосмической отрасли, при строении реактивных двигателей, а также для изготовления хирургических инструментов.
 
Двумерный материал трехмерного мира
 
Тем не менее, в самом дорогом и консервативном сегменте рынка элитных часов было гораздо труднее убедить клиентов, что часы не из золота или платины тоже могут считаться предметом роскоши. Хотя один француз оказался очень убедительным... Его имя Ричард Милль, и он с самого основания своей компании в 2000 году экспериментирует с концепцией снижения веса часов.
 
Он представляет, что корпус его часов, это, например, шасси гоночного автомобиля, а механизм - подвешенный к нему «двигатель», - без лишних деталей, типа циферблата, которые способны заслонить внутреннюю работу механизма.
 
«Когда я впервые создал турбийоны в корпусе из титана и алюминиево-кремниевого сплава, люди думали, что люксовые часы не могут так мало весить, - вспоминает Милль, - Однако вскоре взгляды изменились, и мои часы стали ценить за их чрезвычайную легкость, которая теперь ассоциируется с высокими технологиями».
 
Часы Richard Mille Rafa Nadal RM 27-02

Слияние часового искусства и высоких технологий вскоре привлекло спортивных звезд. Их интересовали часы не только для выхода на вручение кубков, но и на случаи, когда они держали свои ракетки или клюшки. Что было неслыханно в спорте, ведь ничего не должно мешать на запястье спортсмена.
 
Тем не менее, необычайно легкие часы «Richard Mille RM 27» Рафаэля Надаля прекрасно уживаются с его сильным размахом. Менее 30 г, включая ремешок, они даже не тонут воде, благодаря литиевому сплаву, который обычно используют в спутниках и болидах F1. Корпус одной из последних версий, «Rafael Nadal RM 27-02» - это коктейль из углерода и кварца весом всего 19 г, и стоят по-царски, 800 000 долларов.
 
Впрочем, месье Милль продолжает исследовать неизведанное, и его последняя находка - графен.
 
Как бы странно это ни звучало, но графен называют двумерным материалом в нашем трехмерном мире. Все потому, что его толщина составляет всего 1 атом. Он был впервые изолирован в Манчестерском университете в 2004 году и имеет потенциал совершить революцию во многих промышленных отраслях. Университет также сотрудничал с компанией «Richard Mille» и «McLaren Applied Technologies» в изготовлении прочного и легкого корпуса из графенового композита с названием GraphTPT™.
 
Хронограф Richard Mille RM 50-03

Новый композит весит даже меньше, чем предыдущие аналогичные материалы, используемые в часовом производстве, и представляет собой эволюцию «карбона TPTTM», который Ричард Милль использует уже давно. В нем 600 слоев композита - каждый толщиной всего в 30 микрон - пропитываются смолой, содержащей графен.
 
Результатом стал сплит-хронограф с турбийоном «RM 50-03», который весит 38 граммов с ремешком, что делает его самым легким хронографом в мире (стоимостью около $25,000 за грамм). Каучуковый ремешок часов также улучшен путем добавления графенового материала, чтобы повысить его износостойкость и механические качества.
 
Как говорит Джеймс Бейкер, бизнес-директор лаборатории Манчестерского университета по исследованию графена: «Проект свел вместе три организации, которые стремятся к совершенству в своих областях. И результаты показали, что применение графена является шагом вперед для многих сфер, где высокопроизводительные материалы – необходимость, включая автомобилестроение и аэрокосмическую отрасль».
 
Карбон куется в Юрских горах
 
В более широком и «доступном» масштабе лицом сверхлегкой революции, несомненно, стало углеродное волокно. И не только потому, что его блестящее черное переплетение выглядит великолепно, но карбон представляет технологию, широко используемую у двух любимых спортивных партнеров часового искусства: в гонках и яхтинге.
 
Однако допуски меньше человеческого волоса, необходимые для водостойкости часов, часто ограничивали использование углеродного волокна декоративными элементами как циферблаты и кнопки. Для целого же корпуса единственный выбор - это материал под названием «кованый карбон» (forged carbon). Он был изобретен маленькой инженерной компанией под Лионом для авиационных винтов, и впервые использован домом «Audemars Piguet» в часах «Offshore» для яхтсменов.
 
Часы Audemars Piguet Royal Oak Concept Laptimer Michael Schumacher LE

«Audemars Piguet» использовали карбоновую матрицу с хаотично расположенными волокнами для создания эффекта сырой текстуры. Его визуальный эффект впечатляющий: благодаря случайному рисунку волокна в сочетании с матовой отделкой, часы получили уникальную, переливающуюся, похожую на мрамор окраску. Кроме того, материал выдерживал все, вплоть до самых экстремальных эффектов абразивного контакта.
 
Но, если бы кто-то собрался решить проблему изготовления карбонового корпуса из цельной углеродной ткани, а не волокон, набитых в форму, - то, скорее всего, это была бы компания с тесными связями в «Formula1».
 
И этой компанией стала «Oris». Совместно со своим давним партнером «Williams», компания разработала технологию, получив полностью монолитный корпус со средним весом всего в 7,2 г. Для изготовления уникального композита до 35 листов предварительно разрезанной усиленной карбоном полимерной ткани вручную укладывают в индивидуальные формы. Затем дважды закаляют в специальных печах при температуре 130 °C и под давлением около 5 атмосфер. При этом ни один слой в нем не располагается случайным образом, что дает идеально ровное карбоновое переплетение.
 
Часы Oris Williams Chronograph Carbon Fibre Extreme
 
Сапфировая эволюция
 
Инновации в материалах привели  часовую индустрию не только к твердости и легкости, но и к прозрачности.
 
Есть какая-то магия в прозрачных часах. И не просто в прозрачности, а кристальной чистоте сапфирового стекла. Долгое время часовщики мечтали о создании корпуса, который будучи прочным, позволял бы пролить свет на сложную внутреннюю механику.
 
Современные сапфиры – это синтетические кристаллы, образованные путем кристаллизации оксида алюминия при очень высокой температуре. Фактически, их выращивание в лаборатории имитирует природный процесс, который 400 млн. лет назад сформировал драгоценные камни. Благодаря стойкости к царапинам и великолепным оптическим свойствам они имеют множество применений. Но из-за чрезвычайной твердости их нужно обрабатывать только алмазным инструментом, и даже тогда их крайне хрупкая природа делает их подверженными образованию осколков.
 
Хотя звание первого экспериментатора с сапфировыми элементами принадлежит Алену Зильберштейну, идею часового корпуса полностью из цельного сапфира впервые воплотил Ричард Миль в 2012 году (RM 056). Цена часов в 1,65 млн. долларов США вполне отразила время, затраченное компанией на производство сложных форм из этого твердого и хрупкого субстрата. А именно, тот факт, что большая часть денег уходила на испорченные корпуса, которые отправлялись в мусорную корзину.
 
В 2015 году кристаллических корпусов стало больше, и при значительно меньшей стоимости - «H.Moser & Cie», «Rebellion», «Bell & Ross». Но неожиданный сюрприз принес январь 2016 года, когда «Hublot», окончательно демократизировала это выражение инноваций, выпустив часы «Big Bang Unico Sapphire» всего за 1/20 от цены «RM 56-01» ($74,600).
 
Часы Hublot Big Bang Unico Sapphire

По словам СЕО «Hublot», Рикардо Гвадалупе, для обработки сапфировых блоков компания использовала знания, полученные при разработке технологии фрезерования «Волшебного золота».
 
С тех пор «Hublot» упростила конструкцию корпуса, что позволило ей каждый год создавать новые прозрачные модели. В этом году компания представила новый «Big Bang Sapphire Tourbillon» - часы полностью прозрачны, включая корпус, циферблат, ремешок и механизм турбийона. И выглядят совершенно потрясающе - механика как будто парит внутри кристалла, а циферблат, маркеры и индикатор запаса хода только добавляют ему тонкий контраст.
 
Но команда исследователей-материаловедов «Hublot» и после этого не собиралась останавливаться на достигнутом. Сапфир прозрачный и бесцветный кристалл, верно? Неверно. Природные сапфировые камни (корунд) приобретают разные цвета благодаря вкраплениям других минералов, присутствующих при их формировании. В природе синие сапфиры обязаны своим цветом титану и железу; а красные рубины - хрому.

Часы Hublot Big Bang Unico Sapphire Blue

Хотя цветные синтетические сапфиры также не новы, (французский химик Огюст Вернейль выращивал их почти 120 лет назад), процесс их кристаллизации всегда был неустойчивым и непредсказуемым по своим результатам - примерно, как создание горячей эмали. Прозрачные сапфиры без кривых роста или пузырьков газа были относительно редкими. И вот, инженерам «Hublot» удалось разработать процесс кристаллизации, который, при температуре около 2050 °C, позволяет создавать большие сапфировые блоки идеальной прозрачности и однородного цвета – ярко-синие и рубиново-красные. Первые цветные модели, «Big Bang Unico Red» и «Blue Sapphire» увидели свет в 2017 году.
 
Тем не менее, мастерство изготовления сапфирового корпуса остается вершиной, которую покорили только избранные. Эксклюзивные и сложные образцы сегодня предлагают «Greubel Forsey», «Richard Mille», «MB & F», а «Hublot» возглавляет список по количеству выпущенных часов в прозрачном корпусе.
 
Часы Hublot Big Bang Unico Sapphire Red

Завтра команды «R&D» департаментов часовых компаний продолжат гнаться за невозможным. И с этим ничего не поделать. Да, и не нужно. Ведь стремление к невозможному лежит в самой основе открытий. И, может быть, смарт-часы способны временно отвлечь внимание клиентов от «настоящих» часов, швейцарская часовая индустрия снова доказывает, что реальные инновации в этой традиционной отрасли все еще сходят с гор Швейцарии, а не с Западного побережья Америки. А изобретения часовых мастеров, в наше время, как и в прошлые века, находят свое применение далеко за пределами часовой индустрии.