Ad Code

Responsive Advertisement

INNEN-ONNAN

6/innen-onnan/ticker-posts

ÓRA-E A KVARCÓRA? III. – ŐFELSÉGE A KVARCKRISTÁLY

 


Persze jogosan merülhet fel a kérdés: egyáltalán, mit keresne egy a természetben előforduló, de mesterségesen is előállítható ásvány az óragyártásban?


A múlt század 90-es éveiben néhány fiatal feltaláló felkereste az akkor a számítástechnikai iparban piacvezető IBM-et, és bemutatták a találmányukat, amelyről azt állították, hogy forradalmasíthatja a személyi számítógépek kezelését. Az IBM vezetősége nem látott fantáziát az ötletben, lekezelően beszéltek a fiatalokkal. Mégis hogy képzelik, kérdezte egyikük a nevetéstől fulladozva, hogy női felhasználók majd a kezükbe vesznek valamit, amit úgy neveznek, hogy „egér“.

Mintegy harminc évvel korábban egy hasonlóan rossz döntés született a svájci óraiparban is. 1962 lehetett volna a svájci óragyártás korszakos jelentőséggel bíró éve, ugyanis ebben az esztendőben a Neuchâtelben található Centre Electronique Horloger-ben (CEH) megalkottak egy megbízhatóan működő és minden további nélkül csuklón viselhető kvarc karórát. Az óra, amely teljes mértékben megfelelt a férfi karórákra vonatkozó szabályoknak, a B1 nevet kapta. A már akkoriban is élesedő piaci verseny késztette arra a svájci óraipar vezetőit, hogy új utakat keressenek az óragyártás számára. Ezért hozták létre a CEH-et, ahová olyan, amerikai tapasztalattal rendelkező svájci szakembereket igyekeztek verbuválni, akik hajlandóak lennének hazaköltözni Svájcba a projekt kedvéért. Az USA azért került képbe, mert az ottani mérnökök akkorra már jelentős tudásra tettek szert az elektronikában, különösen a félvezetők terén. Az új kutatóintézet kitűzött célja nem volt túlzottan nagyra törő. Mindössze azt szerették volna, ha az óragyártásnak bármelyik, de legalább valamelyik területén jelentős előrelépést tudnának elérni. Ehhez képest sikerült megalkotniuk a világ első kvarc karóráját.


NEUCHATEL, AHOL MAJDNEM MEGLETT...

 

A CEH mögött álló befektetők nagy pénzeket öltek a csoport különféle projektjeibe, különösen azokba, amelyek az órák meghajtásához a hangrezonancia felhasználásának újabb lehetőségeit kutatták, ugyanis az USA-ban addigra már szenzációt okozott a Bulova cég Accutron nevű hangvillás órája (erről bővebben itt). Legkevésbé azt tartották reálisnak, hogy lehetséges lenne megfelelő rezgésszámot produkáló, megbízhatóan működő kvarcórát építeni és nagy tételben előállítani. 1966-ban, amikor már javában futott a kvarcóra projekt, az igazgatótanács a korabeli iparági trendek elemzésére hivatkozva bejelentette, hogy a svájci óragyártás nem érdekelt a piacképes kvarcórával kapcsolatos kutatásban, így a CEH kutatócsoportjai sem. 

Hiba lenne azt gondolnunk, hogy a CEH és általában a svájci óraipar döntési helyzetben lévő vezetői ostobák lettek volna. Az IBM vezetősége egyszerűen nem gondolkodott azon, hogy milyen irányban lenne érdemes a termékük képességeit kiterjeszteni, és ezért lemaradtak egy hatalmas üzletről. Ezzel szemben a svájciak nagyon is kutattak az új lehetőségek után, ahogy ezt a CEH megléte is bizonyítja. Azonban nem szabad elfelejteni, hogy az akkori svájci órásnemzedék egy közel kétszáz éves hagyomány folytatója volt, azé a hagyományé, amely világhírűvé tette az óraiparukat. Nem az új technikai megoldás zavarta őket, azt érdekesnek találták, ám nem tudták elképzelni, hogy oly módon is lehetne órákat gyártani, mint teszem azt fakanalat. A svájciak gondolkodásában a karóra műalkotás volt, nem tömegtermék. Ahhoz, hogy átálljanak a kvarcórákra, gyökeresen másként kellett volna tekinteniük a szakmájukra, és alapjaiban kellett volna átalakítaniuk a nagy múltú hazai óragyártást. 


MESTERSÉGESEN NÖVESZTETT KVARCKRISTÁLYOK A GRAND SEIKO-NÁL

 

Persze jogosan merülhet fel a kérdés: egyáltalán, mit keresne egy a természetben előforduló, de mesterségesen is előállítható ásvány az óragyártásban? A kvarckristályt az teszi alkalmassá az óra működtetésére, hogy elektromos impulzus hatására állandó frekvencián, tehát abszolút egyenletes mértékben oszcillál. Erre még csak nem is a CEH tudósai jöttek rá. Warren Marrison és J.W. Horton az amerikai Bell Telephone Laboratories mérnökei már 1927-ben működőképes kvarcórát készítettek. Ennek a hatalmas szerkezetnek még semmi köze nem volt a későbbi karórákhoz, de az elvet már lehetett bizonyítani általa. Az elv pedig végtelenül egyszerű volt. Szükség van valamire, ami az áramot szolgáltatja, még valamire, ami szabályozza az impulzust, továbbá egy kvarckristályra, ami rezgésbe hozható, egy léptetőmotorra a forgómozgás vezérléséhez, és már csak néhány fogaskerék szükséges, hogy a mutatók mindaddig körbe járhassanak a számlapon, amíg az áramforrás bírja szusszal. Óriási mérnöki teljesítmény volt a svájciak részéről, hogy mindezt sikerült egy apró szárazelemmel, egy integrált áramkörrel (IC) és egy frekvencia-szabályozóval olyan kicsiny méretben megalkotniuk, hogy elférjen egy ember csuklóján. Csakhogy idáig máshol is eljutottak, ráadásul olyan helyen, ahol arra is rájöttek, hogy amennyiben egy szerkezet nem túl bonyolult, akkor annak a gyártását érdemes automatizálni és tömegméretekben előállítani a terméket. 


AZ ŐS SEIKO ASTRON ÉS SZERKEZETE

 

Az első, sorozatgyártásra érett, 32768 Hz* frekvencián oszcilláló kvarcóra 1969-ben, mindössze három esztendővel a CEH csúcsfejeinek meghátrálása után, az akkorra a miniatürizálásban és az óragyártás automatizálásában már jelentős eredményeket elért Japánban került ki a polcokra. Ez volt a Seiko Astron, amelynek megjelenése lavinát indított el az óraiparban. A következő 10-12 évben a futószalagon gyártott kvarcóra letarolta az órapiacot, tömegek juthattak olcsó és pontosan járó karórákhoz. Mindez akkor történt, amikor a svájci frank és az amerikai dollár közötti árfolyamváltozás jelentős inflációt okozott Svájcban, és ez tovább emelte az amúgy is drága svájci órák árát. Az infláció válságba sodorta az egész svájci gazdaságot, az óragyárak is küszködtek, ráadásul a nyakukba szakadt az olcsóbb japán óradömping. Ilyen körülmények között esélytelen volt felvenni a versenyt a kvarcórával. A svájci óragyárakon és családi manufaktúrákon végigsöpört az a tömeges elbocsátásokat eredményező gazdasági válság, amelyet majd a kilencvenes évekből visszatekintve kezdenek kvarcválságnak nevezni, s amelyből csak a nyolcvanas években kezdett a világ óragyártásának addigi központja fájdalmas lassúsággal ugyan, de eredményesen kilábalni. 

A kvarcórák készítése hatalmas üzlet lett. A Seiko mellett hamarosan megtanulta a világ a Casio és a Citizen nevét is, és persze, ha megkésve is, Svájcban is elindult a kvarcórák gyártása. A hetvenes években a japánok és a svájciak is rettentő komolyan vették a kvarcszerkezetek készítését, minőségi munkák kerültek ki a gyárakból. A svájciak azonban némileg túllőttek a célon, amikor a kvarcok árát a mechanikus órákéhoz igazították, sőt egyes gyártók, mint például az Omega még többet is kértek egy kvarcóráért. Viszonylag hamar kiderült, hogy Svájc számára nem az általános „kvarcosítás“ lesz a kiút a krízisből. Noha ma már nagy mennyiségben készülnek kvarcórák a svájci gyárakban, az új technológia központja sokáig Japán maradt, és a kvarcokkal kapcsolatos innovációk zöme is onnan származik. Az igényes gyártók mellett azonban megjelentek a kóklerek is, amelyek innen-onnan összevásárolt vagy házilag összedobott kvarcszerkezeteket tokozva elárasztották a piacot hanyagul kidolgozott, műanyag fogaskerekes, eldobható bóvlival. Ez a jelenség alapozta meg a kvarcórák ázsiójának romlását.


SOLAR KVARC

 
Pedig kvarcóra fronton is jelentős fejlődés ment végbe az elmúlt évtizedekben. Már az alap kvarcóra pontosságának lehetséges eltérését sem napi adattal mérték, mint a mechanikusokét, hanem havival. Egy „mezei“ kvarc havonta 15 másodperccel térhet el a pontos időtől – de nem fog annyival, ahogy a mechanikus órák is jóval a számukra megadott tűréshatáron belül teljesítenek. Ám sorra születtek olyan megoldások, amelyek továbbfejlesztették az alapszerkezetet és/vagy még tovább javítottak a pontosságon. A solar (Eco Drive) órákat a napfény tölti, az önbeállító órák képesek ellenőrizni saját pontosságukat, és korrigálják azt, a rádió vezérelt órák a folyamatos pontosság érdekében szabályosan kapcsolatot tartanak az atomórával. A mecha quartz órák elektromosan működtetnek tőről metszett mechanikus kronográf komplikációt, a kinetic órákban ugyanolyan rotor termeli az elektromos energiát, mint amilyeneket a mechanikus automatákban alkalmaznak, a springdrive órák klasszikus módon, főrugóval hajtott mechanikus szerkezetében a billegő szerepét egy az óra mechanikája által generált, rendkívül alacsony feszültséggel működő, egyirányú rotorból, IC-ből és kvarckristályból álló „tri-syncro-regulator“ látja el. A Breitling (hopp, egy svájci...) Super Quartz-a legfeljebb napi 0,2 másodperc eltéréssel jár, a Citizennek létezik olyan kvarcórája (a „0-100“-as), ami évente egyetlen másodpercet késik, és sorolhatnánk... Mindez ugyanolyan professzionális mérnöki munka eredménye, mint amilyet a mechanikus óráknál tapasztalhatunk.



 
A kvarcórák általában olcsóbbak a mechanikusoknál, pontosabbak, jóval kisebb a szervizigényük, megbízhatók és – amennyiben nem műanyagból készül az a néhány mozgó alkatrészük   tartósak is. A fizikai ráhatások közül egyedül a hőmérsékletre érzékenyek, de az önbeállítók, pl. a japán Citizen óragyár vagy a svájci ETA szerkezetgyár PreciDrive nevű werkje 20 és 30 Celsius fok közé kerülve azonnal korrigál (hőkompenzációs óra). A kidolgozásuk az alapszinttől a luxusig bejárhatja az egész vertikumot, a szolgáltatásaiknak pedig csak a bennük lévő integrált áramkör bonyolultsága szabhat határt. Egy kvarcóra ugyanis mindent tudhat, amit egy mechanikus, a szimpla három mutatóstól az öröknaptárig bármit prezentál az IC, attól függ, mire programozzák. Na jó, a percütéshez kellenek a tokba harangok és kalapácsok (kivéve, ha valamilyen hanggenerátorral oldják meg a dolgot), de ennyi mechanikus alkatrészt igazán elnézhetünk az óragyártás egyik legjelentősebb innovációját produkáló szerkezet-típusnak. Marad tehát a konklúzió, hogy tudniillik óra-e a kvarcóra. Ezt majd megbeszéljük a következő és egyben utolsó részben. Folyt. köv. :)

*Ez a frekvencia a kísérletek során már eléggé hatékonynak bizonyult a megfelelő pontosság eléréséhez, miközben nem terhelte meg szükségtelen mértékben az áramforrást. Magasabb frekvencia még nagyobb pontosságot eredményezhetne, viszont sokkal hamarabb merítené le az elemet. A 32768 Hz alkalmazása tehát egy kompromisszumos megoldás a kvarcórák működtetéséhez.


A CIKK MÁSODIK RÉSZE




Megjegyzés küldése

0 Megjegyzések

Ad Code

Responsive Advertisement