Il silicio è un semi-metallo amagnetico che non necessita di lubrificazione ed il cui utilizzo nei movimenti suscita reazioni contrastanti tra gli appassionati d’orologeria.
Il silicio in orologeria
Ulysse Nardin ha sfruttato sin dagli albori la collezione Freak come banco di prova per sperimentare nuove tecnologie. Nel 2001 è proprio Freak il primo orologio di sempre ad incorporare due ruote di scappamento in silicio. L’utilizzo di questo materiale venne inizialmente recepito con diffidenza nel mondo dell’orologeria, ed ancora oggi non gode di unanime simpatia. Tale dualismo è comprensibile da un punto di vista romantico, ma i vantaggi tecnici che ne derivano sono impossibili da trascurare.
Il silicio è un materiale totalmente amagnetico, più leggero dell’acciaio ed allo stesso tempo più duro. La sua superficie è inoltre assolutamente liscia, tanto da non necessitare di essere lubrificata. Ne consegue un passo in avanti impressionante, verso maggiore affidabilità e minor necessità di manutenzione a causa della ridotta usura. Il fatto che il silicio sia più leggero dell’acciaio si traduce in una maggiore efficienza nell’utilizzo dell’energia, per cui come risultato avremo una maggior riserva di ricarica o la possibilità di sfruttare il surplus energetico per mettere in movimento complicazioni aggiuntive.
Un altro attributo determinante che contraddistingue il silicio è l’elevata precisione con la quale si riescono a progettare e lavorare i componenti in questo materiale, tramite computer e macchinari.
Presente e futuro
In termini di fascino le parti in metallo sono un’altra cosa, poiché essere appassionati di movimenti meccanici implica in qualche modo essere anche tradizionalisti. Se non lo si fosse almeno in piccola parte, si sceglierebbe sempre il quarzo. Nell’immaginario tradizionale che figuriamo nelle nostre menti, il silicio rovina un po’ l’atmosfera, come fosse un materiale venuto dal futuro (un futuro già ampiamente presente, a dire il vero).
Probabilmente la cosa giusta da fare è mettere da parte le nostre fantasie retro e l’eccessivo attaccamento al passato, accettando razionalmente e con entusiasmo le innovazioni così come accettiamo che ormai le parti in metallo dei movimenti vengano disegnate al PC e realizzate a macchina. Non possiamo neppure nascondere la testa sotto la sabbia di fronte alla diffusione già in atto di materiali high-tech come ad esempio Parachrom, che pur essendo una lega metallica non si collocherebbe benissimo nel laboratorio di un orologiaio di metà ‘900.
Spirali in silicio
La prima spirale di Robert Hooke venne concepita circa nel 1670 ed era in acciaio. Negli anni ’30 venne introdotta la lega Nivarox, costituita da nickel e ferro, che divenne presto il materiale più diffuso per le spirali grazie alla sua resistenza all’usura, ai campi magnetici ed alla corrosione.
È invece storia recente la prima spirale in silicio, presentata da Ulysse Nardin. Nonostante le qualità appena elencate relativamente al Nivarox, il silicio lo sorpassa in termini di resistenza alla temperatura, agli urti ed ai campi magnetici. Un aspetto su cui ancora si sta lavorando è la fragilità di questo materiale durante il processo produttivo.
C’è anche un motivo commerciale per cui molte case puntano a spostarsi in direzione del silicio. Il Nivarox viene prodotto esclusivamente dall’omonina compagnia, oggi in mano allo Swatch Group. Come starete pensando, questo ha fatto sì che il gruppo Swatch detenesse per anni il monopolio nella produzione di spirali. Il silicio rappresenta quindi una via d’uscita da tale egemonia.
Per la produzione di spirali in silicio sono in gioco attualmente poche società. Ulysse Nardin e Mimotec hanno fondato Sigatec, grazie al know-how di quest’ultima nella fabbricazione di microcomponenti. Patek Philippe, Rolex ed il gruppo Swatch hanno unito le proprie forze a quelle del CSEM, il Centro Svizzero di Elettronica e Microtecnica. Qualche anno fa tra le due fazioni c’è stata anche qualche disputa legata a brevetti, com’era d’altronde prevedibile. Anche altre compagnie stanno portando avanti ricerche nel campo, come ad esempio Atokalpha.
Il brevetto di CSEM scadrà nel 2021, e nel momento in cui tale tecnologia diventerà disponibile a tutti chissà che non assisteremo ad un boom di spirali in silicio.
Patek Philippe: Pulsomax e Spiromax
Se nei primi anni del 2000 qualcuno avesse pensato che il silicio fosse sperimentazione fine a se stessa o una moda temporanea, probabilmente avrà cambiato idea dopo la scesa in campo di un player come Patek Philippe. La partnership tra Patek, Rolex, Swatch e CSEM ha dato vita ad un materiale proprietario derivato dal silicio, registrato sotto il nome di Silinvar. Rispetto al silicio tradizionale, il Silinvar resiste meglio a cambiamenti di temperatura compresi nel range -10°C/60°C. Il nome Silinvar è la contrazione delle parole Silicon e Invariable.
La prima applicazione di questo materiale la troviamo nel 2005 nella ruota di scappamento di un’edizione limitata di Annual Calendar Patek Philippe Advanced Research, referenza 5250. Sul fondello in zaffiro di questa referenza è presente una lente magnificatrice che permette di apprezzare la ruota in Silinvar al lavoro.
Il passo successivo avviene un anno dopo, quando Patek Philippe presenta Spiromax, una spirale in Silinvar. Rispetto ad una tradizionale spirale, Spiromax garantisce contrazioni ed espansioni più concentriche, minor sensibilità ad urti e gravità ed uno spessore sensibilmente ridotto. La prima referenza su cui troviamo Spiromax è stata la 5350R, Annual Calendar Advanced Research. Da allora però Patek Philippe ha iniziato ad includere Spiromax su buona parte dei propri movimenti.
Per avere un intero scappamento in silicio mancava a questo punto soltanto l’ancora, ed è così che nel 2008 anche questo traguardo viene raggiunto. Lo scappamento in Silinvar assunse il nome di Pulsomax.
Nel 2011 Patek Philippe ha presentato un intero organo regolatore in silicio sotto il nome di Oscillomax, la cui novità più importante è stata l’introduzione del bilanciere GyromaxSi, ossia un’evoluzione in Silinvar di Gyromax. Il primo calibro ad incorporare Oscillomax è stato quello della referenza 5550P Perpetual Calendar Patek Philippe Advanced Research.
Girard-Perregaux Constant Force Escapement
Girard-Perregaux ha sfruttato le proprietà del silicio per progettare uno scappamento ad energia costante. In un tradizionale scappamento ad ancora, quando diminuisce la tensione della molla di carica subisce una lieve diminuzione anche l’ampiezza d’oscillazione del bilanciere. Manifatture come A.Lange & Sohne o FP Journe hanno provato a limare questo problema creando soluzioni che fornissero al bilanciere energia in modo più costante. Girard-Perregaux, con lo scappamento Constant Force, si è però spinta oltre.
Constant Force garantisce che l’energia arrivi al bilanciere in modo costante per l’intera durata della carica. Questo sistema non subisce cali d’ampiezza nell’oscillazione, lavorando ad una frequenza costante indipendentemente dal livello di carica. Il risultato è ovviamente una maggior precisione.
L’idea alla base di questo scappamento consiste nell’integrazione di una sorta di sottilissima lama in silicio che si porta in tensione per poi rilasciare tutta l’energia in un solo istante. In questo modo viene compensata l’energia irregolare fornita dal bariletto di carica.
Ulysse Nardin Dual Direct Escapement e Anchor Escapement
Come abbiamo già avuto modo di vedere, Ulysse Nardin è stata tra le prime case a credere nel silicio. Due esempi di progetti che si basano su tale materiale sono Dual Direct Escapement e Ulysse Anchor Escapement.
Lo scappamento Dual Direct è uno scappamento in silicio privo di ancora e dotato di due ruote. In questo sistema, al posto dell’ancora troviamo una leva triangolare che controlla contemporaneamente due ruote in silicone tramite i suoi due perni. La leva ha il doppio compito di imprimere forza sulle ruote azionandone il movimento e di bloccarle a fine corsa. Quando azionate, queste due ruote trasmettono l’energia al bilanciere passando per la leva triangolare. L’energia viene trasmessa in modo alternato, prima in un senso e poi in quello opposto, seguendo il senso d’oscillazione del bilanciere.
Ulysse Anchor Escapement è uno scappamento in silicio che fa affidamento sulle proprietà del silicio in maniera simile a quanto fatto dal Constant Escapement di Girard-Perregaux. Due sottili lame in silicio vengono portate in una posizione o nell’altra dall’oscillazione del bilanciere. L’ancora a sua volta è fissata sulla struttura in silicio, perciò il suo movimento ad ingaggiare la ruota di scappamento viene determinato da queste lame. In questo sistema va a perdersi il problema dell’attrito tra l’ancora e il bilanciere, permettendo quindi di ottenere un miglior risultato in termini di efficienza e precisione.
Conclusioni
La diffusione del silicio è in lento ma costante aumento, e nonostante alcune resistenze difficilmente si arresterà. Omega e Rolex hanno ad esempio presentato le proprie spirali in silicio rispettivamente nel 2008 e 2014, dai nomi Si14 e Syloxi.
Oltre alle migliorie in termini di resistenza a campi magnetici, attrito, leggerezza e via dicendo, il silicio apre la strada ad idee e soluzioni totalmente nuove, grazie alle forme in cui può essere lavorato ed al peculiare comportamento.
