T0 Constant-force Tourbillon
A Seiko Watch Corporation revelou o T0 (T-zero) Constant-force Tourbillon (abreviado como "T0") como uma criação conceitual da Grand Seiko em setembro de 2020. Ele representa o primeiro movimento do mundo com força constante totalmente integrada e turbilhão no mesmo eixo, com o objetivo de criar um relógio mecânico com a maior precisão possível. Na década de 1960, os movimentos mecânicos da Seiko dominaram os primeiros lugares nas Competições do Observatório de Neuchatel e de Genebra, consideradas as competições de relógios mais conceituadas da época. Com esse novo movimento, a Grand Seiko retomou a liderança mundial.
Mola principal, o desafio permanente na relojoaria mecânica
Ao contrário dos relógios de quartzo movidos a bateria, os relógios mecânicos são acionados pela força do desenrolar de uma mola principal. O mecanismo dos relógios mecânicos permaneceu praticamente o mesmo desde o século XVII. Esse mecanismo aparentemente antiquado ainda hoje é utilizado porque sua evolução tecnológica resolveu muitos problemas.
Um dos movimentos da Grand Seiko, o Spring Drive, simboliza essa evolução. O Spring Drive é tão preciso quanto um movimento de quartzo, embora seja acionado por uma mola principal. É altamente resistente ao magnetismo, às mudanças de temperatura e ao choque. Como resultado do progresso tecnológico da empresa, a Seiko lançou um mecanismo bem-sucedido que ninguém mais conseguiu alcançar.
O mecanismo dos relógios mecânicos tem se tornado cada vez mais prático graças ao avanço tecnológico. Os relógios mecânicos evoluíram muito além dos fabricados há 10 anos, para não mencionar os fabricados há 100 anos. No entanto, uma questão ainda persiste: a mola principal que alimenta os relógios mecânicos.
Nos relógios mecânicos, a mola principal ganha potência (ou "torque") quando é enrolada e perde potência quando é desenrolada. É por isso que os brinquedos movidos a corda se movimentam com energia no início e passam a se mover menos com o passar do tempo.
Teoricamente, os relógios mecânicos acionados por molas batem em um ritmo estável graças a um pêndulo ou a um balanço. Os componentes que trabalham com o princípio do pêndulo devem fornecer um ritmo estável aos relógios mecânicos independentemente da quantidade de marcha reservada na mola principal.
Entretanto, isso não passa de teoria. A precisão de um relógio mecânico diminuirá devido a uma variedade de fatores à medida que a mola principal se desenrola. Isso não significa que os fabricantes de relógios não façam nada a respeito. Um bom exemplo é o Calibre 9SA5 da Grand Seiko, lançado no início deste ano. Com sua reserva de marcha de 80 horas, o formato exclusivo da mola principal e a maneira como ela é inserida no movimento, consegue manter a precisão por mais horas. No entanto, o ideal é que o torque seja o mesmo, esteja ele enrolado ou quase desenrolado.
O novo calibre 9SA5 lançado em agosto de 2020
Como manter o torque estável?
Desde que os relógios mecânicos movidos por mola foram inventados, muitos relojoeiros e fabricantes de relógios têm lutado para garantir a estabilidade do torque. Se o torque for estável, a precisão de um relógio mecânico será maior. Uma das soluções é um "fusee", um puxador de corrente que faz o tambor puxar uma polia em forma de cone com uma corrente. Um fusee pode gerar um torque estável se for bem projetado e bem fabricado. Ele foi introduzido nos cronômetros marítimos para medir a longitude. Entretanto, era difícil montar um fusee em pequenos itens como relógios de bolso e relógios de pulso.
Posteriormente, as atenções voltaram-se para um mecanismo de força constante. Uma força constante preserva a energia em uma pequena mola chamada mola de força constante, que é diferente de uma mola principal, e usa o poder repulsivo desta pequena mola para alimentar um pêndulo ou um balanço. O mecanismo é frequentemente comparado a uma barragem de represamento e é excelente na forma como garante um torque estável.
Um mecanismo de força constante, um sonho outrora não alcançado pelos relojoeiros
A força constante é um mecanismo ideal para relógios portáteis devido ao seu tamanho menor e ao menor número de componentes em comparação com um fusee. No entanto, era difícil equipá-lo em um movimento devido à dificuldade do projeto e fabricação. Poucos relógios mecânicos utilizavam um mecanismo de força constante, e menos ainda quando se tratava de relógios de pulso. Apesar da sua excelência teórica, era extremamente difícil aplicar um mecanismo de força constante para uso comercial, e logo foi considerado um sonho impossível de ser alcançado por muitos relojoeiros.
Em setembro de 2020, a Grand Seiko lançou a criação de um conceito com um novo mecanismo. Ele foi chamado T0 Constant-force Tourbillon. Fiel ao nome, contém um mecanismo que combina um turbilhão com um mecanismo de força constante de forma inédita, na minha opinião, superando igualmente os mecanismos anteriores. Finalmente, a Grand Seiko alcançou o sonho de uma forma teoricamente perfeita.
A tradição que a Seiko cultivou por meio das Competições do Observatório
Atualmente, a Grand Seiko usa as famílias 9S6 e 9S8 como calibres de base para relógios mecânicos. Desenvolvidos pelo aperfeiçoamento do movimento 9S5, na minha opinião, eles são considerados um dos melhores movimentos produzidos em série no mercado. Com a conclusão do movimento 9S6, a equipe técnica da Seiko Instruments Inc. (atualmente Seiko Watch Corp.) começou a desenvolver novos movimentos. Uma das conquistas da equipe é o movimento 9SA5 que visa a inovação em performances básicas por meio do redesenho de mecanismos e seus componentes em larga escala. A outra conquista é o movimento T0, destinado a elevar a precisão com um mecanismo complexo para buscar maior precisão sem considerar a produção em massa. A busca pela alta precisão está profundamente enraizada na Grand Seiko desde seu nascimento em 1960 e, desta vez, o T0 e o calibre 9SA5 são desenvolvidos em paralelo, inspirando e influenciando um ao outro no processo de desenvolvimento.
Em 1964, quatro anos após a criação do primeiro Grand Seiko, a Daini Seikosha, precursora da Seiko Instruments Inc., e a Suwa Seikosha (atualmente, Seiko Epson Corp.) participaram da competição do Observatório de Neuchatel, na qual os participantes competiam pela precisão dos movimentos. Naquela época, os fabricantes de relógios suíços de primeira linha dominavam as posições de destaque, mas as duas empresas alcançaram melhores resultados ao longo dos anos. Em 1966, a Daini Seikosha conquistou o terceiro lugar na categoria Prêmio Corporate Series, enquanto a Suwa Seikosha conquistou o sexto lugar. Em 1967, a Daini Seikosha conquistou o segundo lugar, e a Suwa Seikosha o terceiro lugar. Embora não seja de conhecimento geral, a Seiko, que surpreendeu o mundo com a invenção do relógio de quartzo, também alcançou o mais alto ranking mundial de relógios mecânicos no final dos anos 1960.
O movimento desenvolvido exclusivamente para as competições do Observatório
pela Suwa Seikosha (à esquerda) e pela Daini Seikosha (à direita)
Depois disso, os relógios mecânicos deixaram de ser prioridade para a Daini Seikosha, mas a tradição de fazer relógios precisos permaneceu. Os relógios mecânicos da Grand Seiko foram oficialmente retomados com o lançamento do calibre 9S, em 1998. Isso foi possível graças à aplicação da tecnologia cultivada por meio das Competições do Observatório na fabricação de uma mola espiral, o coração de um relógio. Em 2006, a Grand Seiko retornou ao nível máximo de relojoaria mecânica com o movimento 9S6, que entregava uma reserva de marcha mais longa e maior resistência magnética.
A Seiko chegou a vencer as Competições de Observatório e, mais tarde, desenvolveu com sucesso o movimento 9S. Em 2012, Takuma Kawauchiya, designer de movimento e relojoeiro da Seiko Instruments Inc. (atualmente Seiko Watch Corp.), começou a buscar a possibilidade de criar um relógio de altíssima precisão usando toda a tecnologia que a Seiko havia adquirido ao longo dos anos. Um turbilhão não deve ser tão difícil, pensou ele. Ele decidiu desafiar-se a montar um mecanismo de força constante com o qual os relojoeiros sonhavam.
Takuma Kawauchiya, Área de Desenvolvimento de Produtos da Seiko Watch Corp.
O primeiro turbilhão de força constante totalmente integrado do mundo
Quando a força constante é colocada perto de uma mola principal, fica mais fácil controlar a potência de desenrolamento da mola principal. No entanto, a eficiência é menor e o torque é desigual porque está relativamente longe do balanço. Por outro lado, quando colocado próximo a um balanço, ele é capaz de fornecer energia de forma estável ao balanço. Nesse caso, o torque precisa ser controlado em uma quantidade muito pequena à medida que se aproxima da roda de balanço, o que dificulta a manutenção da estabilidade.
O objetivo de Kawauchiya era desenvolver um sistema estável e, ao mesmo tempo, colocar a força constante o mais próximo possível do balanço. Como já mencionado, os dois elementos têm uma relação de troca, o que dificulta a realização de ambos ao mesmo tempo.
Teoricamente, o impacto da gravidade pode ser reduzido se o balanço for rotacionado. Este é o conceito de um turbilhão. Kawauchiya teve a ideia de montar uma força constante sob o turbilhão. Em geral, um turbilhão tem uma unidade (chamada de "carruagem") que incorpora um balanço e um escape montado na quarta roda que gira uma vez por minuto. Na maioria dos casos, quando uma força constante é adicionada, ela é afastada da carruagem. No entanto, o T0 armazena o torque de uma engrenagem disposta coaxialmente com a carruagem em uma mola de força constante, e a energia do desenrolamento da mola é usada para girar a carruagem incluindo o balanço.
Aumentar o torque e reduzir a resistência
Kawauchiya estudou uma variedade de mecanismos de força constante. Ele tentou aumentar o torque para obter um mecanismo ideal de força constante. Um exemplo é um tambor duplo com duas molas. Se os tambores forem colocados em série, a reserva de marcha será prolongada. Se os tambores forem colocados em paralelo, o torque será dobrado. Kawauchiya escolheu o último. Como resultado, o T0 tornou-se o primeiro movimento a ter dois tambores colocados em paralelo na história da relojoaria da Seiko para liberar o estável mecanismo de força constante.
A resistência também foi bastante reduzida. A roda central e a terceira roda foram tratadas com um revestimento especial para reduzir o atrito de forma a acomodar o grande torque gerado pelos dois tambores. Um mecanismo de força constante armazena a força de uma mola principal e a libera em intervalos constantes. Entretanto, como componente essencial, é necessário que a roda de trava tenha alta durabilidade e baixa resistência ao atrito. Kawauchiya aplicou uma engrenagem em cerâmica precisa para a roda de trava, cujo processamento atingiu um nível de precisão micrométrico. Como resultado, o T0 pode operar com segurança a cada segundo sem o desgaste da roda de trava.
Ele também adotou uma abordagem diferente na fabricação de engrenagens. Em geral, as peças de relógios mecânicos são feitas por usinagem. Isso acontece porque as engrenagens usinadas com precisão raramente causam irregularidade na transmissão de força de uma mola principal. Entretanto, para garantir uma precisão ainda maior, Kawauchiya utilizou o processo de fabricação chamado Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), uma técnica de conformação utilizada para a fabricação de semicondutores. As películas de metal são colocadas em camadas, como um revestimento, para materializar um formato perfeito de dente de engrenagem com precisão medida em mícrons. Já utilizada na forquilha de âncora e na roda de escape da Grand Seiko, esta é a primeira vez que a empresa aplica a tecnologia MEMS em quase todas as engrenagens.
Aperfeiçoamentos para obter maior precisão
Foi uma escolha natural desenvolver o T0 com base no Calibre 9S65, que já havia sido testado e aprovado. Os componentes principais como os trens de engrenagem, o escapamento e o balanço são projetados com base no calibre 9S65. A alavanca de acionamento e a forquilha também foram projetados com base no calibre 9S65.
Calibre 9S65, o calibre de base sobre o qual o T0 foi desenvolvido
Naturalmente, era necessário introduzir melhorias para alcançar uma precisão muito maior. Uma delas é um balanço flexível livre sem um regulador. Em muitos relógios mecânicos, o comprimento da mola espiral é alterado por um regulador para compensar o ganho ou perda de tempo. Equivale a ajustar o ganho e a perda de tempo para os relógios de pêndulo, alterando o comprimento do pêndulo. Entretanto, esta forma é relativamente vulnerável ao choque e inclinada a perder precisão quando uma mola principal é desenrolada até uma certa extensão. Embora existam relógios com um regulador que garante a precisão à medida que a mola principal se desenrola, um mecanismo sem regulador teoricamente parece ideal.
É por isso que Kawauchiya usou um balanço flexível livre sem um regulador. O mecanismo se ajusta ao ganho e perda de tempo pela inércia do balanço, sem alterar o comprimento de uma mola. Mesmo sendo mais difícil no projeto e fabricação do que um balanço com um regulador, ele apresenta maior resistência ao choque e mantém uma precisão mais estável por longas horas. A ideia estava se desenvolvendo para o 9SA5, visando uma revolução no desempenho básico. Kawauchiya decidiu experimentar este mecanismo no T0.
Outra característica é a alta batida. Um balanço aumenta a precisão à medida que ele se move mais rápido. É semelhante a um pião que gira rapidamente e tem menos probabilidade de tombar. A Seiko começou a avançar na tecnologia para a produção de relógios de alta batida na década de 1960 e venceu as Competições do Observatório no final da década de 1960. A tradição continua até hoje. Lançado em 2020, o calibre 9SA5 ostenta 36.000 vibrações/hora.
O T0 também herdou esta tradição. O T0 tem 28.800 vibrações/hora, o equivalente aos calibres 9S6. Este número não é raro para um relógio mecânico. Entretanto, é muito mais difícil quando a energia de uma mola é limitada, no caso de uma força constante. Apesar disso, o T0 alcançou a maior frequência de todos os tempos no mecanismo com força constante, usando duas molas principais e minimizando a resistência do mecanismo. O que surpreende é o tamanho do balanço que não mudou desde o 9S6.
Um teste de medição utilizando um protótipo descobriu que o impacto da gravidade foi reduzido para um décimo ou menos graças ao turbilhão, e a alta precisão foi mantida durante 50 horas em 72 horas devido à força constante. A alta frequência e um balanço flexível livre aumentariam significativamente a precisão ao se usar um relógio. O T0 comprovou a precisão teórica com um movimento real.
Um design herdado há 50 anos
Você pode se sentir tentado a definir a hora em segundos para um relógio de alta precisão. No entanto, é difícil adicionar uma função de hacking a um turbilhão cujo movimento está em constante rotação. Em geral, uma alavanca é necessária para estar em contato com um balanço ao parar um relógio mecânico. No entanto, no caso de um turbilhão, é impossível colocar uma alavanca diretamente no balanço, porque a carruagen que inclui o balanço é rotacionada. Por isso, Kawauchiya decidiu parar a própria carruagem em vez do único balanço.
Existem outros turbilhões que conseguem parar uma carruagem. Entretanto, o T0 tem um mecanismo realmente exclusivo. Normalmente, é mais difícil reiniciar um relógio à medida que o número de vibrações aumenta. O T0 possui uma carruagem grande com uma força constante incorporada e apresenta 28.800 vibrações/hora. Pode-se facilmente imaginar a dificuldade de reiniciar o T0 quando uma carruagem é parada. O T0 foi então projetado para facilitar uma reinicialização girando uma carruagem instantaneamente na direção oposta quando uma alavanca destinada a parar a carruagem se solta (patente pendente). É exatamente o mesmo mecanismo que a Seiko aplicou no cronômetro para as Olimpíadas de Verão de 1964 em Tóquio. Depois disso, o mecanismo foi usado para o Calibre 45, o lendário movimento de alta precisão da Grand Seiko, que também inspirou o design do T0.
Calibre 4520 de 1968 que alcançou uma precisão elevada e estável
Valor afetivo no acabamento e no som
Kawauchiya criou o primeiro movimento do mundo com um turbilhão de força constante totalmente integrado no mesmo eixo. O valor histórico desta obra-prima é ainda mais elevado. Todos os componentes, incluindo a placa principal e as pontes, são acabados à mão por seus artesãos, levando mais de 3 meses. O acabamento é equivalente ao dos relógios suíços mais luxuosos. A experiência foi efetivamente aplicada também no 9SA5.
Componentes do T0 lindamente polidos à mão
O T0 é nitidamente caracterizado pelo seu som de tique-taque. Um escapamento marca oito vezes por segundo se um relógio tiver 28.800 vibrações/hora. No caso de T0, o tique-taque soa como a sensação da 16ª nota, acompanhada pelo som do impacto de uma força constante a cada segundo. É necessária uma precisão de ajuste extremamente alta para garantir períodos precisos de um segundo para a liberação do torque por força constante. Kawauchiya tentou fazer com que a precisão de ajuste fosse perceptível como o som. O T0 alcança o som perfeito de tique-taque da 16ª nota com uma roda de trava de cerâmica processada com nível de precisão micrométrica e o mecanismo para regular finamente o tempo de ação.
Sua precisão como relógio mecânico também se reflete na sonoridade, criando valor afetivo junto com seu belo acabamento. O T0 é, sem dúvida, um novo marco para a empresa, que nunca deixou de buscar a precisão, seja na relojoaria mecânica ou de quartzo.
O T0 demonstra o futuro de Grand Seiko.
Usando toda a tecnologia e experiência adquirida através das competições do Observatório, a Seiko continuou a busca por relógios mecânicos de alta precisão na Grand Seiko. Depois de meio século, o T0 Constant-force Tourbillon foi criado. Para mim, é o relógio mais ambicioso da história da relojoaria japonesa. Este é o único turbilhão de força constante e totalmente integrado no mesmo eixo do mundo, tão único quanto os movimentos de alta batida da Seiko nas competições do Observatório, nos anos 60.
A empresa explica que o T0 é apenas uma criação de conceito, mas é muito mais do que isso. À medida que as Competições do Observatório desenvolveram significativamente o desempenho da Grand Seiko, a busca por maior precisão e as tecnologias de relojoaria, incluindo o acabamento do movimento do T0, contribuíram para refinar o revolucionário calibre mecânico, o 9SA5. Particularmente, o T0 mostra um futuro brilhante para a Grand Seiko, ao invés de simplesmente mostrar sua excepcional experiência tecnológica.
