T0 Constant-force Tourbillon
A Seiko Watch Corporation revelou o T0 (T-zero) Constant-force Tourbillon (abreviado como "T0") como uma criação concetual da Grand Seiko em setembro de 2020. Representa o primeiro movimento do mundo com uma força constante e um turbilhão totalmente integrados 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 lugares cimeiros nos Concursos do Observatório de Neuchatel e de Genebra, considerados os concursos de relógios mais conceituados da altura. Com este novo movimento, a Grand Seiko regressou ao topo do mundo.
Mola principal, o desafio sem fim da relojoaria mecânica
Ao contrário dos relógios de quartzo alimentados por pilhas, os relógios mecânicos são alimentados pela força de desenrolamento de uma mola principal. O mecanismo dos relógios mecânicos manteve-se praticamente inalterado desde o século XVII. Este mecanismo, aparentemente antiquado, continua a ser utilizado atualmente porque a sua evolução tecnológica resolveu muitos problemas.
Um dos movimentos da Grand Seiko, o Spring Drive, simboliza essa evolução. O Spring Drive é tão preciso como um movimento de quartzo, embora seja alimentado por uma mola principal. É altamente resistente ao magnetismo, às mudanças de temperatura e aos choques. Como resultado do progresso tecnológico da empresa, a Seiko lançou com sucesso um mecanismo que mais ninguém conseguiu alcançar.
O mecanismo dos relógios mecânicos tornou-se cada vez mais prático graças ao avanço tecnológico. Os relógios mecânicos evoluíram muito em relação aos relógios fabricados há 10 anos, para não falar dos fabricados há 100 anos. No entanto, há um problema que se mantém: a mola principal que alimenta os relógios mecânicos.
Nos relógios mecânicos, uma mola principal ganha potência (ou "binário") quando é enrolada e perde potência quando se desenrola. É por isso que os brinquedos de corda se movem energicamente no início e se movem menos com o passar do tempo.
Teoricamente, os relógios mecânicos de mola batem a um ritmo estável graças a um pêndulo ou a um balanço. Os componentes que funcionam segundo o princípio do pêndulo devem proporcionar um ritmo estável aos relógios mecânicos, independentemente da quantidade de energia reservada na mola principal.
No entanto, trata-se apenas de uma teoria. A precisão de um relógio mecânico diminui devido a uma variedade de fatores à medida que a mola principal se desenrola. Isso não significa que os relojoeiros não façam nada a esse respeito. Um bom exemplo é o Calibre 9SA5 da Grand Seiko, lançado no início deste ano. Graças à sua reserva de marcha de 80 horas, à forma única da espiral e à sua inserção no movimento, é capaz de manter a precisão durante mais horas. No entanto, idealmente, o binário deve ser o mesmo, quer esteja totalmente enrolado ou quase desenrolado.
O novo calibre 9SA5 introduzido em agosto de 2020
Como manter o binário estável?
Desde a invenção dos relógios mecânicos com mola, muitos relojoeiros e fabricantes de relógios têm-se esforçado por garantir a estabilidade do binário. Se o binário for estável, a precisão de um relógio mecânico será maior. Uma das soluções é um "fusée" ou “fuso”, um puxador de corrente que faz com que o tambor puxe uma roldana em forma de cone com uma corrente. Um fuso pode gerar um binário estável se for bem concebido e bem fabricado. Foi introduzido nos cronómetros marítimos para medir a longitude. No entanto, era difícil montar um fuso em objetos pequenos, como relógios de bolso e de pulso.
Posteriormente, foi chamada a atenção para um mecanismo de força constante. Uma mola de força constante conserva a energia numa pequena mola chamada mola de força constante, que é diferente de uma mola principal, e utiliza a força repulsiva desta pequena mola para alimentar um pêndulo ou uma balança. O mecanismo é frequentemente comparado a uma barragem de retenção e é excelente na medida em que assegura um binário estável.
Um mecanismo de força constante, um sonho nunca antes alcançado pelos relojoeiros
A força constante é um mecanismo ideal para relógios portáteis devido ao seu tamanho mais pequeno e ao menor número de componentes em comparação com um fuso. No entanto, era difícil equipá-lo num movimento devido à dificuldade de conceção e fabrico. Apenas alguns relógios mecânicos utilizavam um mecanismo de força constante, e ainda menos quando se tratava de relógios de pulso. A aplicação de um mecanismo de força constante para uso comercial era extremamente difícil, apesar da sua excelência teórica, e chegou a ser considerada um sonho impossível de realizar para muitos relojoeiros.
Em setembro de 2020, a Grand Seiko lançou uma criação concetual com um novo mecanismo. Chama-se T0 Constant-force Tourbillon. Fazendo jus ao seu nome, contém um mecanismo que combina um turbilhão com um mecanismo de força constante de uma forma sem precedentes que, na minha opinião, ultrapassa os mecanismos anteriores. Finalmente, a Grand Seiko concretizou o sonho numa forma teoricamente perfeita.
A tradição que a Seiko cultivou através dos Concursos do Observatório
A Grand Seiko utiliza atualmente as famílias 9S6 e 9S8 como calibres de base para relógios mecânicos. Desenvolvidos através do aperfeiçoamento do movimento 9S5, são, na minha opinião, um dos melhores movimentos produzidos em série no mercado. Com a conclusão do movimento 9S6, a equipa técnica da Seiko Instruments Inc. (atualmente Seiko Watch Corp.) começou a desenvolver novos movimentos. Uma das realizações da equipa é o movimento 9SA5, que visa a inovação dos desempenhos de base através da conceção de mecanismos e dos seus componentes em grande escala. A outra conquista é o movimento T0, destinado a elevar a precisão com um mecanismo complexo para procurar uma maior exatidão sem ter em conta a produção em massa. A busca pela alta precisão está profundamente enraizada na Grand Seiko desde o seu nascimento em 1960, e desta vez, o T0 e o calibre 9SA5 são desenvolvidos em paralelo, inspirando-se e afetando-se mutuamente no processo de desenvolvimento.
Em 1964, quatro anos após a criação do primeiro Grand Seiko, a Daini Seikosha, uma precursora da Seiko Instruments Inc., e a Suwa Seikosha (atualmente, Seiko Epson Corp.) participaram no Concurso do Observatório de Neuchatel, no qual os participantes competiam em termos de precisão dos movimentos. Nessa altura, os fabricantes de relógios suíços de primeira classe dominavam os lugares cimeiros, mas as duas empresas conseguiram melhores resultados ao longo dos anos. Em 1966, a Daini Seikosha obteve o terceiro lugar na categoria de prémios da Série Empresarial, enquanto a Suwa Seikosha obteve o sexto lugar. Em 1967, a Daini Seikosha obteve o segundo lugar, enquanto a Suwa Seikosha obteve o terceiro lugar. Embora não fosse muito conhecida, a Seiko, que surpreendeu o mundo com a invenção do relógio de quartzo, também alcançou a classificação mais elevada do mundo dos relógios mecânicos no final da década de 1960.
O movimento desenvolvido exclusivamente para os Concursos do Observatório
por Suwa Seikosha (à esquerda) e Daini Seikosha (à direita)
Nessa altura, os relógios mecânicos deixaram de ser a prioridade da Daini Seikosha, mas a tradição de fabricar relógios precisos manteve-se. Os relógios mecânicos Grand Seiko foram oficialmente reativados com o lançamento do calibre 9S em 1998. Isto foi possível graças à aplicação da tecnologia cultivada através dos Concursos do Observatório para uma mola de balanço, o coração de um relógio. Em 2006, a Grand Seiko regressou ao mais alto nível da relojoaria mecânica com o movimento 9S6, que proporcionou uma reserva de marcha mais longa e uma maior resistência magnética.
A Seiko chegou a vencer as Competições do Observatório e, mais tarde, desenvolveu com sucesso o movimento 9S. Em 2012, Takuma Kawauchiya, designer de movimentos e relojoeiro da Seiko Instruments Inc. (atualmente Seiko Watch Corp.), começou a estudar a possibilidade de criar um relógio de ultra alta precisão usando toda a tecnologia que a Seiko tinha adquirido ao longo dos anos. Um turbilhão não deve ser assim tão difícil, pensou. Decidiu desafiar-se a montar um mecanismo de força constante com que os relojoeiros sonhavam.
Takuma Kawauchiya, Departamento 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, é mais fácil controlar a potência de desenrolamento da mola principal. No entanto, a eficiência é menor e o binário é irregular, porque está relativamente afastado da balança. Por outro lado, quando colocado perto de uma balança, é capaz de fornecer energia de forma estável à balança. Neste caso, o binário tem de ser controlado para uma quantidade muito pequena à medida que se aproxima da roda de balanço, o que torna difícil manter a estabilidade.
O objetivo de Kawauchiya era desenvolver um sistema estável, colocando a força constante o mais próximo possível do equilíbrio. Como já foi referido, os dois elementos têm uma relação de compromisso, o que torna difícil a realização de ambos em simultâneo.
Teoricamente, o impacto da gravidade pode ser reduzido se a balança for rodada. 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 "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, é colocada longe da carruagem. No entanto, o T0 armazena o binário de uma engrenagem disposta coaxialmente com a carruagem numa mola de força constante, e a energia da mola de desenrolamento é utilizada para rodar a carruagem, incluindo o balanço na mesma.
Aumentar o binário e reduzir a resistência
Kawauchiya estudou uma variedade de mecanismos de força constante. Tentou aumentar o binário 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 binário será duplicado. Kawauchiya escolheu a segunda opção. Como resultado, o T0 tornou-se o primeiro movimento com dois tambores colocados em paralelo na história da relojoaria Seiko para libertar o estável mecanismo de força constante.
A resistência também foi muito reduzida. A roda central e a terceira roda foram tratadas com um revestimento especial para reduzir o atrito, de modo a acomodar o grande binário gerado pelos cilindros duplos. Uma mola de força constante armazena a força de uma mola principal e liberta-a em intervalos constantes. Assim, como componente chave, é necessário que uma roda de paragem tenha uma elevada durabilidade e baixa resistência ao atrito. Kawauchiya aplicou uma engrenagem cerâmica de precisão para a roda de paragem, cujo processamento era preciso ao nível de um mícron. Assim, o T0 pode funcionar com segurança a cada segundo sem o desgaste da roda de paragem.
Também adotou uma abordagem diferente no fabrico de engrenagens. Em geral, as peças de relógios mecânicos são fabricadas por maquinagem. Isto deve-se ao facto de as engrenagens maquinadas com precisão raramente causarem irregularidades na transmissão de potência de uma mola principal. No entanto, para garantir uma precisão ainda maior, Kawauchiya utilizou o processo de fabrico designado por Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), uma técnica de conformação utilizada no fabrico de semicondutores. As películas metálicas são colocadas em camadas, como um revestimento, para materializar uma forma perfeita de dente de engrenagem com uma precisão de microns. Tendo já sido utilizada na forquilha da âncora e na roda de escape da Grand Seiko, esta é a primeira vez que a empresa aplica tecnologias MEMS a quase todas as engrenagens.
Melhorias para uma maior precisão
Foi uma escolha natural desenvolver o T0 com base no Calibre 9S65, que já tinha sido testado e merecido a nossa confiança. Os principais componentes, tais como a mola principal, os comboios de rodas, o escape e o balanço, são concebidos com base nos do 9S65. A alavanca de acionamento e a forquilha também foram projetadas com base no Calibre 9S65.
Calibre 9S65, o calibre de base a partir do qual foi desenvolvido o T0
Naturalmente, era necessário efetuar melhorias para obter uma precisão muito maior. Uma é um balanço flexível livre sem regulador. Em muitos relógios mecânicos, o comprimento da mola de balanço é alterado por um regulador para compensar o ganho ou perda de tempo. É o mesmo que ajustar o ganho e a perda de tempo nos relógios de pêndulo, alterando o comprimento do pêndulo. No entanto, este tipo é relativamente vulnerável a choques e tem tendência a perder a precisão quando a mola principal é desenrolada até um certo ponto. Embora existam relógios com um regulador que assegura a precisão à medida que a mola principal se desenrola, teoricamente é ideal um mecanismo sem regulador.
É por isso que Kawauchiya utilizou um balanço flexível livre sem regulador. O mecanismo ajusta-se ao ganho e perda de tempo através da inércia do balanço, sem alterar o comprimento da mola da balanço. Embora seja mais difícil de conceber e fabricar do que um balanço com regulador, apresenta uma maior resistência ao choque e mantém uma precisão mais estável durante longas horas. A ideia estava a ser desenvolvida para o 9SA5, com o objetivo de revolucionar o desempenho de base. Kawauchiya decidiu experimentar este mecanismo no T0.
Outra caraterística é a batida alta. Um balanço aumenta a precisão à medida que se move mais rapidamente. É semelhante a um pião que gira rapidamente e que tem menos probabilidades de cair. A Seiko começou a avançar na tecnologia de produção de relógios de alta precisão na década de 1960 e ganhou as Competições do Observatório no final dessa década. A tradição mantém-se até aos dias de hoje. Lançado em 2020, o 9SA5 tem uma capacidade de 36.000 vibrações/hora.
O T0 também herdou esta tradição. O T0 apresenta 28.800 vibrações/hora, equivalente aos calibres 9S6. Este número não é raro para um relógio mecânico. No entanto, torna-se muito mais difícil no caso de uma força constante quando a energia de uma mola é limitada. Apesar disso, o T0 atingiu a frequência mais elevada de sempre no mecanismo com uma força constante, utilizando duas molas principais e minimizando a resistência do mecanismo. O que me surpreende é o tamanho do balanço, que não sofreu alterações em relação ao 9S6.
Um teste de medição efetuado com um protótipo revelou que o impacto da gravidade foi reduzido para um décimo ou menos graças ao turbilhão, e que foi mantida uma elevada precisão durante 50 horas em 72 horas graças à força constante. A frequência elevada e um balanço flexível livre aumentariam significativamente a precisão quando se usa um relógio. O T0 provou a exatidão teórica com um movimento real.
Um design herdado há 50 anos
Pode sentir-se tentado a acertar o tempo 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, é necessário que uma alavanca esteja em contacto com um balanço para parar um relógio mecânico. No entanto, no caso de um turbilhão, é impossível colocar diretamente uma alavanca no balanço, porque a carruagem que inclui o balanço é rodada. Por isso, Kawauchiya decidiu parar a própria carruagem em vez de parar o único balanço.
Existem outros turbilhões que podem parar uma carruagem. No entanto, o T0 tem um mecanismo verdadeiramente único. 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 rodando uma carruagem instantaneamente na direção oposta quando uma alavanca destinada a parar a carruagem se solta (a aguardar patente). É exatamente o mesmo mecanismo que a Seiko aplicou no cronómetro para os Jogos Olímpicos de verão de 1964 em Tóquio. Depois disso, o mecanismo foi utilizado 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 pelos seus artesãos e artesãs, num processo que demora mais de 3 meses. O acabamento é equivalente ao dos mais luxuosos relógios de fabrico suíço. A experiência foi efetivamente aplicada também no 9SA5.
Componentes do T0 magnificamente polidos à mão
O T0 é claramente caracterizado pelo seu som de tiquetaque. Um escape marca oito vezes por segundo se um relógio tiver 28.800 vibrações/hora. No caso do T0, o tiquetaque soa como a sensação da 16.ª nota, acompanhada pelo som do impacto de uma força constante a cada segundo. É necessária uma precisão de processamento extremamente elevada para garantir períodos exatos de um segundo para a libertação do binário por força constante. Kawauchiya tentou fazer com que a precisão de ajuste fosse percetível como som. O T0 alcança o som perfeito de tiquetaque da 16.ª nota com uma roda de paragem de cerâmica processada com nível de precisão micrométrica e o mecanismo para regular finamente o tempo de ação.
A sua precisão como relógio mecânico também se reflete em termos de som, criando um valor afetivo juntamente com o seu belo acabamento. O T0 é, sem dúvida, um novo marco para a empresa, que nunca deixou de procurar a precisão, quer se trate de relojoaria mecânica ou de quartzo.
O T0 mostra o futuro da Grand Seiko.
Utilizando toda a tecnologia e experiência adquiridas através das Competições do Observatório, a Seiko continuou a procura de relógios mecânicos de alta precisão na Grand Seiko. Desde então passou-se mais de meio século, e foi criado o T0 Constant-force Tourbillon. Para mim, é o relógio mais ambicioso da história da relojoaria japonesa. Este é o único movimento de força constante e turbilhão totalmente integrado no mesmo eixo no mundo, tão único como os movimentos de alta pulsação da Seiko nas Competições do Observatório na década de 1960.
A empresa explica que o T0 é apenas uma criação concetual, 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 aperfeiçoar o revolucionário calibre mecânico, o 9SA5. Pessoalmente, o T0 revela um futuro brilhante para a Grand Seiko, mais do que simplesmente mostrar a sua excecional experiência tecnológica.
