All Articles
8. 7. 2023
กลไกควอตซ์ คาลิเบอร์ 9F ของ Grand Seiko บรรลุความแม่นยำระดับสูงได้อย่างไร
นิยามใหม่ของนาฬิกาควอตซ์

“อะไรที่ทำให้เกิดนาฬิกาข้อมือในอุดมคติขึ้นมาได้”

นี่คือคำถามที่เป็นแรงขับเคลื่อนให้แก่เหล่าวิศวกรและนักประดิษฐ์นาฬิกาข้อมือแห่งสตูดิโอนาฬิกาชินชู พวกเขาตอบคำถามนี้ด้วยการเปิดตัวคาลิเบอร์ 9F ในปี 1993 ความแม่นยำอย่างน่าทึ่งและการออกแบบให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานของกลไก Grand Seiko 9F คือ ศูนย์รวมแห่งอุดมคติ ซึ่งมิเพียงจำกัดอยู่แค่การเป็นกลไกบอกเวลาแบบควอตซ์เท่านั้น หากแต่ยังครอบคลุมไปถึงสิ่งที่นาฬิกาข้อมือสามารถกระทำได้และควรจะเป็นอีกด้วย

ในขณะที่คุณ คุนิฮารุ นาโตริ และทีมงานพัฒนาของเขา เป็นแกนนำในการพัฒนากลไก 9F ขึ้นมานั้น พวกเขาพยายามที่จะจัดการกับเรื่องที่แตกต่างกัน 3 เรื่อง ได้แก่ การใช้งาน ความชัดเจนในการอ่านค่า และความสะดวกต่อการบำรุงรักษาโดยรวม

 

เพื่อให้บรรลุผลสำเร็จทั้ง 3 เรื่องนี้ คาลิเบอร์ 9F จำเป็นต้องใช้นวัตกรรมอันก้าวล้ำหลายสิ่ง เพื่อให้ได้มาซึ่งอัตราความแม่นยำในระดับสูงถึง ±10 วินาทีต่อปี ในขณะเดียวกันก็ต้องทำให้นาฬิกาข้อมือระบบควอตซ์ของ Grand Seiko ยังคงเต็มเปี่ยมไปด้วยสุนทรียะแห่งการออกแบบของแบรนด์ นวัตกรรมเหล่านี้ได้แก่ ทวิน พัลซ์ คอนโทรล มอเตอร์ ระบบกลไก แบ็กแลช ออโต-แอดจัสต์ เมคานิซึม โครงสร้างเกราะป้องกัน สวิตช์ปรับตั้ง และอื่น ๆ อีกมากมาย

เรื่องราวด้านล่างนี้ เราจะกล่าวถึงคุณลักษณะอันโดดเด่นที่ทำให้คาลิเบอร์ 9F ของ Grand Seiko บรรลุถึงความแม่นยำในระดับที่ยอดเยี่ยมเป็นพิเศษ

ผลึกควอตซ์ อิน-เฮาส์

ผลึกควอตซ์ที่ Grand Seiko ใช้นั้น ถูกผลิตขึ้นแบบอิน-เฮาส์ ในหม้อนึ่งความดันไอน้ำของบริษัท การกระทำเช่นนี้ช่วยให้สามารถควบคุมคุณภาพได้เข้มงวดยิ่งขึ้น เพราะผลึกแต่ละชิ้นได้ถูกบ่มเทียมอายุภายใต้อุณหภูมิและความชื้นที่ควบคุมไว้ พร้อมกับแรงดันไฟฟ้าระดับสูงที่ควบคุมไว้ เป็นเวลา 90 วัน เพื่อให้มั่นใจว่าผลึกที่ปลูกขึ้นมีประสิทธิภาพและเสถียรภาพตามที่ต้องการ จากนั้นผลึกที่ได้จะถูกควบคุมโดยวงจรรวมที่กำหนดการทำงานให้สอดคล้องกับลักษณะเฉพาะในการทำงานของผลึกแต่ละชิ้น ในส่วนของวงจรกำหนดสัญญาณผลึกนั้นถูกออกแบบมาให้สร้างการสั่นที่อัตรา 32,768 ครั้งต่อวินาที ด้วยความที่ตัวเลขระดับนี้ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และผลึกแต่ละชิ้นก็มีการตอบสนองต่อความผันผวนของอุณหภูมิที่ต่างกัน ความผันแปรของผลึกแต่ละชิ้นจึงถูกคิดคำนวณเป็นการเฉพาะโดยวงจรรวมของกลไกแต่ละเครื่อง

เมื่อนำไปบรรจุในตัวเรือนนาฬิกาข้อมือแล้ว เซ็นเซอร์จับอุณหภูมิจะจับตัวอย่างอุณหภูมิแวดล้อมเป็นจำนวน 540 ครั้งต่อวัน ข้อมูลที่ได้จะถูกนำมาใช้ชดเชยความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของผลึกควอตซ์ด้วยการปรับความถี่ของผลึก วิธีการแบบเฉพาะตัวเช่นนี้มีความสำคัญยิ่งในการทำให้มั่นใจว่าจะได้มาซึ่งความแม่นยำระดับ ±10 วินาทีต่อปี ตามที่ได้กล่าวไป

โครงสร้างเกราะป้องกัน

แม้ว่ากลไกระบบควอตซ์จะมีความไวต่อแรงกระทำจากภายนอกน้อยกว่า แต่ฝุ่นและสิ่งปนเปื้อนต่าง ๆ อาจเล็ดลอดเข้าสู่ตัวกลไกได้ในระหว่างทำการเปลี่ยนแบตเตอรี่ ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานได้ในที่สุด เพื่อป้องกันสิ่งนี้ กลไก 9F จึงใช้โครงสร้างเกราะป้องกันที่ปกคลุมขบวนเฟืองเอาไว้ไม่ให้ฝุ่นสามารถเล็ดลอดเข้าไปในตัวกลไกได้ในขณะที่ฝาหลังถูกเปิดออกระหว่างทำการบำรุงรักษา

การต้านทานแม่เหล็ก

กลไก 9F ได้รับการปกป้องจากการรบกวนของแม่เหล็กด้วยการปกป้องร่วมกันของการออกแบบมอเตอร์ในรูปแบบเฉพาะตัว (ซึ่งมีตัวนำแม่เหล็กอยู่ด้วย) และแผ่นเหล็กป้องกันแม่เหล็ก การป้องกันเช่นนี้ทำให้สามารถต้านทานแม่เหล็กได้สูงถึงระดับ 4,800 แอมแปร์/เมตร (60 เกาส์) ซึ่งเป็นการป้องกันในระดับเดียวกับที่มาตรฐานของ ISO กำหนดไว้ให้กับนาฬิกาสำหรับนักดำน้ำ

สวิตช์ปรับตั้ง

กลไก 9F ทุกเครื่องมาพร้อมกับสวิตช์ปรับตั้งความแม่นยำ ความสามารถในการปรับตั้งความแม่นยำเช่นนี้เป็นคุณสมบัติทั่วไปของกลไกแบบจักรกล แต่แทบไม่เคยปรากฏให้เห็นในกลไกแบบควอตซ์ สิ่งนี้ทำให้เราสามารถทำการปรับตั้งความแม่นยำอย่างละเอียดได้หากมีความจำเป็น

แบ็กแลช ออโต-แอดจัสต์ เมคานิซึม

เป็นเรื่องปกติที่ในกลไกย่อมต้องมีแบ็กแลช ซึ่งหมายถึงระยะห่างเล็กน้อยระหว่างซี่ฟันของเฟืองขับและเฟืองตามในขบวนเฟืองในขณะที่เฟืองเหล่านี้เคลื่อนขบกัน ซึ่งส่งผลให้เข็มวินาทีเกิดอาการสั่นในขณะที่เคลื่อนหมุนไปรอบหน้าปัด นักประดิษฐ์นาฬิกาผู้สร้างกลไก 9F ได้กำหนดให้ความแม่นยำบนฝั่งหน้าปัดของนาฬิกามีความสำคัญเท่าเทียมกับความแม่นยำของกลไก เพราะนี่คือ ตัวประสานระหว่างกลไกกับการอ่านค่าของนาฬิกา และด้วยเหตุนี้ พวกเขาจึงคิดค้นกลไก แบ็กแลช ออโต-แอดจัสต์ เมคานิซึม เพื่อทำการปรับระยะห่างของฟันเฟืองโดยอัตโนมัติขึ้นมา หลักการก็คือ การใช้เฟืองขนาดเล็ก 1 ชิ้นซึ่งมาพร้อมกับสายสปริงวางตำแหน่งอยู่ในแนวขบวนเฟือง ทำการปล่อยแรงบิดของขดสายสปริงกลับไปยังขบวนเฟืองเพื่อลดระยะห่างระหว่างซี่ฟันให้น้อยลงและทำให้การสั่นไหวเกิดขึ้นน้อยลง

การเปิดตัวกลไก 9F เป็นหลักฐานแสดงให้เห็นว่า Grand Seiko ให้ความสำคัญกับนาฬิกาข้อมือกลไกควอตซ์อย่างจริงจัง ยิ่งไปกว่านั้น กลไกแต่ละเครื่องยังถูกประกอบขึ้นด้วยมือโดยนักประดิษฐ์นาฬิกาทักษะสูงของ Grand Seiko อีกด้วย

อ่านต่อ