На страницах Europa Star редко заходит речь о стекле, используемом в часах, за исключением, пожалуй, подписей к изображениям моделей. Однако искусство изготовления такого стекла, кристалла, сродни волшебству, в чем лично смогла убедиться наш редактор Софи Ферли во время посещения фабрики Stettler Sapphire в швейцарском Лисе.

Окно в мир часов
Впервые кристаллы начали использоваться в карманных часах — их устанавливали для защиты циферблата и расположенного под ним механизма от воды, пыли и ударов. С тех пор они остаются неотъемлемой частью часового искусства.
Часовое стекло, или кристалл бывает самых разнообразных форм — круглое, квадратное, прямоугольное, овальное, изогнутое, выпуклое и даже многогранное. В некоторые кристаллы вставляют увеличительное стекло, придают им синеватый или зеленоваты оттенок, снабжают покрытием, устойчивым к царапинам, или антибликовым покрытием, благодаря которому кристалл практически неразличим невооруженным глазом. Скромный часовой кристалл, возможно, и не вызывает большого интереса — пока не узнаешь об особенностях его производства.
Для изготовления “часовых окон” используются, в основном, три материала: органическое (плексиглас), минеральное и сапфировое стекло (кристалл). Дайверские и спортивные модели иногда оснащают оргстеклом, недорогим материалом исключительной износостойкости, который также используется в производстве стекла для мотоциклетных шлемов и аквариумов. И хотя оргстекло практически вечно, недостаток его использования в часах состоит в том, что оно легко царапается и сильно отражает свет.
Стекло, или, как его часто называют, минеральное стекло, в основном используется в часах средней ценовой категории; оно тоже отражает свет, и его так же легко оцарапать, однако его преимущество заключается в том, что царапины с него можно легко удалить при помощи полировки.
В элитных моделях большинство часовых марок предпочитает использовать сапфировое стекло (кристалл), обладающий настолько высокой твердостью, что царапины на нем могут появиться только вследствие контакта с алмазом или другим кристаллом. Однако часовщиков привлекает не только износостойкость его поверхности. Каждый, кто имеет дело с элитными часами, наверняка заметил, какое прозрачное сапфировое стекло. Иногда, при определенном освещении, вообще кажется, что часовщик позабыл вставить стекло, и тогда пальцы, как завороженные, тянутся к циферблату, чтобы на ощупь убедиться, что все в порядке!

Рожденное под землей
В своей природной форме сапфировые кристаллы сформировались миллионы лет. Кристаллы возникают, когда под землей падает температура и происходит затвердевание жидкости, или когда вода проходит сквозь подземные трещины, вымывая минералы между камнями. Однако сапфировый кристалл также можно получить синтетическим путем, причем для этого потребуется гораздо меньше времени, он будет содержать намного меньше примесей и включений, и к тому же не придется рыть шахту!

Три метода
Для промышленного производства кристалла используются три основных технологии: метод Вернейля, EFG и метод Киропулоса. Метод Вернейля, метод кристаллизации в пламени, был изобретен французским химиком Огюстом Вернейлем в 1902 году. Кристалл начинает жизнь в виде окиси алюминия Al203. Он выращивается путем помещения зерна сапфирового кристалла в печь. Окись алюминия подается в печь через кислородно-водородное пламя (при температуре свыше 2000 °С), и вещество постепенно оседает на зерне, формируя кристаллический стержень, по форме напоминающий морковку. Такие стержни идеально подходят для производства круглого стекла для часов.
Для изготовления квадратных или прямоугольных кристаллов лучше использовать метод EFG, разработанный в 1916 году польским ученым Яном Чохральским, в результате которого вырастает кристалл прямоугольной формы. Крошечное зерно сапфирового кристалла помещают в вольфрамовый формообразователь, содержащий расплавленную окись алюминия, и медленно вытягивают вверх, получая плоские ленты кристалла.
Для получения гораздо более крупных кристаллов применяется метод Киропулоса (открытый Спиро Киропулосом в 1926 году). Кристаллы выращиваются в больших расплавах, где образуется единый кристаллический блок больших размеров.

EFG process and Crystal polishing

Stettler Sapphire
Stettler Sapphire занимается поставками для предприятий часовой отрасли с 1881 года, когда Ганс Штеттлер основал семейную компанию, выпускающую полуготовые камни для часовых механизмов. В 50-х годах прошлого века компания запустила производство кристаллов для часов, и с тех пор это стало ее основным видом деятельности. Сегодня, спустя пять поколений, кристаллы для часов составляют около 80% производства компании под руководством Мартина Штеттлера, а оставшиеся 20% связаны с такими областями, как фото, лазерные, медицинские, оптические и сенсорные технологии. Благодаря ультрасовременным технологиям компании под силу произвести все что угодно — от горстки стекол для наручных часов ограниченной серии до промышленного производства для целого ряда традиционных швейцарских марок.
Небольшую часть кристаллов Stettler Sapphire выращивает самостоятельно на своем втором предприятии на острове Маврикий, но при этом сотрудничает с поставщиками необработанных кристаллов по всему миру. Профессиональное знание и опыт Stettler Sapphire как раз и проявляются в превращении сырья в кристаллы самой невероятной формы.

От необработанного кристалла до кристалла для часов
Когда кристалл готов к прохождению механической обработки, его приклеивают к основе при помощи клеевой замазки. После чего кристалл помещают в станок, разрезающий его на круглые диски или квадраты. На этом этапе кристаллы остаются матовыми. Следующий шаг — загрузка кристаллов в большой фрезерный станок, где они будут шлифоваться до тех пор, пока не достигнут требуемой тонкости. Это долгий процесс, поскольку твердость кристалла по шкале Мооса составляет 9 из 10-ти (что делает его вторым самым твердым материалом после алмаза). Все операции, включая нарезку, шлифовку, скашивание фасок и полировку кристаллов, проводятся с использованием алмазных инструментов или алмазной пасты — это одна из причин, почему сапфировые кристаллы настолько дороже других материалов. Следующий этап — полировка, важнейшая часть производственного процесса, и у Stettler есть мириады станков (многие из которых разработаны силами компании), чтобы отполировать каждую грань кристалла, предназначенного для часов. А там, где это оказывается невозможным, в игру вступает команда мастеров, которые скрупулезно вручную отполируют места, куда не добраться станку. Не все кристаллы обладают плоской поверхностью; есть выпуклые кристаллы, кристаллы с коробчатой структурой, кристаллы с апертурой, увеличительным стеклом и прочие, и все требуют идеальной полировки. “Если при полировке снимешь слишком много материала с одной стороны кристалла, при установке это сразу же проявится, даже если речь идет о сотой миллиметра”, — говорит Бит Аллеманн, начальник отдела продаж и маркетинга Stettler.

Проблемы, связанные с кристаллом
Процесс нарезки, шлифовки и полировки на словах кажется простым, однако при работе с таким необычным материалом возникает ряд проблем. Одной из них является постоянный риск наличия включений в виде пузырьков или линий. Причем обнаружить их можно только после завершения полировки кристалла. Поэтому именно во время прохождения заключительного контроля качества могут проявиться какие-то недостатки. А принимая во внимание стоимость производства некоторых кристаллов, до 15000 долларов, и сотни часов, потраченных на их изготовление, примеси становятся серьезным разочарованием. “Работа с кристаллом таит в себе огромные трудности, ведь это живой материал, — делится Мартин Штеттлер. — Кристаллы отличаются друг от друга, так же как и поставщики; полностью держать этот процесс под контролем невозможно”.
Но проблемы могут возникнуть не только из-за примесей; существует всего два материала, способных оцарапать кристалл — другие кристаллы и алмазы, и оба задействованы в производственном процессе. При обработке кристаллов приходится действовать как можно тщательнее. Швейцарская часовая индустрия славится высокими стандартами качества, о компромиссе речь не идет.
Семейный бизнес ждут испытания, как могут подтвердить многие ритейлеры. “Независимому семейному бизнесу приходится непросто, — говорит Штеттлер. — В часовой отрасли работают лишь несколько крупных групп с гораздо более сильными позициями на рынке, чем наша”.

Антибликовое покрытие
Однако вернемся к производству кристаллов, ведь это далеко не конец. После прохождения контроля качества кристаллы передают партнерам, специализирующимся на различных отделках и покрытиях. Самым распространенным является антибликовое, представляющее собой пленку, которая наносится на кристалл, чтобы уменьшить отражение света и улучшить видимость циферблата. Разработанная в 1935 году украинским физиком Александром Смакулой, работавшим в Carl Zeiss, немецкой компании, специализирующейся на производстве оптики, технология оставалась военной тайной Германии во время Второй мировой войны.
Соединение, содержащее окись алюминия (Al203), фторид магния (MgF2) и двуокись гафния (HfO2) доводится до температуры 1800 градусов по Фаренгейту в вакууме. Соединение переходит в жидкую, потом газообразную форму и рассеивается по всей камере. При соприкосновении с кристаллом газ оседает на его поверхности. По сути, происходит то же, что и с вашими очками, если вы стоите над кастрюлей с кипящей водой. Разница в том, что при комнатной температуре пар рассеивается, а антибликовое покрытие закрепляется. Тот же процесс применяется для придания зеленого и синего оттенка, которое зачастую можно увидеть на некоторых сапфировых стеклах, или же для нанесения дополнительного покрытия, предохраняющего от царапин. Хотя цель кристалла, используемого в часах, состоит в том, чтобы обеспечить беспрепятственный обзор циферблата, большинство марок все же предпочитают, чтобы циферблат был хоть немного заметен, отсюда такая популярность цветных оттенков.

Кристальная тенденция
Сапфировое стекло используется не только для защиты циферблата. Все больше часовых компаний начинают экспериментировать с кристаллом, пробуя его и в других ипостасях. Century использует ряд ограненных вручную корпусов и безелей из сапфирового стекла как в мужских, так и в женских линиях. Tambour Mystérieuse от Louis Vuitton оснащен “таинственным” механизмом, стрелки которого помещены на диски из кристалла и оттого будто плывут над ним. Ulysse Nardin использует базовую платину из прозрачного кристалла и мосты из голубого кристалла в своей модели Royal Blue Tourbillon, благодаря чему насквозь просматривается механизм; Corum тоже обращается к платинам и мостам из сероватого кристалла в последней версии модели Golden Tourbillon Panoramique. Breitling среди прочих покрыла стекла часов антибликовым покрытием с обеих сторон для оптимальной ясности. А MB&F только что представила свою новую Horological Machine No. 4, Thunderbolt, производство которой выводит кристалл для часов на абсолютно новый уровень. В сфере, где мастерство, детали и отделка часов по большей части выставляется на всеобщее обозрение, красота сапфирового стекла — в его невидимости, скромности и служении остальным элементам часов. Это благородный компонент, заслуживающий внимания и всяческого восхищения, даже если при этом он должен оставаться невидимым!

Модели, представленные в этой статье, являются примерами использования кристаллов в часах, при этом не во всех из них использована продукция Stettler Sapphire.

Источник: журнал Europa Star сентябрь-октябрь 2010