64 Attualità a cura di Fabrizio Rinversi e Gianluca Macchioni Rappresentazione di un’onda elettromagnetica che si propaga nello spazio. La sua velocità, nel vuoto, è di circa 300.000 Km/s. OMEGA IL MOVIMENTO ANTIMAGNETICO ENTRA NELLA STORIA Il calibro OMEGA Co-Axial 8508 entrerà, senza alcun dubbio, nella storia dell’orologeria. E questo perché, senza l’ausilio di protezioni aggiuntive o intermedie, permetterà all’orologio di funzionare in presenza di campi magnetici di oltre 1,5 Tesla (ovvero 15.000 Gauss), superando di gran lunga i livelli di resistenza magnetica raggiunti in passato da qualsiasi altro movimento. Si tratta di un problema che, da decenni, assilla l’industria orologiera, influenzando la precisione di meccanismi di alto e altissimo livello una volta operanti nella quotidianità. In queste pagine, abbiamo voluto approfondire il tema con argomentazioni e immagini esplicative della notevolissima portata di un simile exploit tecnico. Il problema degli effetti dei campi elettromagnetici sul generali dei campi magnetici e sulle varie manifestazioni movimento meccanico di un orologio, costituisce da mol- dei loro influssi, per poi, grazie al qualificato supporto di tissimo tempo una sfida complessa ed estremamente im- Gianluca Macchioni, Maestro Orologiaio, analizzare nello pegnativa per l’industria del segnatempo. In queste pagi- specifico le conseguenze di simili influenze sull’organo ne vogliamo illustrare come una Maison blasonata come regolatore di un orologio. Omega, abbia affrontato, conscia delle elevatissime difficoltà, la questione con un approccio assolutamente di- I CAMPI ELETTROMAGNETICI verso rispetto al passato, cercando lo scontro diretto con Una carica elettrica in movimento genera un campo ma- il problema ed evitando più immediate, ma meno efficaci gnetico. E’ possibile definire l’intensità di tale campo nel soluzioni per aggirarlo: e ne è uscita vincitrice. Prima, co- modo seguente: quando una carica elettrica percorre un munque, di entrare nel dettaglio, ci sembra decisamente conduttore, l’intensità del campo magnetico in un punto appropriato effettuare un excursus sulle caratteristiche dello spazio risulta direttamente proporzionale all’intensi- sett e m b r e 2 01 3 65 La Forza attrattiva tra la ruota dei secondi e la ruota di scappamento. Fenomeno identico al precedente, ma tra ruota dei secondi ed ancora. Bilanciere posto su di un magnete permanente: sono visibili gli effetti della spinta repulsiva del campo magnetico con la tipica deformazione a “cono”. tà della corrente (in Ampere) e inversamente proporziona- zione elettromagnetica che proviene dal Sole e dalle stelle. le alla distanza di quel punto dal conduttore percorso dalla Tornando alle unità di misura, i valori del campo magne- corrente. L’intensità del campo magnetico viene, dunque, tico, oltre che in A/m, posso essere indicati in Tesla (T) e generalmente espressa in Ampere/metro (A/m). In sostan- nei suoi sottomultipli (millitesla o microtesla), o in Gauss. za, una carica elettrica in moto genera sempre un campo La scala di conversione è la seguente: 1T = 796.000 A/m = magnetico e un campo elettrico insieme, e produce una 10.000 Gauss. perturbazione dello spazio circostante, che è la risultante Come anticipato, nella vita di tutti i giorni siamo soggetti dei due campi e che prende il nome di campo elettroma- costantemente a campi elettromagnetici non ionizzan- gnetico: le onde elettromagnetiche, ossia la manifestazio- ti, ossia con frequenze inferiori ai milioni di gigahertz ne del campo elettromagnetico nello spazio, si propagano (l’Hertz, esprime i cicli al secondo dell’onda): s’intende nel vuoto a circa 300.000 Km/s, ossia alla stessa velocità a non ionizzante, il campo elettromagnetico non in grado cui viaggia la luce. di ionizzare direttamente gli atomi, ossia di “portar via” Al contrario delle onde meccaniche (es. onde sismiche o da loro, uno o più elettroni. Detti campi a radiofrequenze sonore), le onde elettromagnetiche non hanno bisogno di possono produrre effetti sul corpo umano, penetrando nei un mezzo materiale per diffondersi: dunque, i campi elet- tessuti fino a una profondità che varia in funzione della tromagnetici sono creati e sfruttati da telefoni, televisioni, frequenza e provocandone il riscaldamento: un effetto computer, elettrodomestici, forni a microonde, e non solo. termico potenzialmente dannoso può verificarsi se l’au- A ciò va aggiunto il campo magnetico terrestre e la radia- mento della temperatura correlato all’esposizione ad un Moderna apparecchiatura per la “smagnetizzazione” del movimento. Immagini che mostrano lo spostamento della linea di ”fede” della bussola nelle vicinanze di un meccanismo oggetto di influssi magnetici (a destra). se tte mbre 2013 66 Attualità Omega Seamaster Aqua Terra> 15.000 Gauss, cassa di 41,50 mm in acciaio con cinturino in pelle marrone (disponibile anche con bracciale). L’orologio presenta un quadrante antracite a finitura ligné verticale, laccato color giallo chiaro sulla lancetta dei secondi centrale e sulla scala dei minuti/secondi: in basso, la dicitura “>15’000 GAUSS”. Il movimento automatico, calibro 8508 Co-Axial, è certificato Cronometro e prevede il datario al 3. campo elettromagnetico è superiore a un 1 grado centi- •Elettrici; grado. In ogni caso, non esistono prove scientifiche che •Magnetici; provino e confermino la pericolosità sull’uomo del campo •Elettromagnetici. elettromagnetico non ionizzante; in aggiunta torniamo Questi hanno in comune tra loro la spiacevole caratteri- a ricordare che l’intensità dei campi elettromagnetici è stica di produrre effetti negativi per i meccanismi collo- inversamente proporzionale alla distanza dalla sorgente cati all’interno delle casse dei nostri orologi. che li produce e che gli effetti sull’organismo dipendono Siamo nella prima decade del 1800, quando il problema fortemente dal tempo di esposizione. Viceversa gli effetti cominciò ad interessare, in maniera sempre più frequente e le interferenze su apparecchiature e strumenti elettro- i segnatempo, con lo sfruttamento e l’uso progressiva- nici o meccanici immersi in un campo magnetico sono mente più massiccio della corrente elettrica ed in parti- tangibili. E specificamente sul meccanismo di un orolo- colar modo delle attrezzature che ne derivarono. L’impu- gio le conseguenze sono tali da portare addirittura all’ar- tato principale era il campo elettromagnetico generato resto dello stesso: per comprendere meglio tecnicamente da tutte le apparecchiature che iniziavano a circondare i motivi di una simile “influenza”, lasciamo la parola al l’uomo nel suo vivere quotidiano. Ovviamente i costrut- Maestro Orologiaio Gianluca Macchioni. tori e di riflesso i tecnici riparatori avvertirono in modo sempre più evidente la necessità di soluzioni efficaci. GLI EFFETTI DI UN CAMPO ELETTROMAGNETICO La strada da percorrere si sviluppò in due direzioni ben SUL MECCANISMO DI UN OROLOGIO precise: Gli orologi vengono sottoposti quotidianamente a forze •Costruire i componenti con materiali esenti il più pos- attrattive o repulsive di varia natura, le quali più comunemente assumono il nome di “campi” ed in funzione della loro origine possono essere: sett e m b r e 2 01 3 sibile dall’influenza dei flussi magnetici; •Proteggere il meccanismo con un involucro che schermasse ed isolasse la macchina al suo interno. 67 La Ovviamente tutte le Maison iniziarono studi e test per Le parti interne di un segnatempo, quelle composte in ottimizzare i loro prodotti, ma bisogna ricordare, per acciaio, risultano particolarmente sensibili all’azione ne- onore della cronaca, che fu Tissot tra le prime aziende gativa sopracitata. La causa di questo inconveniente è ri- a prendere in seria considerazione la ricerca in questo conducibile alla percentuale di ferro di cui si compone la settore, investendo moltissime risorse e nel 1930 mise in lega (l’acciaio), una caratteristica comune a tutte quelle commercio il primo orologio definito “Antimagnetico”, leghe ottenute con metalli cosiddetti “ ferrosi”: è proprio termine che Paul Tissot usò appositamente, e tuttora il ferro, infatti, il responsabile del fenomeno della magne- universalmente adoperato, invece del corretto vocabolo tizzazione. Questo minerale, se esposto ad un campo ma- scientifico “Amagnetico”. Questo per evidenziare forte- gnetico, più o meno intenso, ne rimane influenzato anche mente il successo ottenuto e quanto importante fosse la per moltissimo tempo divenendo a sua volta un magnete. Una delle metodologie più in uso da parte dei costruttori risiede nella scelta della materia prima da utilizzare, opportunamente trattata: ci riferiamo all’austenite, acciaio ottenuto sottoponendo la lega ad un trattamento termico che consiste nel riportare il metallo, già formato, ad una temperatura detta Punto Curie, circa 768° C, in cui il ferro perde le sue capacità magnetiche conferendo così ai manufatti che ne derivano la caratteristica immunità ai magneti ed ai fenomeni similari. Possiamo suddividere le perturbazioni magnetiche che agiscono sull‘orologio, su 3 livelli di intensità: Bassa; Media; Forte. L’esposizione ad una Bassa intensità produrrà un L’Omega Seamaster Aqua Terra > 15.000 Gauss, anche attraversato da campi magnetici dall’elevatissima intensità indicata, continua a mantenere la sua precisione cronometrica. drastico avanzamento, andando, infatti, ad agire principalmente sulla molla dell’organo regolatore, la spirale. Questa molla ha il compito fondamentale di contribuire sconfitta di un fenomeno così nefasto che vanificava tutti al raggiungimento dell’isocronismo durante l’oscillazio- gli sforzi del mondo dell’orologeria per giungere ad una ne del bilanciere ed una delle caratteristiche da rispetta- precisione sempre più accurata. La sfida per una solu- re è che le spire che la compongono non si devono mai zione della massima efficacia, da quel momento non si è toccare tra loro, sia nella contrazione che nella dilata- più arrestata, fino alla attuale presentazione del calibro zione. La magnetizzazione di queste le farà ovviamente 8508 Co-Axial di Omega, che sembra aver scritto la paro- “incollare” tra loro, rendendo così la spirale molto più ri- la fine, con i suoi 15.000 Gauss di “resistenza” certificata gida con la conseguenza di oscillazioni corte e veloci. Il all’incidenza sui movimenti meccanici dei campi elettro- risultato, come anticipato, porterà ad una accelerazione magnetici. Un exploit che analizzeremo più avanti. Con- di marcia anche di 20 minuti ogni ora rendendo l’orologio centriamoci, ora, invece, su ciò che realmente accade, dal inutilizzabile. punto di vista tecnico, ad un orologio meccanico esposto Se l’orologio verrà interessato da un campo elettroma- al magnetismo e come si eliminano tali effetti. gnetico di Media intensità, il risultato cambia note- se tte mbre 2013 68 Attualità volmente rispetto al caso precedente, poiché l’effetto elettromagnetico che ha colpito la meccanica, ed even- sarà completamente opposto. Le parti che rimangono tualmente la cassa, la regolazione e l’ampiezza di funzio- coinvolte dal fenomeno aumentano, il magnetismo si namento torneranno perfettamente normali. estende anche al ruotismo creando un impedimento Alcune delle fonti più comuni dell’“effetto calamita” sono al normale scorrere delle ruote. Gli ingranaggi non sono da individuare purtroppo, come ribadito più volte in que- più in grado di fornire un impulso regolare e costante allo ste pagine, negli oggetti di uso quotidiano: il computer, il scappamento facendo ritardare di molti minuti il normale telefono cellulare, l’asciugacapelli, i sistemi audio/video, battito dell‘orologio. il forno a micro onde, il frigo e molti altri. Il caso più grave, ovviamente, risulta dal malaugurato L’intervento di smagnetizzazione di un movimento, lo ri- incontro tra un Forte campo elettromagnetico e l’oro- petiamo, non lascia conseguenze, purché venga eseguito logio: ciò comporterà un blocco di tutta la meccani- da un tecnico competente e con l’attrezzatura idonea: si ca impedendo qualsiasi forma di funzionamento. Tutti trovano oggi in commercio, nelle apposite forniture per i componenti sono praticamente inibiti ad interagire orologiai, degli ottimi apparecchi in grado di eliminare tra loro e l’intero segnatempo si trasforma a sua volta definitivamente il problema. Di norma è sufficiente di- in un magnete. sporre il pezzo incriminato direttamente sullo strumento, Questi “sintomi” sopra elencati rimangono attivi anche ed attivando il dispositivo per pochi secondi si ottiene per parecchi anni e cessano la loro azione solamente il ripristino del componente e delle sue caratteristiche, quando l’orologio viene smagnetizzato: l’aspetto posi- eliminando gli effetti nocivi del magnetismo. tivo è che indipendentemente dall’intensità del campo Molta cura ed attenzione devono essere destinate, inve- L’Omega Seamaster in oggetto “immerso” in un campo magnetico, “disegnato” dalle particelle ferrose disposte intorno ad esso. sett e m b r e 2 01 3 69 La Prima di questa nuova, eccezionale soluzione realizzata da Omega, la protezione del movimento meccanico dai campi magnetici, comunque, oscillanti nell’intorno dei 1.000 Gauss, veniva e viene tuttora ottenuta con l’impiego di una cassa interna (normalmente in ferro dolce). L’aver superato detto ostacolo consente ad Omega di proporre sul suo orologio antimagnetico, il datario al 3 e la visibilità del movimento attraverso il vetro zaffiro sul fondello. ce, alla manipolazione della spirale che, mai!, dovrà esse- la precisione e l’affidabilità nel tempo di un movimento re “lavorata” da sola, ma sempre montata sul volantino e meccanico). Nell’ambito dei materiali, ricordiamo le più sul suo relativo ponte, pena la deformazione praticamen- recenti applicazioni del Liquid Metal, del Ceragold e, ul- te irrecuperabile della sua perfetta forma “archimedea”. tima, dell’oro SednaTM, una lega di oro/rame/palladio ad E’ovvio che qualora si esponesse nuovamente l’orologio ottenere una sfumatura rossastra unica e durevole negli ad una sorgente magnetica, di qualsiasi natura, il feno- anni. Ma c’era qualcosa che mancava, e circa tre anni oro meno tornerebbe a manifestarsi. sono, il CEO del Gruppo Swatch, G.N. Hayek, ha chiesto al team R & D di Omega di creare un orologio completa- LA SOLUZIONE DI OMEGA mente antimagnetico. Omega, dal 1848, anno di fondazione, ha realizzato 675 Nel 1957 la Maison di Bienne aveva timidamente affron- movimenti di manifattura e lanciato oltre 15.000 modelli. tato il problema, con il Railmaster, il cui movimento era In oltre 160 anni di attività, ha affrontato le sfide più ardite contenuto in una cassa interna tale da proteggerlo da e complesse di cui è stato oggetto l’orologio da polso, ad campi magnetici d’intensità massima di 900 Gauss. Fino esempio, con il Marine del 1932 (capace di resistere fino ad oggi, infatti, le soluzioni per schermare il meccanismo a 135 metri di profondità), con il celeberrimo Speedma- dagli influssi elettromagnetici sono consistite nell’impie- ster del 1957 (dodici anni dopo in grado di resistere alla go di “involucri” interni in materiali ferrosi, tali da attrarre straordinarie sollecitazioni del primo viaggio dell’uomo le onde magnetiche e preservare il meccanismo, con ri- sulla Luna), con il movimento Co-Axial del 1999 (soluzio- sultati, però, difficilmente superiori ai 1.200 Gauss, anche ne ideata dal Maestro George Daniels per incrementare se IWC, nel 1989, riuscì a contrastare un’intensità pari se tte mbre 2013 70 Attualità a 500.000 A/m (pari a circa 6.200 Gauss). Le condizioni indagini, prove, test, momenti anche “sconfortanti”, per dettate da Hayek ad Omega, al contrario sono state fin la notevole difficoltà dell’impresa, Omega è arrivata alla da subito chiare e stringenti: impiego di risorse inter- quadratura del cerchio, partendo dalla spirale in Si14 ne al Gruppo Swatch, movimento automatico Co-Axial, (presentata nel 2008; il silicio è insensibile ai campi ma- esclusione della possibilità di utilizzo di una cassa inter- gnetici e straordinariamente stabile), per continuare con na, resistenza superiore ai 15.000 Gauss (1,5 Tesla, circa i dischi dello scappamento co-assiale (inclusi la paletta, 1.200.000 A/m), adozione del vetro zaffiro sul fondello e il perno d’impulso e la leva d’impulso) in lega di nickel- del datario (incompatibili nel caso della doppia cassa), fosforo a struttura amorfa di natura amagnetica, con il industrializzazione del meccanismo. Presupposti straor- NivagaussTM per viti, pignoni, viti del bilanciere, àncora e dinariamente complessi e decisamente poco “incorag- ruota coassiale e concludendo con la molla del disposi- gianti”. Ebbene il team del Presidente Stephen Urquhart, tivo anti-shock sempre in metallo amorfo. Il tutto senza coadiuvato dal Vice Presidente e Direttore Sviluppo Pro- dimenticare l’accuratezza nel design e nelle finiture del dotti, Jean-Claude Monachon, non si è tirato indietro ed movimento, funzionali alla sua visibilità lato fondello. Il ha incaricato Michel Willemin, CEO di ASULAB, di avvia- risultato si è concretizzato nel calibro Omega Co-Axial re le ricerche di fattibilità: inevitabile il coinvolgimento di 8508 – soggetto alla registrazione numerosi brevetti - ETA e di Nivarox FAR. inserito nel modello Seamaster Aqua Terra, la cui per- L’opportunità di risolvere un problema sempre più con- formance dopo essere stato sottoposto agli effetti di un temporaneo (come abbiamo accennato, la presenza di campo magnetico d’intensità superiore a 15.000 Gauss, è campi magnetici è una costante nella vita quotidiana, in stata addirittura migliore rispetto a quella cronometrica particolare, a motivo dell’impiego diffusissimo di cellula- precedente all’esposizione e pari a 2,5 s/d, raggiungendo ri, iPad, nella chiusura magnetica delle borse, etc…), tale una precisione di 2 s/d (ovviamente rispondente ai criteri da comportare notevoli variazioni di precisione di mec- COSC). L’insensibilità del movimento è stata testata sia canismi, anche di altissimo livello, testati in laboratorio, in modo transitorio che permanente. Insomma, una svol- ha spinto Omega a concentrarsi con grande dedizione ta, considerato che circa l’85% degli orologi portati in as- sulla sfida. In tal senso, il punto di partenza è stata pro- sistenza presentano i problemi causati dal magnetismo, prio la verifica dell’incidenza di un campo magnetico in grado di alterare la precisione per giorni, settimane, pari ad un’intensità di 15.000 Gauss (limite prodotto dai mesi ed anni, come Gianluca Macchioni ha esauriente- macchinari per la risonanza magnetica, che comunque mente esposto. emettono radiazioni non ionizzanti) su di un meccanismo Il Seamaster Aqua Terra > 15.000 Gauss, testato crono- Co-Axial (ricordiamo che gli effetti possono essere tran- metro, prevede una cassa di 41,50 mm in acciaio inossi- sitori o permanenti): il risultato, partendo da una precisio- dabile, ed è montato su bracciale anch’esso in acciaio o ne cronometrica di 2,3 s/d, è stato quello, dopo l’esposi- su un cinturino in pelle marrone; ovviamente, nel rispet- zione alla suddetta intensità, di una perdita di precisione to dei presupposti di partenza sopraindicati, troviamo il maggiore di 250 s/d (poco meno di 5 minuti al giorno), datario al 3 e il vetro zaffiro adattato sul fondello. L’o- un’enormità…, inaccettabile per gli standard qualitativi rologio presenta un quadrante antracite a finitura ligné dell’alta orologeria. verticale, laccato color giallo chiaro sulla lancetta dei se- Verificato questo, l’approccio imposto ha comportato la condi centrali e sulla scala dei minuti/secondi: da notare, focalizzazione sui materiali delle componenti del movi- in basso, la dicitura “> 15’000 GAUSS”, che sottolinea la mento e specificamente dell’organo regolatore, che do- caratteristica unica del segnatempo identificandone la vevano essere necessariamente non ferrosi. Dopo lunghe singolarità. L’impermeabilità è garantita fino a 150 metri sett e m b r e 2 01 3 71 La di profondità e l’impiego della spirale in silicio Si14 assicura un’affidabilità tale da permettere a Omega di rilasciare una garanzia quadriennale. In sostanza, con il Seamaster Aqua Terra > 15.000 Gauss, Omega introduce una tecnologia innovativa che cambierà per sempre l’approccio dell’orologeria alle crescenti difficoltà causate dai campi magnetici. Questo modello sarà disponibile a partire da ottobre e, per il futuro, la Maison di Bienne prevede di adottare le soluzioni inserite nel calibro 8508 su tutti i movimenti CoAxial, in modo tale che, entro il 2017, il 90% dei movimenti Omega siano amagnetici per intensità superiori ai 15.000 Gauss; comprese evidentemente le versioni femminili, più contenute nelle dimensioni, e, dunque, ancor più difficili da gestire per ottimizzare i processi realizzativi messi a punto per recepire queste nuove tecnologie. Stephen Urquhart afferma: “Omega ha una lunga tradizione nella creazione di tecnologie che hanno permesso all’industria orologiera di evolversi ed innovarsi: questo orologio rappresenterà sicuramente una nuova pietra miliare per Omega e per tutto il settore.” Il movimento antimagnetico di Omega si fonda sull’impiego di specifici materiali, non influenzabili da i campi magnetici: spirale in Si14; NivagaussTM per viti, pignoni, viti del bilanciere, àncora e ruota coassiale; dischi dello scappamento co-assiale (inclusi la paletta, il perno d’impulso e la leva d’impulso) in lega di nickel-fosforo a struttura amorfa di natura amagnetica; molla del dispositivo anti-shock sempre in metallo amorfo. se tte mbre 2013