Sợi dây sinh mệnh của đồng hồ cơ khí

Vành dây tóc, hay thông dụng với giới chuyên môn hơn với hai thuật ngữ balance spring hoặc hairspring, là bộ phận quan trọng nhất trong cơ cấu hồi, một trong những  kết cấu bộ máy của đồng hồ cơ khí, mang lại sự sống và năng lượng hoạt động cho cả bộ máy đồng hồ. Bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu đến quý độc giả những thông tin cơ bản về vành dây tóc như lịch sử sáng chế, công nghệ sản xuất và hoạt động của chúng trong bộ máy đồng hồ cơ khí.

Lịch sử thú vị xung quanh vành dây tóc trong bộ máy đồng hồ cơ khí

Vành dây tóc (Balance spring) được phát minh vào năm 1657, cùng với bánh xe cân bằng (balance wheel) nằm trong cơ cấu hồi mới được sáng tạo cùng với chiếc đồng hồ quả lắc, thành tựu mà nhà toán học, thiên văn học, vật lý học tài năng người Hà Lan Christiaan Huygens nghiên cứu tạo ra, dựa trên thành quả con lắc của Galile phát minh. Vai trò chính của vành dây tóc trong cơ cấu hồi chính là điều tiết năng lượng và tốc độ quay của bánh xe cân bằng, đồng thời đảm bảo hoạt động lặp đi lặp lại liên tục của cả cơ cấu. Vành dây tóc có hình dạng như một lò xo xoắn được làm từ sợi kim loại mỏng. Các công trình nghiên cứu về vành dây tóc và cơ cấu hồi thường xoay quanh các chủ đề chính như vật liệu dây tóc, kết cấu và hình dạng của mỏ neo (đòn bẩy) nhằm tối ưu hóa chuyển động và hạn chế tối đa sự mài mòn trong quá trình hoạt động.

Trước đây, vành dây tóc được sản xuất độc quyền bởi Nivarox thuộc Swatch Group. Thương hiệu này là nhà cung cấp vành dây tóc và cơ cấu hồi cho cả nền công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ trước khi các thương hiệu lớn quyết định tự sản xuất hoặc đặt hàng từ những nhà xưởng cao cấp hơn.

Rolex là cái tên đầu tiên tự rút ra sản xuất vành dây tóc cho riêng họ để không bị phụ thuộc vào Swatch Group. Họ mất tới 5 năm nghiên cứu để có thể cho ra bộ máy in-house bao gồm cả vành dây tóc Parachrom vào đầu năm 2000. Parachrom là hợp kim của niobium và zirconium với oxi. Vành dây tóc parachrom lần đầu được sử dụng trong mẫu đồng hồ Rolex Daytona ra mắt năm 2000, thế nhưng phải đến năm 2005, khi những mẫu sản phẩm mang vành dây tóc parachrom xanh dương ra mắt, Rolex mới thực sự gây được tiếng vang với phát kiến mới về vành dây tóc của họ, sản phẩm có khả năng chống sốc gấp 10 lần vật liệu thông thường làm dây tóc, và hầu như không bị ảnh hưởng bởi từ trường.

Sau đó, tập đoàn đồng hồ cơ khí cấp cao Richemont cũng bắt tay vào nghiên cứu sâu về vành dây tóc. Thương hiệu Đức A Lange & Sohne, tên tuổi đến từ Thụy Sỹ Jaeger-LeCoultre, bậc thầy Roger Dubuis, và thương hiệu Montblanc là bốn cái tên mang những nghiên cứu riêng cho mục tiêu vành dây tóc đồng hồ. Có lẽ vốn xuất xứ từ những thương hiệu đồng hồ độc lập, các thương hiệu trên cũng tiến hành những nghiên cứu riêng và đạt được những thành tựu khác nhau về vấn đề cải tiến vành dây tóc trong cơ cấu hồi của bộ máy đồng hồ. Hiện nay, một trong những nhà máy thuộc tập đoàn Richemont mang tên Valfleurier  đang là nhà cung cấp vành dây tóc cho tất cả các thương hiệu đồng hồ thuộc tập đoàn, tất nhiên ngoại trừ những thương hiệu cao cấp tự sản xuất toàn bộ các linh kiện cho riêng họ.

Atokalpa, một xưởng sản xuất thuộc tập đoàn sản xuất đồng hồ do Gia tộc Sandoz quản lý, bao gồm cả Parmigiani Fleurie và Vaucher, cũng đã  bắt đầu sản xuất vành dây tóc dành riêng cho tập đoàn vào đầu năm 2000. Hiện nay, Atokalpa sản xuất khoảng 200.000 vành dây tóc mỗi năm, cung cấp cho các thương hiệu đồng hồ trong tập đoàn, một số thương hiệu đồng hồ độc lập, và cả những khách hàng lớn như các thương hiệu đồng hồ thuộc tập đoàn danh tiếng thế giới, như TAG Heuer của LVMH. Xưởng sản xuất này hiện nay đang được xem như phương án thay thế hoàn hảo cho Nivarox, khi mà Swatch Group đang có xu hướng “bế quan” những nhà xưởng cung cấp máy và linh kiện cho cả nền công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ. Tất nhiên, vì cũng không còn nơi nào có đủ khả năng cung cấp một khối lượng lớn vành dây tóc như vậy, khi các tập đoàn lớn như Richemont và thương hiệu Rolex đều không bán cho bên thứ 3.

Ngoài ra, có thể bạn chưa biết, Concepto, một xưởng cung cấp linh kiện cho bộ máy đồng hồ có trụ sở tại La Chaux-de-Fonds cũng cung cấp vành dây tóc. Vành dây tóc này được sử dụng trong những bộ máy đồng hồ của riêng họ, và công ty này cũng sử dụng cả vành dây tóc của Nivarox. Điều tuyệt vời hơn, họ có chính sách cung cấp sản phẩm cho bên thứ ba, với số lượng có khả năng lên tới 100.000 vành dây tóc mỗi năm.

Precision Engineering AG, một xưởng sản xuất độc lập của H. Moser & Cie thuộc tập đoàn Meylan cũng nhận cung cấp vành dây tóc với số lượng khoảng 55.000 linh kiện mỗi năm, chất liệu là hợp kim oxi hóa của bionium và titanium có tác dụng chống sốc và kháng từ rất tốt.

Vành dây tóc bằng silicon – Phát kiến mang tính cách mạng

Trong những năm trở lại đây, Silicon đã thực sự tạo ra một nền cách mạng với công nghệ làm đồng hồ truyền thống của thế giới. Hoạt động bền bỉ, chống sốc, kháng từ, tính đàn hồi tuyệt vời, silicon như thứ nguyên liệu sinh ra để làm vành dây tóc vậy. Thế nhưng, công nghệ này lại chỉ được giới hạn trong một số công ty sản xuất đồng hồ nhất định mà không phải là cơ sở cho những linh kiện bằng silicon khác.

Thương hiệu đầu tiên áp dụng công nghệ vành dây tóc silicon chính là Ulysse Nardin, nhờ có Sigatic, dự án nghiên cứu những linh kiện siêu nhỏ từ silicon. Ulysse Nardin thực sự đã mở ra một chân trời mới, ngay sau đó, Rolex, Patek Philippe và Swatch Group cũng tham gia vào cuộc chạy đua với vật liệu “thần thánh” silicon trong cùng một dự án với những điều khoản rõ ràng ràng buộc các bên mang tên Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM). Tuy nhiên, dự án này sẽ kết thúc vào năm 2021, sau đó công nghệ này sẽ được phổ biến. Tuy nhiên, một vài công ty chuyên sản xuất linh kiện nói chung và vành dây tóc nói riêng cũng đã bắt đầu ngấp nghé xây dựng phân xưởng sản xuất linh kiện silicon cho bản thân.

Mới đây nhất, Zenith đã công bố mẫu sản phẩm mới tại Basel World 2017 với vành dây tóc được làm từ sợi carbon nanotube siêu bền siêu nhẹ mang phong cách dấu ấn rất riêng của LVMH, tập đoàn sở hữu thương hiệu Zenith. Dưới sự dẫn dắt của bậc thầy chế tác đồng hồ Jean-Claude Biver, LVMH có khá nhiều tham vọng muốn lấn sân sang lĩnh vực sản xuất bộ máy đồng hồ cơ khí cao cấp với sự đầu tư đáng kể đổ vào TAG Heuer và tới đây là Zenith.