Όταν πρόκειται για την κατασκευή περιβλημάτων ρολογιών, το χάλυβας χειρουργικής ποιότητας 316L έχει καθιερωθεί ως το προτιμώμενο υλικό σε ολόκληρη τη βιομηχανία, καθώς κανείς δεν μπορεί πραγματικά να ξεπεράσει τα πλεονεκτήματά του. Ο χάλυβας περιέχει περίπου 2 έως 3% μολυβδαινίου, γεγονός που καθιστά σημαντική τη διαφορά στην αντίσταση σε εκείνα τα ενοχλητικά χλωριούχα που περιέχονται στον ιδρώτα μας και στο νερό της θάλασσας. Επιπλέον, η περιεκτικότητα σε άνθρακα παραμένει κάτω του 0,03%, οπότε δεν προκύπτει κανένα πρόβλημα με την κατακρήμνιση καρβιδίων κατά τις διαδικασίες παραγωγής. Αυτό σημαίνει ότι, ακόμη και μετά τη συγκόλληση ή τη διαμόρφωση των εξαρτημάτων, η προστασία παραμένει συνεκτική σε όλο το μήκος. Καθώς ταξινομείται ως υλικό ιατρικής ποιότητας, αυτό το κράμα δεν προκαλεί αλλεργικές αντιδράσεις, γεγονός που αποτελεί εξαιρετικά καλά νέα για ανθρώπους με ευαίσθητο δέρμα. Και παρόλα αυτά τα πλεονεκτήματα, το υλικό παραμένει ανθεκτικό στην καθημερινή φθορά χωρίς να χάνει την αντοχή του. Οι περισσότεροι ειδικοί στην επιστήμη των υλικών θα εξηγήσουν σε όποιον το ερωτήσει γιατί τα ρολόγια πολυτελείας επιστρέφουν ετησίως στο χάλυβα χειρουργικής ποιότητας 316L.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας βαθμού 316L προσφέρει εξαιρετική προστασία κατά της σκουριάς και της διάβρωσης, αν και τείνει να γρατζουνιέται σχετικά εύκολα κατά την καθημερινή χρήση. Υπάρχουν σήμερα ορισμένες προηγμένες τεχνικές που αυξάνουν σημαντικά τη σκληρότητά του. Η πλάσμα νιτριδίωση και οι κρυογενικές επεξεργασίες μπορούν να αυξήσουν την τιμή σκληρότητας Vickers από περίπου 200 HV έως πάνω από 800 HV, κάτι που τον τοποθετεί στο ίδιο επίπεδο με ορισμένους τύπους επεξεργασμένων εργαλειοχαλύβων. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι η επιφάνεια γίνεται πολύ πιο ανθεκτική σε φαινόμενα όπως η πρόσκρουση κλειδιών, η τριβή νομισμάτων ή οποιοδήποτε άλλο γεγονός που συμβαίνει κατά τη φόρτωση του ρολογιού καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας. Δοκιμές δείχνουν ότι αυτός ο επεξεργασμένος χάλυβας διαρκεί από τρεις έως πέντε φορές περισσότερο πριν εμφανίσει σημάδια φθοράς σε σύγκριση με τον συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα χωρίς καμία ειδική επεξεργασία. Ένα ακόμη σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι αυτές οι διαδικασίες ενίσχυσης δεν καθιστούν το μέταλλο εύθραυστο, όπως συμβαίνει μερικές φορές με τα κεραμικά. Ως αποτέλεσμα, επιτυγχάνουμε περιβλήματα ρολογιών που διατηρούν την εμφάνισή τους ευχάριστη για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και αντέχουν επίσης ικανοποιητικά τις προσκρούσεις, ακόμα και κατά τη διάρκεια ενεργητικού τρόπου ζωής.
Το τιτάνιο βαθμού 5, γνωστό επίσης ως Ti-6Al-4V, αλλάζει τις προσδοκίες των ανθρώπων για τα κουτιά των ρολογιών. Ζυγίζει περίπου 40% λιγότερο από το συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά παρ’ όλα αυτά αντέχει με τον ίδιο βαθμό στις δυνάμεις εφελκυσμού. Αυτό σημαίνει ότι είναι ελαφρύτερο στον καρπό χωρίς καμία μείωση της αντοχής του. Το υλικό αντιστέκεται φυσικά στην οξείδωση και την αποδόμηση, γεγονός που καθιστά τη διαφορά αποφασιστικής σημασίας όταν εκτίθεται σε ακραίες συνθήκες, όπως το θαλασσινό νερό. Τα ρολόγια από συνηθισμένο χάλυβα θα εμφάνιζαν σημάδια φθοράς πολύ νωρίτερα. Ωστόσο, το πιο σημαντικό είναι η ασφάλεια του υλικού κατά την επαφή με το δέρμα. Δεν περιέχει νικέλιο, οπότε δεν προκαλεί αλλεργικές αντιδράσεις ακόμη και με καθημερινή χρήση. Γιατροί που χρειάζονται αξιόπιστο εξοπλισμό κατά τη διάρκεια επεμβάσεων, σοβαροί αθλητές που προπονούνται στον ανοιχτό αέρα ή οποιοσδήποτε με ευαισθησία στα μέταλλα, επιλέγουν σήμερα το τιτάνιο βαθμού 5 ως την προτιμώμενη λύση τους.
Η σκληρότητα της επιφάνειας του τιτανίου κυμαίνεται περίπου μεταξύ 250 και 350 HV, γεγονός που το καθιστά ευάλωτο σε εκείνες τις μικροσκοπικές γρατζουνιές που κανείς δεν επιθυμεί πραγματικά κατά το χειρισμό των πολύτιμων εργαλείων ή κοσμημάτων του. Γι’ αυτόν τον λόγο, οι περισσότεροι κατασκευαστές στρέφονται σε επεξεργασίες όπως οι επιστρώσεις PVD ή αυτό που είναι γνωστό ως «Διαμαντοειδής Άνθρακας» (DLC). Αυτές οι επιστρώσεις μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη σκληρότητα σε εύρος μεταξύ 1500 και 2500 HV, προσδίδοντας στο υλικό εκείνη τη χαρακτηριστική ματ ποιότητα που τόσο πολύ εκτιμάται σήμερα. Σκεφτείτε το χρώμα «γκρι όπλων» ή εκείνη την πλούσια ανθρακούχο μαύρη απόχρωση που φαίνεται τόσο εντυπωσιακή σε προϊόντα από ρολόγια μέχρι υψηλής ποιότητας σκεύη κουζίνας. Όταν αφεθεί ανεπίστρωτο, το τιτάνιο σχηματίζει φυσικά μια είδους μαλακή πατίνα εντός μηνών και ετών. Αυτό συμβαίνει λόγω του σχηματισμού οξειδίου στην επιφάνεια, με αποτέλεσμα τη σταδιακή βαθύνση αυτής της ανθρακούχου απόχρωσης, ενώ διατηρούνται ανέπαφες όλες οι λειτουργικές του ιδιότητες. Πολλοί συλλέκτες εκτιμούν πραγματικά τον τρόπο με τον οποίο το μέταλλο αλλάζει χαρακτήρα με την πάροδο του χρόνου, αλλά συνήθως το καθαρίζουν γρήγορα από καιρό σε καιρό, ώστε να διατηρούνται συνεκτικές οι αποχρώσεις σε ολόκληρη τη συλλογή τους.
Το διοξείδιο του ψευδαργύρου, ή ZrO₂ όπως είναι γνωστό στη βιομηχανία, αποτελεί πραγματικά το χρυσό πρότυπο όσον αφορά την αντοχή στις γρατσουνιές για τα κουτιά ρολογιών. Στην κλίμακα Mohs, η σκληρότητά του φτάνει περίπου τα 9H, αμέσως πίσω από τις καλές παλιές διαμάντια. Τι κάνει αυτό το υλικό τόσο ιδιαίτερο; Λοιπόν, διατηρεί την αντοχή του ακόμα και όταν εκτίθεται σε ακραίες θερμοκρασίες, διατηρώντας το σχήμα και τη δομή του σε θερμοκρασίες υψηλότερες των 2500 βαθμών Φαρενάιτ. Επιπλέον, επειδή η επιφάνειά του δεν περιέχει πόρους, οι μικροσκοπικές αποστρώσεις που συνήθως καθιστούν τις επιφάνειες φθαρμένες δεν παραμένουν. Δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν από τρίτους υποδεικνύουν ότι αυτά τα κουτιά από ζιρκονία μπορούν να διατηρούν περίπου το 97% της αρχικής τους λάμψης ακόμα και μετά από δέκα ολόκληρα χρόνια κανονικής χρήσης. Αυτό το επίπεδο διαρκείας τα καθιστά ιδανικά για όσους επιθυμούν το ρολόι τους να διατηρεί την ακραιφνή του εμφάνιση από χρόνο σε χρόνο.
Η ατομική δομή του κεραμικού του προσδίδει εξαιρετική σκληρότητα, αν και όχι χωρίς μειονεκτήματα, καθώς η αντοχή του σε θραύση είναι αρκετά χαμηλή, περίπου 3 MPa·m¹⁄². Όταν υφίστανται κρούσεις, τα μέταλλα τείνουν να κάμπτονται ή να εμφανίζουν ενσκοπήσεις, ενώ τα κεραμικά απλώς ραγίζουν εντελώς αν συγκρουστούν με κάτι σκληρό. Δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες δείχνουν ότι οι κεραμικές περιπτώσεις ρολογιών σπάνε περίπου 50% συχνότερα από τις αντίστοιχες από ανοξείδωτο χάλυβα μετά από ακούσια πτώση. Τι σημαίνει αυτό για τους σχεδιαστές; Το κεραμικό λειτουργεί εξαιρετικά καλά σε περιβάλλοντα όπου τα πράγματα παραμένουν ακίνητα και προβλέψιμα, αλλά απαιτεί προσεκτική χρήση σε καθημερινές καταστάσεις όπου οι κρούσεις συμβαίνουν απρόσμενα.
Οι σύνθετες υλικοποιίες από ίνες άνθρακα είναι γνωστές για την εκπληκτική τους αντοχή σε σχέση με το βάρος τους. Οι κατασκευασμένες με κοπή εκδόσεις μπορούν να αντέξουν εφελκυστική αντοχή μέχρι πέντε φορές υψηλότερη από αυτήν του χάλυβα 316L, ενώ το βάρος τους αντιστοιχεί σε περίπου το 30% του ίδιου χάλυβα. Ο τρόπος με τον οποίο διαπλέκονται αυτές οι ίνες προσδίδει φυσική αντίσταση στην υπεριώδη ακτινοβολία, οπότε οι αποχρώσεις παραμένουν έντονες ακόμη και μετά από χρόνια έκθεσης στον ηλιακό φωτισμό. Αυτό καθιστά τον άνθρακα ιδιαίτερα κατάλληλο για ρολόγια που φοριούνται σε εξωτερικούς χώρους ή χρησιμοποιούνται σε αεροπορικά περιβάλλοντα, όπου η εμφάνιση έχει σημασία με την πάροδο του χρόνου. Το υλικό παρουσιάζει επίσης μία μοναδική μαρμαρωτή εμφάνιση που ξεχωρίζει οπτικά, ωστόσο η δημιουργία περίπλοκων σχημάτων παραμένει δύσκολη, καθώς απαιτούνται ειδικά καλούπια για τις παραγωγικές σειρές. Οι περισσότεροι μηχανικοί επικεντρώνονται στη διάταξη των στρωμάτων σε μία κατεύθυνση, προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη σκληρότητα χωρίς να θυσιαστεί η ανταπόκριση του υλικού όταν υποστεί έντονη κρούση.
Οι συλλέκτες εκτιμούν τον χαλκό για τη μοναδική του ζωντανή επίστρωση, η οποία αλλάζει με τον καιρό. Το μέταλλο αναπτύσσει ένα προστατευτικό οξείδιο που γίνεται όλο και πιο θερμό και ενδιαφέρον με την πάροδο των ετών. Ο χαλκός αντέχει αρκετά καλά στη διάβρωση όταν χρησιμοποιείται κοντά στο νερό, αλλά επειδή δεν είναι ιδιαίτερα σκληρός (περίπου 80 έως 100 στην κλίμακα σκληρότητας), μπορεί να εμφανίσει εύκολα ενσκοπήσεις ή γρατσουνιές. Ορισμένοι κατασκευαστές ρολογιών τοποθετούν ένα στρώμα τιτανίου πίσω από τα κελύφη από χαλκό για να βοηθήσουν στην πρόληψη αλλεργικών αντιδράσεων λόγω επαφής με τον χαλκό. Αυτό λειτουργεί εν μέρει, αλλά δεν επιλύει πλήρως το πρόβλημα, οπότε άτομα με ευαίσθητο δέρμα ενδέχεται να συνεχίσουν να αντιμετωπίζουν προβλήματα. Η διατήρηση της επιθυμητής πατίνας απαιτεί επίσης κάποια προσπάθεια. Μια μικρή ποσότητα χυμού λεμονιού από καιρό σε καιρό βοηθά στη διατήρηση του πλούσιου χρώματος. Για τον λόγο αυτό, ο χαλκός είναι σίγουρα ένα υλικό με το οποίο οι συλλέκτες επιθυμούν να ασχοληθούν ενεργά, και όχι απλώς να το φορούν και να το ξεχάσουν, όπως συμβαίνει με άλλα υλικά.
ο χάλυβας χειρουργικής ποιότητας 316L είναι μια ανοξείδωτη κράματος γνωστό για την αντοχή του στη διάβρωση από χλωρίδια, τις υποαλλεργικές του ιδιότητες και την αντοχή του, καθιστώντας τον προτιμώμενη επιλογή για ανθεκτικά και στιλάτα κουτιά ρολογιών.
Ο τιτάνιος προσφέρει μια ελαφριά εναλλακτική λύση σε σχέση με τον ανοξείδωτο χάλυβα, με παρόμοια αντοχή, είναι υποαλλεργικός και ανθεκτικός στη σκουριά, καθιστώντας τον ιδανικό για ακραίες συνθήκες και ευαίσθητο δέρμα.
Τα κεραμικά κουτιά ρολογιών είναι εξαιρετικά σκληρά και ανθεκτικά στις γρατζουνιές, αλλά μπορεί να είναι εύθραυστα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη πιθανότητα θραύσης κατά την πρόσκρουση σε σύγκριση με τα μέταλλα.
Οι συλλέκτες εκτιμούν την ίνα άνθρακα για τον λόγο αντοχής προς βάρος και την αντοχή της στις υπεριώδεις ακτίνες, ενώ ο ορείχαλκος προσφέρει μια μοναδική πατίνα που εξελίσσεται με τον καιρό, προσδίδοντας σε κάθε κομμάτι μια ξεχωριστή εμφάνιση.