وقتی صحبت از ساخت پوستههای ساعت میشود، فولاد ضدزنگ جراحی درجه ۳۱۶L بهعنوان مادهای استاندارد در سراسر segu صنعت شناخته شده است، زیرا هیچکس واقعاً نمیتواند ویژگیهای منحصربهفرد آن را برابر کند. این فولاد حاوی حدود ۲ تا ۳ درصد مولیبدن است که تأثیر قابلتوجهی در مقاومت در برابر کلریدهای مزاحم موجود در عرق و آب اقیانوس دارد. علاوه بر این، میزان کربن در آن کمتر از ۰٫۰۳ درصد باقی میماند؛ بنابراین هیچ مشکلی در ایجاد رسوب کاربید در طول فرآیندهای تولید پیش نمیآید. این بدان معناست که حتی پس از جوشکاری یا شکلدهی قطعات، سطح محافظتکننده بهطور یکنواخت در سراسر قطعه حفظ میشود. این آلیاژ از لحاظ طبقهبندی، درجه پزشکی دارد و هیچ واکنش آلرژیکی ایجاد نمیکند؛ که خبری بسیار خوب برای افرادی با پوست حساس است. و علیرغم تمام این مزایا، این ماده همچنان در برابر سایش و فرسایش روزمره مقاوم بوده و از استحکام خود نمیکاهد. اکثر کارشناسان علوم مواد به هر کسی که از دلیل بازگشت مداوم ساعتهای لوکس به فولاد ضدزنگ جراحی درجه ۳۱۶L پرسیده میشود، توضیح میدهند.
فولاد ضدزنگ درجه ۳۱۶L حفاظت عالیای در برابر زنگزدگی و خوردگی ارائه میدهد، هرچند در استفاده روزانه معمولی بهراحتی خط میخورد. امروزه تکنیکهای پیشرفتهای وجود دارند که سختی آن را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهند. نیتریداسیون پلاسما و عملیات سرمایی (کریوژنیک) میتوانند میزان سختی ویکرز آن را از حدود ۲۰۰ HV تا فراتر از ۸۰۰ HV ارتقا دهند؛ که این امر باعث میشود سختی سطحی آن با برخی انواع فولادهای ابزار سختشده برابر شود. این امر در عمل بدین معناست که سطح فولاد در برابر عواملی مانند برخورد کلیدها، اصطکاک سکهها یا سایر رویدادهای روزانه حین پوشیدن ساعت مقاومت بسیار بالاتری پیدا میکند. آزمایشها نشان میدهند که این فولاد پردازششده تا سه تا پنج برابر طولانیتر از فولاد ضدزنگ معمولی (بدون هیچ پردازش ویژهای) مقاومت میکند و تا زمانی که نشانههای سایش ظاهر شوند، عمر بسیار طولانیتری دارد. یکی دیگر از مزایای بزرگ این فرآیندهای سختکننده این است که باعث شکنندهشدن فلز نمیشوند — برخلاف برخی از سرامیکها که گاهی چنین ویژگی را دارند. بنابراین، ما به پوستههای ساعتی دست مییابیم که نهتنها ظاهر جذابی را برای دورههای طولانیتری حفظ میکنند، بلکه حتی در سبک زندگی فعال نیز در برابر ضربهها مقاومت مناسبی از خود نشان میدهند.
تیتانیوم درجه ۵ که به نام Ti-6Al-4V نیز شناخته میشود، انتظارات مردم از پوستههای ساعت را دگرگون میکند. این ماده حدود ۴۰ درصد سبکتر از فولاد ضدزنگ معمولی است، اما همچنان در برابر نیروهای کششی مقاومتی برابر با فولاد دارد. این یعنی ساعت روی مچ دست سبکتر است، بدون اینکه حتی ذرهای از استحکام آن کاسته شود. این ماده بهطور طبیعی در برابر زنگزدگی و تخریب مقاوم است که در مواجهه با شرایط سختی مانند آب دریا تفاوت اساسی ایجاد میکند. ساعتهای معمولی فولادی بسیار زودتر نشانههای سایش را نشان خواهند داد. اما آنچه واقعاً اهمیت دارد، ایمنی این ماده برای تماس با پوست است. این ماده حاوی نیکل نیست؛ بنابراین از بروز واکنشهای آلرژیک در اثر پوشیدن روزانه آن جلوگیری میکند. پزشکانی که در حین انجام ا procedures به تجهیزات قابل اعتماد نیاز دارند، ورزشکاران جدی که در فضای باز تمرین میکنند، و هر کسی که به فلزات حساسیت دارد، امروزه تیتانیوم درجه ۵ را گزینهی اول خود میدانند.
سختی سطحی تیتانیوم در حدود ۲۵۰ تا ۳۵۰ HV است که این امر آن را در برابر آنگونه خراشهای ریزی که هیچکس هنگام استفاده از ابزارهای گرانبها یا جواهراتش دوست ندارد، مستعد میسازد. به همین دلیل اکثر سازندگان به روشهایی مانند پوششدهی با فرآیند PVD یا آنچه که «کربن شبه الماس» (DLC) نامیده میشود روی میآورند. این پوششها میتوانند سختی را تا حدود ۱۵۰۰ تا ۲۵۰۰ HV افزایش دهند و به ماده ظاهری مات و متمایز بخشند که امروزه محبوبیت زیادی دارد. فکر کنید به رنگ خاکستری اسلحهای (Gunmetal Gray) یا آن پوشش مشکی غنی و آنتراستیتی که بر روی همه چیز — از ساعتها تا لوازم آشپزخانهٔ لوکس — عالی به نظر میرسد. در صورتی که تیتانیوم بدون پوشش باقی بماند، بهطور طبیعی پس از ماهها و سالها لایهای نرم و کدر (پاتینا) روی سطح آن تشکیل میشود. این اتفاق به دلیل ایجاد لایهٔ اکسید روی سطح رخ میدهد که بهتدریج رنگ زغالی آن را تیرهتر میکند، در حالی که تمام ویژگیهای عملکردی آن بدون تغییر باقی میماند. بسیاری از جمعآورندگان واقعاً تغییر شخصیت فلز با گذشت زمان را قدردانی میکنند، اما معمولاً برای حفظ یکنواختی این سایهها در مجموعهشان، گاهی اوقات آن را بهسرعت تمیز میکنند.
دیاکسید زیرکونیوم یا ZrO2 که در صنعت با این نام شناخته میشود، واقعاً استاندارد طلایی مقاومت در برابر خراش برای پوستههای ساعت محسوب میشود. این ماده بر اساس مقیاس موهس سختی حدود ۹H را دارد که تنها کمی پایینتر از الماسِ معمولی قرار دارد. اما چه چیزی این ماده را آنقدر ویژه میکند؟ این ماده حتی در معرض گرمای شدید نیز استحکام خود را حفظ میکند و شکل و ساختار خود را در دماهای بالاتر از ۲۵۰۰ درجه فارنهایت حفظ مینماید. علاوه بر این، از آنجا که سطح آن فاقد منافذ است، خراشهای ریزی که معمولاً باعث ظاهر فرسودهشده سطوح میشوند، روی آن باقی نمیمانند. آزمونهای انجامشده توسط طرفهای ثالث نشان میدهند که این پوستههای زیرکونیا پس از ده سال استفادهٔ مداوم، حدود ۹۷ درصد از براقیت اصلی خود را حفظ میکنند. این سطح از دوام، آنها را برای هر کسی که میخواهد ساعتش سالها پشتسر هم ظاهری بیعیب و نقص داشته باشد، انتخابی ایدهآل میسازد.
ترکیب اتمی سرامیک به آن سختی قابل توجهی میبخشد، هرچند بدون معایب نیست؛ زیرا مقاومت شکست آن حدود ۳ مگاپاسکال ریشهمتر است که مقداری بسیار پایین محسوب میشود. وقتی فلزات تحت ضربه قرار میگیرند، معمولاً خم یا فرورفتگی ایجاد میکنند، اما سرامیکها در صورت برخورد با اجسام سخت بهطور کامل ترک خورده و میشکنند. آزمونهای واقعی نشان میدهند که پوستههای ساعت سرامیکی در حدود ۵۰ درصد بیشتر از پوستههای فولاد ضدزنگ پس از رها شدن تصادفی میشکنند. پس این امر برای طراحان چه معنایی دارد؟ سرامیک در کاربردهایی که ثبات و پیشبینیپذیری وجود دارد، عملکرد عالی دارد، اما در موقعیتهای روزمره که ضربهها بهصورت غیرمنتظره رخ میدهند، نیازمند رفتار محتاطانهتری است.
کامپوزیتهای فیبر کربن به دلیل استحکام شگفتانگیزشان نسبت به وزن، شناخته میشوند. نسخههای فورجشده این ماده میتوانند مقاومت کششی تا پنج برابر مقاومت فولاد ۳۱۶L را تحمل کنند، در حالی که وزن آنها تنها حدود ۳۰ درصد وزن همین فولاد است. نحوه بافتن این الیاف با یکدیگر، مقاومت طبیعی در برابر آسیبهای ناشی از اشعه ماوراء بنفش (UV) را به آنها میبخشد؛ بنابراین رنگها حتی پس از سالها قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید نیز پایدار و زنده باقی میمانند. این ویژگی، فیبر کربن را بهویژه برای ساعتهایی که در محیطهای بیرونی یا در محیطهای هواپیمایی استفاده میشوند — جایی که ظاهر آنها در طول زمان اهمیت دارد — مناسب میسازد. این ماده همچنین دارای ظاهری رخدار و منحصر بهفرد است که از نظر بصری چشمنما میباشد؛ با این حال، ساخت اشکال پیچیده با آن همچنان دشوار باقی میماند، زیرا برای تولید انبوه نیاز به قالبهای ویژه است. اکثر مهندسان بر راستای یکسانسازی لایهها تمرکز میکنند تا حداکثر سفتی را بدون از دست دادن پاسخ مناسب ماده در برابر ضربههای شدید بهدست آورند.
علاقهمندان به جمعآوری، برنز را به دلیل پرداخت زنده و منحصربهفردش که با گذشت زمان تغییر میکند، دوست دارند. این فلز لایهای اکسیدی محافظتی تشکیل میدهد که با گذشت سالها گرمتر و جذابتر میشود. برنز در برابر خوردگی مقاومت نسبتاً خوبی دارد، بهویژه هنگام استفاده در نزدیکی آب؛ اما از آنجا که سختی آن بالا نیست (حدود ۸۰ تا ۱۰۰ بر روی مقیاس سختی)، بهراحتی دچار فرورفتگی یا خراش میشود. برخی از سازندگان ساعت برای جلوگیری از واکنشهای آلرژیک ناشی از تماس مس با پوست، لایهای از تیتانیوم را در پشت پوششهای برنزی قرار میدهند. این روش تا حدی مؤثر است، اما مشکل را بهطور کامل حل نمیکند؛ بنابراین افراد با پوست حساس ممکن است همچنان با مشکلاتی روبهرو شوند. حفظ ظاهر جذاب پاتینا نیز نیازمند تلاشی است. گاهی اوقات قطروپاشی کمی آب لیمو میتواند به حفظ رنگ غنی آن کمک کند. به همین دلیل، برنز بدون شک مادهای است که علاقهمندان به جمعآوری تمایل دارند با آن بهصورت فعال کار کنند، نه اینکه آن را مانند سایر مواد صرفاً بپوشند و فراموش کنند.
فولاد ضدزنگ جراحی ۳۱۶L آلیاژی از فولاد ضدزنگ است که به مقاومت بالایش در برابر خوردگی ناشی از کلریدها، خواص ضدحساسیت و استحکام آن معروف است و بههمین دلیل گزینهای مطلوب برای ساخت پوستههای ساعتهای بااستحکام و شیک محسوب میشود.
تیتانیوم جایگزینی سبکوزن برای فولاد ضدزنگ ارائه میدهد که استحکامی مشابه دارد، ضدحساسیت است و در برابر زنگزدگی مقاومت دارد؛ بنابراین برای شرایط سخت و پوست حساس ایدهآل است.
پوستههای سرامیکی ساعت بسیار سخت و مقاوم در برابر خراش هستند، اما ممکن است شکننده باشند و احتمال شکستن آنها در اثر ضربه بیشتر از فلزات باشد.
جمعآورندگان از فیبرکربن بهخاطر نسبت استحکام به وزن آن و مقاومت در برابر اشعهی فرابنفش استفاده میکنند، درحالیکه برنج بهدلیل پاتینای منحصربهفردی که در طول زمان توسعه مییابد و به هر قطعه ظاهری متفاوت میبخشد، مورد توجه قرار میگیرد.