Innowacje

Dyskusje wewnątrz firmy na temat rozwoju nowych komplikacji kolekcji Heart Beat często koncentrowały się na kwestiach designu oryginalnych zegarków Heart Beat. Ponieważ zegarki te produkowano na bazie istniejących kalibrów Ebauches, wzornictwo modelu Heat Beat był ograniczony przez proste konstrukcje tych kalibrów. Zaczęto zauważać fakt, iż balans był umieszczony bardzo głęboko wewnątrz apertury modelu Heart Beat oraz dostrzegano możliwość ulepszenia mechanizmu poprzez ulokowanie balansu bliżej przedniej części kalibru. Rozwiązanie to polepszyłoby także widoczność samego balansu. Zastanawiano się również nad istotą włosa, najważniejszej części zegarka mechanicznego, który znajdował się z tylniej strony mechanizmu. Po wielu dyskusjach, Frédérique Constant wreszcie doszedł do wniosku, do wniosku, że należy zastosować nowe rozwiązania i zająć się rozwojem własnego mechanizmu, rozwiązując w ten sposób istniejące niedogodności.

W 2001 r. zaczęto prace nad rozwojem manufaktury Heart Beat Manufacture umieszczając charakterystyczny mostek balansu na przedniej stronie mechanizmu, co także umożliwiło ulokowanie włosa i jego regulacji na przedniej stronie, kreując w ten sposób nowy kuszący design modelu Heart Beat. Konstrukcja ta była całkiem oryginalna i pozwoliła Frédérique Constant ubiegać się o patent. Tym razem zarejestrowano wszystkie projekty przed wypuszczeniem na rynek nowych produktów.

Rozwój i produkcja pierwszej manufaktury mechanizmu typu Heart Beat Manufacture Calibre trwała ponad trzy lata. Był to wielki przełom przy współpracy z Ėcole d'Holrogerie de Genéve, Ėcole d'ingenieurs de Genéve i Horloge Vakschool Zadkine. W 2004 r. wypuszczono wersje mechaniczną nakręcaną manualnie- model Heart Beat Manufacture, którą okazała się wielkim sukcesem. W 2005 r. pojawiła się wersja z fazami księżyca i kalendarzem, zaś w 2006 zaprezentowano pierwsze serie automatycznych modeli typu Automatic Heart Beat Manufacture.

• Koło wychwytu z Silicium (krzemu)
  

• Inteligenty balans
  

• Szybka oscylacja 28’800 BpH

• Każda klatka Tourbillon posiada indywidualny numer
  

Klatka zegarka Frédérique Constant typu Tourbillon składa się z 80 komponentów. Każdy z nich jest produkowany do najwyższej tolerancji, jaka jest tylko możliwa, z precyzją 1-2 mikronów (0.001-0.002 mm). Wiele z tych części jest produkowana w fabryce Plan-les-Ouates za pomocą bardzo precyzyjnej maszyny CNC. Mimo wysokiego stopnia precyzji maszyny CNC najnowszej generacji, posiadającego tolerancje 1 mikron na osi X i Y i 2 mikronów na osi Z, niemożliwy jest równy podział wagi na indywidualne komponenty (w 100 procentach). W przypadku zegarka typu Tourbillon równy podział ciężaru jest niezbędny dla dokładnego odmierzania czasu. Frédérique Constant rozwiązała ten problem wprowadzając system “Smart Screw” na zewnętrzną krawędź klatki Tourbillon. Po pierwsze, klatka typu Tourbillon jest skonstruowana z lekką wagą przewyższająca wagę prawidłową (nadwaga) w przeciwieństwie do systemu Smart Screw zastosowanym na głównym kole klatki. Wysoko wykwalifikowany zegarmistrz jest w stanie wybalansować wagę do środka klatki typu Tourbillon dodając bądź wymieniając maleńkie pierścienie metalowe pod dwoma koronkami znajdującymi się na kole głównym klatki. Z reguły zegarmistrz potrzebuje około 8 godzin by dopasować małe pierścienie i wybalansować wagę perfekcyjnie dla całej klatki Tourbillon. 

Zegarek Frédérique Constant typu Tourbillon chodzi z częstotliwością 4 Hz przy czym koło balansowe porusza się z prędkością 28’800 wahniec na godzinę. Układ balansowy pracuje z częstotliwością 28,800 razy na godzinę, natomiast układ trybów porusza się na przód 691,200 razy na dobę. W ciągu czterech lat osiąga ponad bilion impulsów.

Indywidualnie numerowana klatka zegarka

Każda klatka typu Tourbillon jest numerowana indywidualnie, gdyż edycja jest limitowana do 188 zegarków. Ten miniaturowy talerz górny w środku klatki jest numerowany sekwencyjnie podczas produkcji CNC. Numer na klatce będzie zgodny z numerem limitowanej edycji na kopercie, przyczyniając się tym samym do unikatowej kombinacji mechanizmu i koperty.

Dokładność mechanizmu zależy od dokładności regulatora. Dla zegarka mechanicznego Frédérique Constant Heart Beat Calibre regulatorem jest koło balansowe (regulator chodu), włos i mechanizm wychwytu. koło balansowe obraca się do tylu i do przodu z częstotliwością 4Hz. Okres obrotu balansu określa dokładność. Decydującym elementem w projektowaniu mechanizmu wychwytowego jest dostarczenie wystarczającej ilości energii do balansu w celu utrzymania koła w ruchu, unikając kolizji z nim. Wraz z czasem olej mechanizmu wychwytu się starzeje, co przyczynia się do zwiększenia tarcia zakłócając przy tym przekaz energii do koła balansowego.

Wychwyt musi utrzymywać włos w ciągłej pracy. Z biegiem czasu wymogi zastosowania rozwiązań przy produkcji zegarków skoncentrowały się na ograniczeniu tarcia w wychwycie. Zęby koła wychwytowego są napędzane źródłem sił sprężyny, co prowadzi do przekazania energii na palety kotwicy. Tarcie to wymaga oliwienia. W nowoczesnym wychwycie, palety kotwicy wykonane są z bardzo twardego kamienia, jednak oliwienie jest w dalszym ciągu niezbędne. Dźwięk tykania zegarków Frédérique Constant jest dźwiękiem wydobywającym się podczas uderzenia zęba koła wychwytowego w paletę kotwicy. Jeśli smarowanie będzie nieprawidłowe (zbyt słabe lub zbyt mocne) wychwyt może doznać uszkodzenia i będzie konieczna wymiana jego części metalowych. Zwiększenie niezawodności w nowoczesnych zegarkach zawdzięcza się przede wszystkim wysokiej jakości oleju, jakiego się używa przy naoliwieniu wychwytu. Kaliber mechaniczny należy czyścić i oliwić co najmniej, co cztery lata.

Badania & Rozwój
Zgodnie z trendami przemysłowymi w branży zegarmistrzowskiej, Frédérique Constant badał zastosowanie nowych materiałów na mechanizmie Heart Beat Manufacture. Oczywiście wielkim udoskonaleniem miał okazać się wychwyt, który nie wymaga regularnego oliwienia. Frédérique Constant z dumą więc wprowadziła na rynek ograniczony nakład serii mechanizmów, które posiadają krzemowe koła wychwytowe niewymagające oliwienia. Krzem jest idealnym materiałem nie tylko w zegarmistrzostwie, ponieważ nie jest magnetyczny, jest bardzo twardy (1100 vickers w porównaniu do 700 vickers w stali) i jest wysoce odporny na rdzę. Niewątpliwie największą zaletą krzemowego koła wychwytowego jest fakt, że nie wymaga on oliwienia. Z racji czego, wcześniej wspomniane wady jak niedokładne naoliwienie czy przedawkowanie oleju nie pojawiają się przy tym modelu.

Silicium - krzem

Krzem jest pierwiastkiem w układzie okresowym, który posiada symbol Si i liczbę atomową 14. Krzem to czterowartościowy metaloid, jest w porównaniu ze swoim analogiem chemicznym- węglem mniej reaktywny. Krzem nie występuje w przyrodzie w stanie wolnym, głównie w postaci związków, które dominują w świecie mineralnym w postaci dwutlenku krzemu w różnych postaciach krystalicznych (kwarc, chalcedon, opal) i jako krzemiany (różne minerały zawierające krzem, tlen i metal) na przykład skaleń. Krzem jest głównym składnikiem większości urządzeń półprzewodnikowych i w formie krzemu i krzemianu, często stosowanym w przemyśle szklarskim, ceramicznym i materiałów budowlanych jak cement. Krzem jest szeroko stosowany do wyrobów półprzewodnikowych, ponieważ nie rozkłada się pod wpływem wysokiej temperatury, pozostaje on półprzewodnikiem stając się przy tym wartościowszym materiałem dielektrycznym niż inne pierwiastki razem. Krzem jest ciemnoszarą substancją krystaliczną o metalicznym połysku. Jest podobny do szkła jednak dużo mocniejszy. Czysty krzemian ma negatywny współczynnik temperaturowy oporu, ponieważ liczba bezpłatnych nośników ładunków swobodnych wzrasta wraz z temperaturą.

Produkcja

Wytwarzanie krzemowego koła wychwytowego wymaga nowej technologii zwanej Deep Reactive ion Etching (DRiE) (Głębokie czynne wytrawianie jonowe). Zbiorowe odbicie koła wychwytu jest produkowane i rzutowane na okrągła płytę krzemową o średnicy 100mm i 0,5mm grubości. Typowe płytki są wykonane w różnych rozmiarach od 1 cali (25,4mm) do 11,8 (300mm) i do 0,5mm grubości. Generalnie są one wycięte przy użyciu piły diamentowej lub drutu diamentowego, następnie starannie polerowane z dwóch stron. Z 100mm pytki można wykonać około 250 kół. Płytka składa się z trzech różnych substratów lub płyt krzemowych. Substrat środkowy spełnia oddzielną funkcję. Po zrzutowaniu obrazu koła wychwytowego na płytę krzemową, polakierowany odkryty substrat jest usuwany, pozostają wówczas nieodkryte części na płycie. Następnie ten nieodkryty polakierowany substrat jest wytrawiany plazma do odrębnej warstwy. Krzemowe koła wychwytowe powstają podczas izotropowego wytrawiania. Kawałki, które powstają w ten sposób należy jedynie oczyścić na powierzchni. Są one identyczne i nie wymagają balansowania, wyśrodkowywania czy polerowania. Dlatego tez płyty krzemowe maja kluczową wartość przy produkcji krzemowych kół wychwytowych Frédérique Constant.