Chân kính (Jewel) là gì? Tầm quan trọng đối với đồng hồ

Trong chế tác đồng hồ, có chi tiết tuy nhỏ bé nhưng lại giữ vai trò then chốt trong việc đảm bảo độ chính xác, độ bền của bộ máy. Chân kính (Jewel) chính là một trong số đó. Dù đôi khi không thể nhìn thấy bằng mắt thường, sự hiện diện của nó lại ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành của đồng hồ theo thời gian.

Chân kính (Jewel) là gì?

Chân kính (hay còn gọi Jewel) là những viên đá quý nhỏ đặt vào các điểm tiếp xúc quan trọng của trong bộ máy của đồng hồ (đặc biệt đối với dòng máy cơ).

Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm ma sát, hao mòn, giúp gia tăng độ chính xác, độ bền cũng như tuổi thọ của đồng hồ.

Dễ dàng nhận diện bởi sắc hồng đỏ đặc trưng, nó xuất hiện trong hầu hết bộ máy cơ cùng một số mẫu máy pin. Chúng chế tác từ đá quý tổng hợp, gia công tỉ mỉ để đạt kích thước cực nhỏ với đường kính dưới 2mm cùng độ dày chưa đến 0.5mm trước khi lắp vào bộ máy.

Công dụng của chân kính đối với đồng hồ

Đừng để kích thước nhỏ bé ấy đánh lừa bạn. Chân kính – một bộ phận âm thầm nhưng giữ vai trò tối quan trọng trong việc tối ưu hiệu suất cũng như độ bền của đồng hồ.

1. Chân kính giúp giảm ma sát, duy trì độ chính xác vượt trội

Một chiếc máy cơ có thể chứa hơn 200 linh kiện chuyển động, trong đó nhiều bộ phận liên tục quay, tiếp xúc với nhau, tạo ra ma sát. Nếu không kiểm soát, ma sát này có thể gây ra hiện tượng ăn mòn, làm sai lệch giờ giấc.

Lúc này, Jewels chế tác từ đá quý tổng hợp như ruby hoặc sapphire trở thành một giải pháp hiệu quả nhất để giảm ma sát. 9 điểm trên thang đo Mohs (chỉ đứng sau kim cương), độ cứng Knoop đạt 1800, chân kính có khả năng chịu mài mòn cực cao. Điều này giúp:

• Giảm thiểu ma sát giữa bánh răng với trục quay.
• Hạn chế sự hao mòn của linh kiện kim loại.
• Duy trì sự ổn định của bộ máy trong thời gian dài.

Ngoài ra, nghiên cứu thực nghiệm cho thấy hệ số ma sát giữa đồng thau với thép là 0,35, trong khi hệ số này giữa sapphire với thép chỉ khoảng 0,10 – 0,15. Sự khác biệt này giúp duy trì độ mịn trong hàng thập kỷ sử dụng, đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu.

2. Gia tăng tuổi thọ, độ bền của bộ máy

Nhờ khả năng chống ma sát vượt trội, nó còn giúp bảo vệ linh kiện quan trọng trong bộ máy. Khi đặt tại vị trí quan trọng như ổ trục bánh xe gai, trục bánh xe cân bằng, cơ cấu hồi, chúng giúp:

• Giảm mài mòn, bảo vệ chi tiết quan trọng.
• Hạn chế việc bảo dưỡng thường xuyên.
• Giữ cho bộ máy hoạt động mượt mà, bền bỉ theo thời gian.

Nếu không có chân kính hoặc sử dụng chất liệu kém chất lượng, bánh răng, trục quay sẽ bị ăn mòn nhanh chóng. Điều này gây ảnh hưởng đến độ chính xác dẫn đến yêu cầu sửa chữa thường xuyên.

3. Tăng cường khả năng chống sốc

Trong quá trình sử dụng, bạn không thể chắc chắn đồng hồ có thể chịu tác động sốc như va đập, rơi rớt hay không.

Chúng có thiết kế để hỗ trợ trục quay, bánh răng, giúp phân tán lực tác động thay vì dồn vào một điểm, nhờ đó giảm nguy cơ hư hỏng cho bộ phận nhạy cảm.

Điều này đặc biệt quan trọng đối với chiếc máy cơ tinh xảo, vốn có nhiều linh kiện nhỏ dễ bị ảnh hưởng bởi tác động ngoại lực.

Hệ thống Incabloc Shock Protection giúp bảo vệ đồng hồ khỏi hư hại khi bị va đập

Hệ thống Incabloc Shock Protection, phổ biến trên nhiều cỗ máy Thụy Sỹ chính là một trong những cơ chế chống sốc nhờ chân kính. Chúng giúp bảo vệ trục bánh xe cân bằng khỏi hư hại khi chịu va đập mạnh.

4. Nâng cao tính thẩm mỹ, khẳng định giá trị sản phẩm

Ngoài công năng kỹ thuật, Jewel còn góp phần nâng cao tính thẩm mỹ. Với màu đỏ hồng (ruby) hay xanh lam (sapphire) khi bố trí khéo léo không chỉ tạo điểm nhấn ấn tượng mà còn thể hiện đẳng cấp chế tác của một bộ máy cơ.

Ngoài ra, như đã phân tích ở trên, nhiều thương hiệu xa xỉ sử dụng chất liệu đắt đỏ như kim cương cũng góp phần củng cố chất lượng, giá trị của đồng hồ trong mắt người tiêu dùng.

Chân kính đồng hồ trên Saga 13665-SVPEBK-3LH

Chân kính đồng hồ làm từ chất liệu gì?

Mặc dù từ “kính” trong tên có thể làm bạn liên tưởng đến kính thủy tinh, thực chất chân kính đồng hồ làm từ Ruby tổng hợp, Sapphire, kim cương bởi một số đặc điểm nổi bật sau:

• Độ cứng cao: Ruby, Sapphire đạt 9 điểm trang thang đo Mohs, trong khi đó kim cương đạt đến 10 điểm.
• Độ mài mòn thấp: Giúp bảo vệ bộ phận kim loại khỏi mài mòn.
• Hệ số ma sát thấp: Giảm thiểu sự cọ xát giữa linh kiện trong bộ máy.

Phụ thuộc vào thương hiệu cũng như cấu tạo phức tạp mà nhà chế tác sẽ lựa chọn chất liệu để làm chân kính cho từng loại đồng hồ.

Tuy nhiên, phần lớn vật liệu quý chỉ xuất hiện trên một số mẫu xa xỉ, đắt tiền. Đa số sẽ sử dụng Sapphire tổng hợp hay Ruby nhân tạo để làm Jewel nhằm giảm thiểu chi phí sản xuất mà vẫn đảm bảo chất lượng lẫn hiệu suất.

Một điều bạn cần lưu ý, hiện nay thị trường xuất hiện nhiều hàng giả, hàng nhái kém chất lượng. Đa số chân kính đồng hồ của loại này làm từ thủy tinh pha màu nên có độ cứng thấp, dễ mài mòn.

Lịch sử ra đời của chân kính – Bước ngoặt trong chế tác bộ máy đồng hồ

Trong suốt quá trình phát triển của cỗ máy thời gian, một vấn đề mà thợ chế tác phải đối mặt là sự cọ xát, ma sát giữa bộ phận kim loại.

Để giải quyết thách thức này, họ đã phải tìm ra một chất liệu cứng hơn để đặt tại điểm trục quan trọng để bảo vệ bộ phận kim loại khỏi sự hao mòn.

Giải pháp xuất hiện vào cuối thế kỷ 18 nhờ sự ra đời của chân kính. Những viên đá quý như kim cương, Sapphire, Ruby không chỉ có độ cứng vượt trội trên thang độ cứng Mohs mà còn ít bị mài mòn hơn khi tiếp xúc với bề mặt kim loại.

Chúng đã trở thành vật liệu lý tưởng để sử dụng làm ổ trục trong bộ máy, giúp duy trì độ chính xác, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm.

Ba thợ chế tác người Thụy Sỹ gồm Peter, Jacob Debaufre cùng Nicolas Fatio tiên phong trang bị cho bộ máy đồng hồ của mình ổ trục đá quý. Cơ chế này sử dụng viên đá có lỗ khoan ở tâm để cố định trục kim loại trên tấm và cầu máy.

Sau đó, phát minh này đã được cấp bằng sáng chế tại Anh. Dần dần, cải tiến mang tính đột phá này đã trở thành tiêu chuẩn trong ngành chế tác.

Saga sử dụng chân kính làm từ Ruby nhân tạo

Ban đầu, Jewels làm từ hồng ngọc tự nhiên, vì nó vừa cứng hơn sapphire, lại rẻ hơn kim cương. Tuy nhiên, sau đó họ cũng thử nghiệm với nhiều loại đá quý khác như garnet, thạch anh.

Vào năm 1902, nhà hóa học người Pháp Auguste Verneuil đã phát triển quy trình “hợp nhất ngọn lửa”, cho phép tổng hợp loại đá quý như corundum với chi phí thấp hơn.

Sự kiện trở thành bước đột phá quan trọng, mở ra kỷ nguyên mới của việc sử dụng hồng ngọc tổng hợp trong chế tác cỗ máy thời gian.

5 dạng chân kính đồng hồ phổ biến hiện nay

Bạn hãy tưởng tượng chân kính giống như “khớp xương” trong cơ thể con người, mỗi khớp có một chức năng vận động riêng biệt.

Vì thế, mỗi vị trí trong bộ máy đòi hỏi một hình dáng chân kính khác nhau để tối ưu hóa khả năng chịu lực, giảm ma sát.

1. Chân kính tròn có lỗ xuyên tâm (Hole Jewels)

Dạng tròn, có lỗ ở giữa giống một chiếc bánh Donut nhỏ. Phần đáy phẳng, đỉnh cong, với lỗ khoan chính xác để vừa với trục quay hoặc bánh răng.

Đặt ở vị trí bánh răng quay chậm, giúp giảm ma sát giữa trục quay với các bộ phận khác. Chịu lực theo phương vuông góc với trục, giữ bộ phận quay ổn định, giúp bánh răng hoạt động mượt mà, ít bị mài mòn.

Hole Jewels

2. Chân kính tròn không có lỗ xuyên tâm (Cap Jewels)

Còn có tên gọi khác chân kính mũ, có hình tròn, dẹt, không có lỗ khoan. Loại này giúp giảm thiểu sự dịch chuyển của trục cân bằng, đảm bảo bộ máy hoạt động ổn định.

Chúng thường kết hợp cùng lò xo ở cả hai đầu, giúp hấp thụ lực sốc, bảo vệ bộ thoát. Do đặc thù vận hành với vận tốc quay lớn, chịu tác động mạnh theo phương dọc trục nên đòi hỏi độ chính xác rất cao.

Cap Jewels

3. Chân kính vuông chữ nhật (Pallet Jewels)

Có hình dạng viên gạch, thường gắn trên điểm bị va đập, tác động theo chiều ngang như hai đầu ngựa, trượt cò khoá, bánh thoát (bánh xe gai).

Pallet Jewels

4. Chân kính trục lăn (Roller Jewels)

Hay còn gọi chân kính xung lực, có cấu tạo dạng trụ nhỏ, cố định tại vị trí bánh lắc để tương tác với ngựa trong quá trình hoạt động. Khi chịu tác động, lực va chạm được phân bổ theo phương ngang, giúp giảm ma sát, hạn chế hao mòn.

Roller Jewels

5. Chân kính chống sốc (Shock Protection Jewels)

Một tổ hợp chân kính với thiết kế để hấp thụ lực sốc khi đồng hồ chịu va chạm mạnh. Thông thường, chúng bao gồm Cap Jewel, Hole Jewel, kết hợp cùng lò xo hoặc giá đỡ kim loại để giảm tác động lên bánh xe cân bằng với bộ thoát.

Shock Protection Jewels

Điểm đặc biệt nằm ở chúng không có hình dạng cố định, mà tùy chỉnh theo từng hệ thống chống sốc khác nhau như Incabloc, KIF hay Parashock.

Thắc mắc xoay quanh chân kính đồng hồ

Từ cách nhận biết số lượng, hiểu đúng ý nghĩa của từng con số cho đến quan niệm dễ gây hiểu lầm, nếu bạn không muốn trở thành “tay mơ” trong mắt giới sưu tầm, hãy đọc kỹ phần giải đáp dưới đây.

1. Chân kính thường đặt ở đâu trong đồng hồ?

Chân kính đồng hồ không đặt ngẫu nhiên. Chúng nằm ở nơi chịu ma sát quay hoặc ma sát trượt lớn nhất. Cụ thể:

• Bánh xe cân bằng: “Trái tim” của bộ máy, dao động không ngừng để duy trì nhịp chạy chính xác. Chân kính đặt tại hai đầu trục bánh lắc nhằm giảm ma sát, ổn định biên độ dao động, hạn chế mài mòn khi đồng hồ chịu va chạm.
• Bộ thoát: Chi tiết trong bộ thoát, đặc biệt ngựa hay bánh xe thoát, thường sử dụng chân kính để chịu ma sát trượt lặp đi lặp lại.
• Trục của bánh răng truyền động: Hầu hết trục bánh răng trong hệ thống truyền động đều quay liên tục trong các lỗ chân kính. Nhờ đó, giảm thiểu tối đa ma sát giữa kim loại với nhau, giúp bộ máy vận hành bền bỉ, tiết kiệm năng lượng, duy trì độ chính xác ổn định.

2. Đồng hồ Quartz có chân kính không?

Có, nhưng ít hơn so với dòng cơ. Vì đồng hồ Quartz vận hành nhờ mạch điện, động cơ bước, lực momen xoắn nhỏ hơn nhiều, nên ma sát sinh ra không lớn.

Tuy nhiên, một số dòng Quartz cao cấp vẫn sử dụng từ 5 – 7 Jewels tại các trục quay quan trọng để tăng độ bền cũng như độ chính xác lên mức tối đa.

3. Một chiếc đồng hồ có bao nhiêu chân kính là đủ?

Số lượng chân kính đồng hồ phụ thuộc phần lớn phụ thuộc phần lớn vào chức năng cũng như cấu tạo. Do đó, số lượng Jewels có thể sẽ khác nhau ở từng loại sản phẩm:

4. Số lượng chân kính có nói lên chất lượng đồng hồ?

Câu trả lời là không. Thực tế nhiều hơn đồng nghĩa với tốt hơn. Nếu chân kính thêm vào vị trí không cần thiết (không chịu ma sát) thì chúng chỉ mang tính trang trí, không làm tăng giá trị kỹ thuật.

Bạn hãy nghĩ xem, một bộ máy Rolex 3135 huyền thoại cũng chỉ có 31 chân kính, ấy vậy mà độ bền thì vô đối. Vì vậy, đừng chỉ nhìn vào số lượng để phán xét chất lượng đồng hồ.

5. Tại sao số lượng chân kính của từng loại đồng hồ có sự khác nhau?

Sự chênh lệch này đến từ tính năng cũng như độ phức tạp. Một chiếc đồng hồ chỉ có 3 kim (giờ, phút, giây) sẽ cần ít chân kính hơn một cỗ máy thời gian có tính năng bấm giờ thể thao (Chronograph), lịch vạn niên, tự động hay lên cót tay.

Càng nhiều chức năng, dẫn đến càng nhiều bánh răng, trục quay, do đó càng cần nhiều chân kính để hỗ trợ vận hành mượt mà.

6. Làm thế nào để biết một chiếc đồng hồ có bao nhiêu Jewels?

Cách đơn giản, chính xác nhất để biết một chiếc đồng hồ có bao nhiêu Jewels là xem trực tiếp trên mặt số, nắp đáy hoặc thông số kỹ thuật của bộ máy.

Nhiều mẫu đồng hồ cơ sẽ in rõ số chân kính kèm chữ “Jewels”. Chẳng hạn như đồng hồ Saga, thông số này được khắc ở đáy.

Đồng hồ Saga 13665-SVPEBK-3LH sở hữu 24 jewels

Duy Khương