« I grandi vantaggi dei moderni orologi al quarzo »
Sebbene per molti appassionati di meccanica gli segnatempo elettrici siano fuori discussione, a uno sguardo più attento rivelano un fascino tecnico immenso. Soprattutto il loro cuore, l'oscillatore che scandisce il ritmo, è un piccolo capolavoro di finezza al polso. Continuando a leggere scoprirà come funziona questo meccanismo e perché gli oscillatori al quarzo superano di gran lunga la precisione delle alternative meccaniche.
Definizione: l'oscillatore spiegato in modo semplice
Secondo la definizione fisica, gli oscillatori sono sistemi in grado di oscillare. Negli orologi fungono da organo regolatore e si presentano come combinazione di bilanciere e spirale (orologio a carica manuale e automatico) oppure sotto forma di cristallo oscillante (orologio al quarzo). Il compito centrale dell'oscillatore consiste nel generare una cadenza regolare, affinché l'energia accumulata nel bariletto o nella batteria non venga trasmessa in modo arbitrario alla minuteria. In parole semplici: senza oscillatore, nessun ritmo corretto dei secondi. Gli orologi meccanici seguono un principio presto spiegato: l'energia immagazzinata nel bariletto carico viene trasmessa a un treno di ingranaggi, al cui termine si trova il cosiddetto assortimento (combinazione di ancora, ruota di scappamento, bilanciere e spirale) comprensivo dell'oscillatore. Quest'ultimo regola l'energia prima che venga trasmessa, finemente cadenzata, alla minuteria. Lo sviluppo di assortimenti funzionanti è stato una delle conquiste più impegnative dell'orologeria e ha reso possibile il mondo dell'orologio così come lo conosciamo oggi.
Oscillatori al quarzo: un cristallo detta il ritmo
Anche spiegare un oscillatore al quarzo non è un'impresa impossibile. Analogamente alla molla di carica di un movimento meccanico, la batteria funge da accumulatore di energia. Affinché non trasmetta la sua corrente al treno del tempo senza regolazione, entra in gioco l'oscillatore al quarzo: simile nell'aspetto a un piccolo diapason, il cristallo è realizzato in materiale sintetico e viene messo in vibrazione dalla tensione elettrica della batteria. Alla base di questo processo c'è l'effetto piezoelettrico, scoperto nel 1880 dai celebri fisici Pierre e Jacques Curie. Esso stabilisce che determinati cristalli cambiano forma quando viene applicata una tensione superficiale. Il cristallo oscilla esattamente 32.768 volte al secondo (32.768 hertz).
Perché esattamente 32.768 hertz?
Che si tratti di TW-Steel, Tag Heuer o Breitling: in tutte le fasce di prezzo e presso tutti i produttori si ritrova la frequenza standard di 32.768 hertz. Il motivo di questa uniformità non è una legge fisica, bensì uno standard definito per la prima volta nel 1971 da Girard-Perregaux e poi adottato dall'intero settore. Per capirlo dobbiamo tenere presente l'obiettivo di un orologio al quarzo: alla fine la lancetta dei secondi deve muoversi esattamente una volta al secondo, cioè con una frequenza di un hertz. Un cristallo oscillante la cui frequenza naturale, secondo le leggi piezoelettriche, fosse di un hertz sarebbe però enorme e non entrerebbe in nessun orologio da polso. Più piccolo è il cristallo, più alta è la frequenza.
I produttori di orologi ricorrono al seguente stratagemma: viene montato un cristallo di quarzo molto più piccolo (pochi millimetri), che oscilla a 32.768 hertz quando gli si applica l'elettricità. A questa velocità, naturalmente, la lancetta dei secondi non può ticchettare. Per ridurre la frequenza, tra l'oscillatore e il treno del tempo viene impiegato un circuito a flip-flop T composto da 15 singoli flip-flop T. Ciascuno di questi componenti dimezza la frequenza in ingresso. Dividendo 32.768 hertz per 2 per 15 volte, si ottiene esattamente 1 hertz. A questo punto le oscillazioni sono tradotte nella durata di un secondo e vengono infine inviate a un motore passo-passo, che trasmette l'energia al treno del tempo e quindi alle lancette dell'orologio al quarzo Junghans, Bruno Söhnle o di qualsiasi altro marchio. Ogni volta che l'oscillatore (il cristallo di quarzo) ha compiuto 32.768 oscillazioni, il motore passo-passo trasmette esattamente un impulso al treno del tempo, da cui deriva uno scatto della lancetta.
Oscillatore al quarzo: molto più preciso rispetto all'orologio automatico
Come vede, un oscillatore al quarzo si spiega facilmente. La domanda importante è: quali vantaggi offre questo sistema dall'aspetto moderno, ma sviluppato già negli anni '20 del Novecento, rispetto alla misurazione meccanica del tempo? L'argomento più forte risiede nella precisione nettamente superiore. Mentre un Junghans, un Omega o un Tag Heuer meccanico con il suo oscillatore a bilanciere e spirale raggiunge tipicamente da tre a cinque hertz, la frequenza incomparabilmente più alta del movimento al quarzo garantisce un enorme aumento della precisione. Gli orologi meccanici certificati COSC si discostano dal tempo atomico tra -4 e +6 secondi al giorno, mentre i calibri al quarzo medi ammettono uno scarto di marcia di appena 30 secondi al mese.
Esecuzioni di fascia alta come i movimenti SuperQuartz di Breitling aumentano ulteriormente questa precisione di dieci volte. Per chi lo indossa significa: l'ora va regolata al massimo ogni qualche mese. Altri quattro vantaggi della tecnologia al quarzo rappresentano per molti appassionati di orologi argomenti d'acquisto altrettanto convincenti:
Robusto, di facile manutenzione e sottile: altri vantaggi
- Resistenza: rispetto alle loro controparti meccaniche, gli oscillatori al quarzo sono sensibilmente meno vulnerabili a urti, vibrazioni e pressione. Un esempio estremo, l'orologio subacqueo Sinn UX, con un movimento al quarzo resistente all'incredibile pressione di 5.000 metri, rende bene l'idea.
- Manutenzione: a parte la sostituzione della batteria (di solito ogni due anni), gli orologi al quarzo in genere non richiedono particolari cure, mentre i movimenti meccanici necessitano di interventi di manutenzione seri (lubrificazione, revisione ecc.). Più complesso è il calibro, più costoso e lungo è il processo.
- Costruzione sottile: sebbene i movimenti meccanici possano ormai essere sottilissimi, i modelli al quarzo consentono in media una costruzione più piatta. Un chiaro vantaggio soprattutto per i delicati orologi da donna.
- Prezzo: anche i movimenti al quarzo di alta qualità richiedono, rispetto ai calibri meccanici, un impegno produttivo nettamente inferiore, che si traduce in prezzi più accessibili.
Svantaggi: dove il movimento al quarzo deve arrendersi?
La percentuale di modelli al quarzo nel portafoglio prodotti varia a seconda del produttore: mentre TW-Steel, Bruno Söhnle e Maurice Lacroix sono marchi che offrono un'ampia scelta, in Omega la misurazione elettronica del tempo è una rarità. Rolex, Patek Philippe, Audemars Piguet e altre manifatture di alta gamma, invece, hanno ormai abbandonato completamente la tecnologia al quarzo. Il motivo è semplice: gli orologi di lusso sono prodotti emozionali. Pur convincendo con argomenti razionali, al movimento al quarzo manca il fascino tecnico di un movimento automatico realizzato a mano, composto da centinaia di componenti finemente decorati. Complessità, know-how meccanico e il piacere di ammirare attraverso un fondello trasparente decine di componenti finemente calibrati sono per molti acquirenti IL motivo per procurarsi, nel XXI secolo, un segnatempo. Al modello al quarzo mancano gli aspetti di una lunga tradizione, della trasmissibilità in eredità di un bene di valore "eterno" e del distacco dalla quotidianità digitale. Per gli appassionati di meccanica, gli orologi al quarzo sono freddi oggetti d'uso che non si distinguono in modo decisivo dagli altri apparecchi elettronici.
Vanno menzionati anche alcuni svantaggi pratici: in primo luogo, gli orologi al quarzo richiedono visite più frequenti dall'orologiaio (due anni di durata della batteria contro cinque anni di intervallo di manutenzione per gli orologi meccanici); in secondo luogo, la loro durata è considerata inferiore. Che questo argomento regga però di fronte al progresso dei moderni oscillatori al quarzo, ci permettiamo di dubitarne.
