วันพฤหัสบดีที่ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2560

นาฬิกาออโตเมติกหรืออัตโนมัติ จักรกลแห่งกาลเวลา

นาฬิกาออโตเมติกหรืออัตโนมัติ จักรกลแห่งกาลเวลา

รู้จักลานนาฬิกา

การไขลานขดสปริงใน นาฬิกามีลักษณะคล้ายกับการไขลาน ของเล่นที่มีกลไกทั้งหลาย แต่ภายใน นาฬิกาไขลานจะมีกลไกบางชิ้นที่ทำ หน้าที่คอยหน่วงการคลายตัวของขด สปริงให้คลายตัวทีละน้อย และคลาย เป็นจังหวะ ทำให้นาฬิกาไขลาน สามารถเดินต่อเนื่องได้เป็นเวลานาน แตกต่างจากของเด็กเล่นที่เมื่อปล่อยมือ ออกจากที่ไขลานแล้ว ขดสปริงที่อยู่ ภายในจะคลายตัวอย่างรวดเร็ว

นาฬิกาเป็นอุปกรณ์บอกเวลาที่มีประวัติการพัฒนามายาวนาน มนุษย์ออกแบบและประดิษฐ์อุปกรณ์บอกเวลาแบบต่างๆ มาตั้งแต่สมัย โบราณอย่าง นาฬิกาแดด นาฬิกาทราย และนาฬิกาน้ำ เป็นต้น ต่อมา จึงพัฒนาเป็นนาฬิกากลไกที่ใช้การไขลาน ใช้ตุ้มน้ำหนัก และใช้ พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่แบบที่ปรากฏในปัจจุบัน

แต่มีนาฬิกาชนิดหนึ่งไม่ต้องไขลาน ไม่ต้องใส่ถ่าน เพียงแค่ใส่ ทุกวัน มันก็จะเดินเองได้ตลอด เราเรียกนาฬิกาชนิดนี้ว่า “นาฬิกา อัตโนมัติ” (Automatic Watch) เหตุใดนาฬิกาชนิดนี้จึงทำงานได้โดยไม่ ต้องใช้ถ่าน ไม่ต้องคอยไขลาน เพียงแค่หยิบมาเขย่าๆ หรือผูกข้อมือไว้ มันก็ทำงานได้ คำถามต่างๆ เหล่านี้คงเคยเกิดขึ้นในใจของหลายคน บทความนี้จะได้นำท่านไปรู้จักความลับของนาฬิกาอัตโนมัติ และหลัก การทำงานของนาฬิกาอัตโนมัติ


เริ่มที่นาฬิกาไขลาน

ก่อนจะไขปริศนาการทำงานของนาฬิกาออโตเมติกหรืออัตโนมัติ เราควรเข้าใจหลักการทำงานของนาฬิกา ไขลานซึ่งเป็นต้นแบบของนาฬิกาอัตโนมัติก่อน
ในอดีตนาฬิกาทั้งหมดจะทำงานด้วยระบบ กลไกซึ่งอาศัยพลังงานขับเคลื่อนจากการแกว่งตัวของตุ้มน้ำหนักหรือการคลายตั วของขดสปริง
อย่างใดอย่างหนึ่ง สำหรับนาฬิกาที่ใช้ ขดสปริงมักเป็นนาฬิกาไขลานขนาดเล็ก ซึ่งความถี่ ของระยะเวลาไขลานนาฬิกาแต่ละเรือนนั้นอาจจะ เป็นทุกวันหรือทุก 2-3 วันขึ้นอยู่กับความสามารถใน การเก็บกักพลังงานของลานสปริงในนาฬิกาแต่ละ ยี่ห้อ แต่ละรุ่น

 
อับราแฮม หลุยส์ เปอร์เรเลทกับนาฬิกามีกลไกไขลานอัตโนมัติ

การเกิดกลไกไขลานอัตโนมัติ

ช่วงก่อนทศวรรษที่ 1880 นั้น อุตสาหกรรม นาฬิกายังไม่มีการผลิตนาฬิกาข้อมือออกวางจำหน่าย นาฬิกาแบบพกพาได้ในยุคนั้นเป็นนาฬิกาแบบมีสาย โซ่คล้อง (fob watch) ตัวเรือนมีขนาดใหญ่กว่า นาฬิกาข้อมือปัจจุบัน การไขลานนาฬิกาต้องใช้ กุญแจไขลาน (key wind) ซึ่งเป็นอุปกรณ์แยกจาก ตัวเรือนนาฬิกา แตกต่างกับนาฬิกาไขลานส่วนใหญ่ ในปัจจุบันที่มีกุญแจไขลานติดอยู่ที่ตัวเรือนนาฬิกา เลย และการไขลานนาฬิกาจนเต็มแต่ละครั้งจะทำให้ นาฬิกาสามารถเดินต่อเนื่องได้นานประมาณ 1 วัน ดังนั้นเจ้าของจึงต้องคอยไขลานนาฬิกาเป็นประจำทุก วัน หากวันไหนลืมไขลานหรือบังเอิญทำกุญแจ ไขลานหาย นาฬิกาก็หยุดเดินโดยปริยาย
ด้วยเหตุนี้ช่างนาฬิกาชาวสวิสชื่อ อับราแฮม หลุยส์ เปอร์เรเลท (Abraham-Louis Perrelet) จึง คิดประดิษฐ์นาฬิกาพกที่มีกลไกอัตโนมัติคอยไขลาน แทนเจ้าของขึ้น ซึ่งเขาประดิษฐ์และพัฒนากลไกนี้ สำเร็จในปี ค.ศ. 1770 โดยอับราแฮมออกแบบให้ตัว


กลไกอัตโนมัติประกอบด้วยตุ้มน้ำหนักขนาดใหญ่ติด อยู่กับแกนที่มีชุดกลไกและชุดฟันเฟือง เมื่อเจ้าของ พกนาฬิกาติดตัวไปในขณะเดินจะทำให้ตัวเรือน นาฬิกามีการแกว่ง ซึ่งทำให้ตุ้มน้ำหนักที่อยู่ภายใน แกว่งตัวด้วย การแกว่งตัวของตุ้มน้ำหนักทำให้ เกิดแรงบิด (torque) ไปหมุนชุดกลไกและ ชุดเฟืองซึ่งจะไปไขลานสปริงต่อในที่สุด นี่ คือหลักการทำงานของกลไกการไขลานอัตโนมัติ
ผลงานการประดิษฐ์ของอับราแฮมได้รับการ ตอบรับจากสาธารณชนเป็นอย่างดี โดยมีหลักฐาน เป็นเอกสารรายงานฉบับหนึ่งที่ออกมาในปี ค.ศ. 1777 โดยสมาคมศิลปะเมืองเจนีวา (The Geneva Society of Arts) ระบุถึงนาฬิกาชนิดนี้ว่า เพียงผู้ ใช้พกนาฬิกาอัตโนมัติติดตัวและเดินเป็นระยะเวลา 15 นาที ก็ทำให้นาฬิกาเดินต่อเนื่องได้นานถึง 8 วัน ในรายงานฉบับดังกล่าวยังระบุด้วยว่า แม้นาฬิกา อัตโนมัติจะราคาแพงกว่านาฬิกาพกอย่างดียี่ห้ออื่นถึง 2 เท่า แต่มันก็ยังขายได้
 อย่างไรก็ตาม นาฬิกาของอับราแฮมก็ยังมี จุดด้อยอยู่ เนื่องจากนาฬิกาอัตโนมัติในยุคนั้นมีขนาด ค่อนข้างใหญ่ ผู้ใช้จึงมักพกนาฬิกาไว้ในกระเป๋าเสื้อ แทนการห้อย ทำให้นาฬิกาไม่แกว่งตัวมากอย่างที่ ควร กลไกการไขลานอัตโนมัติจึงไม่สามารถทำงานได้ เต็มที่ ส่งผลให้นาฬิกาตามแบบของอับราแฮมหยุด เดินบ่อย
 ถัดจากนั้นมา การพัฒนาชิ้นส่วนกลไกของ นาฬิกาอัตโนมัติก็ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นระยะ กระทั่งถึงจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญในปี ค.ศ. 1923 เมื่อ ช่างซ่อมนาฬิกาชาวอังกฤษชื่อ จอห์น ฮาร์วูด (John Harwood) สามารถบรรจุกลไกการไขลาน อัตโนมัติลงในนาฬิกาข้อมือสำเร็จ ด้วยลักษณะการ เคลื่อนไหวข้อมือในอิริยาบถท่าทางต่างๆ ไม่ว่าจะ เป็นการยกมือ การแกว่งแขวน การสะบัดมือ ฯลฯ เหล่านี้ ทำให้ตัวเรือนนาฬิกาที่ผูกติดกับข้อมือ เคลื่อนไหวไปตามการขยับของข้อมือและแขน และ ทำให้ตุ้มน้ำหนักภายในมีการแกว่งตัวมากกว่าวิธีพก นาฬิกาแบบเดิม กลไกการไขลานอัตโนมัติจึงทำงาน ได้เต็มที่ ส่งผลให้ขดสปริงถูกไขลานทุกครั้งที่ผู้สวมใส่ นาฬิกาขยับข้อมือหรือหยิบนาฬิกามาเขย่า แต่ นาฬิกา (ข้อมือ) อัตโนมัติตามแบบของจอห์น สามารถเดินต่อเนื่องได้เพียง 12 ชั่วโมงเท่านั้นเมื่อ ไขลานจนเต็ม

กลไกของนาฬิกาอัตโนมัติ

กลไกของนาฬิกาไขลานทั่วไป


ภาพแสดงตุ้มน้ำหนักรูปพัด

คำว่า crown (คราวน์) ในภาษาอังกฤษแปลว่า มงกุฎ แต่ในภาษาเรื่องนาฬิกา คำนี้หมายถึง ปุ่มเล็กๆ ข้างตัวเรือนที่ใช้ไขลานนาฬิกา ซึ่งคนไทย เรียกปุ่มนี้ว่า “เม็ดมะยม” ไม่ใช่มงกุฎ


(ซ้าย)นาฬิกาอัตโนมัติรุ่นหนึ่งของ Vacheron Constantin สามารถบอกเวลาเป็นนาที ชั่วโมง วันในรอบสัปดาห์ วันที่ในรอบเดือน

(ขวา)นาฬิกา Vacheron Constantin รุ่น Tour de l’Ile นาฬิกาอัตโนมัติที่ประกอบ ด้วย 2 หน้าปัดในเรือนเดียวกัน ผลิตออกมาเพียง 7 เรือนเท่านั้น เป็นนาฬิกาอัตโนมัติที่มี ระบบการทำงานสลับซับซ้อนมากที่สุด ตัวเรือนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 36.0 มิลลิเมตร และ หนา 11.25 มิลลิเมตร ผลิตจากทองคำ 18 กะรัต ภายในอัดแน่นด้วยชิ้นส่วนกลไกจำนวน มากถึง 834 ชิ้น เมื่อนาฬิกาถูกไขลานจนเต็มจะสามารถเดินต่อเนื่องได้นานถึง 58 ชั่วโมง นาฬิการุ่นพิเศษนี้มีความสามารถพิเศษหลายอย่าง นอกจากจะบอกเวลาได้แล้ว ยังสามารถ บอกวันในรอบสัปดาห์ วันที่ เดือน วันข้างขึ้นข้างแรม มีระบบปฏิทินร้อยปี สามารถแสดง กลุ่มราศีบนท้องฟ้า ฯลฯ ประติมากรรมทางจักรกลแห่งกาลเวลาที่เป็นผลิตผลจากการร่วมทำงานมากกว่า 10,000 ชั่วโมงของทีมวิศวกร ทีมออกแบบ รวมถึงช่างนาฬิกา สนนราคา 2,570,000 ดอลลาร์สหรัฐ (เท่านั้น!)

นาฬิกาอัตโนมัติ : ไม่ใช่แค่อุปกรณ์บอกเวลา

 นาฬิกาที่ทำงานด้วยระบบกลไกทุกเรือนไม่ว่าจะเป็นนาฬิกาอัตโนมัติหรือนาฬิกาไขลานต่างมีจุด ด้อยเหมือนกันอย่างหนึ่งคือ มันบอกเวลาไม่เที่ยงตรง เทียบเท่ากับนาฬิกาควอตซ์ ไม่ว่านาฬิกาเรือนนั้นจะ ยี่ห้อหรู มีชื่อเสียง และมีราคาแพงแค่ไหนก็ตาม เนื่องจากการทำงานของนาฬิกาอัตโนมัติอาศัยการ เคลื่อนไหวของชิ้นส่วนกลไกทั้งหมด ต่างจากนาฬิกา ควอตซ์ที่มีผลึกควอตซ์เป็นหัวใจของการรักษาความ เที่ยงตรง และนาฬิกาควอตซ์มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว น้อยชิ้นกว่า หรือไม่มีชิ้นส่วนใดเคลื่อนไหวเลยอย่าง ในนาฬิกาดิจิทัล นั่นทำให้นาฬิกาอัตโนมัติส่วนใหญ่บอกเวลาคลาดเคลื่อนในระดับ (+) หลายวินาทีต่อวัน ขณะที่นาฬิกาควอตซ์จะบอกเวลาคลาดเคลื่อนหนึ่ง วินาทีใช้เวลาหลายวัน
แต่ประเด็นนี้ก็ไม่ใช่เรื่องสำคัญสำหรับ เจ้าของนาฬิกาอัตโนมัติยี่ห้อดังต่างๆ เพราะการดู เวลาที่เที่ยงตรงจริงสามารถดูจากบรรดาอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์พกพาอย่างโทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์พีดีเอ หรือแม้แต่โน้ตบุ๊กทดแทนได้ ส่วนนาฬิกาอัตโนมัติ ยี่ห้อดังบนข้อมือนั้น แม้จะบอกเวลาคลาดเคลื่อนไป เล็กน้อยก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ เพราะมันยังมีอีกบทบาท ในฐานะเป็นเครื่องประดับหรือเครื่องบ่งบอกฐานะ ทางสังคมบนข้อมือของผู้สวมใส่ด้วย

จักรกลอันซับซ้อน

ณ วันนี้ความรู้ทางวิศวกรรมและเทคโนโลยี ด้านต่างๆ ได้พาให้นาฬิกาอัตโนมัติก้าวหน้าไปมาก จนหลายคนอาจคาดไม่ถึง นาฬิกาอัตโนมัติหลายยี่ห้อ หลายรุ่นที่ได้ชื่อว่า นาฬิกาซับซ้อน (complicated watch) เพราะมีความสามารถพิเศษอื่นนอกเหนือจากการบอกเพียงวันและเวลา นาฬิกาบางรุ่น สามารถบอกวันในรอบสัปดาห์ บอกวันที่ในรอบเดือน บอกเดือน บอกวันข้างขึ้น-ข้างแรม หรือมีระบบ ปฏิทินร้อยปี (perpetual calendar) ด้วย ขณะที่ นาฬิกาบางรุ่นมีความสามารถพิเศษจับเวลาได้


ดังนั้นหากในเวลานี้ท่านมีนาฬิกาอัตโนมัติใน ครอบครอง ลองมองที่หน้าปัดบอกเวลาแล้วจินตนาการว่า เวลาที่เข็มนาฬิกาเลื่อนไปทีละนิดนี้ มาจากการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนกลไก ขดสปริง และชุดฟันเฟืองล้วนๆ ที่หมุนไปหมุนมา ไม่ได้มาจาก ตัวไอซีที่มีชุดคำสั่งตายตัว (โปรแกรม) แล้ว มันอาจ ทำให้ท่านรู้สึกทึ่งว่า ผู้ออกแบบสามารถออกแบบ ระบบกลไกที่ซับซ้อนเหล่านี้ออกมาได้อย่างไร??

ออโตเมติกควอตซ์ (Automatic Quartz): นาฬิกาควอตซ์ใส่กลไก อัตโนมัติ นี่เป็นพัฒนาการอีกขั้นของนาฬิกาอัตโนมัติ

นาฬิกาออโตเมติกควอตซ์เป็นนาฬิกาที่นำระบบจักรกล มาใช้ร่วมกับระบบอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างเหมาะเจาะ นาฬิกามีส่วนประกอบของตุ้มน้ำหนักและชุดเฟืองซึ่ง เป็นจุดเด่นในระบบกลไกไขลานอัตโนมัติ และใช้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีจุดเด่นเรื่องความเที่ยงตรงสูง แบบนาฬิกาควอตซ์ ซึ่งบริษัทแรกที่คิดประดิษฐ์และ ผลิตนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์ออกมาจำหน่ายคือ บริษัทไซโก้ (Seiko) ประเทศญี่ปุ่น โดยบริษัทได้ผลิต นาฬิกาชนิดนี้ออกจำหน่ายครั้งแรกในเดือนมกราคม ปี ค.ศ. 1988 แต่ระยะแรกนาฬิกาใช้ชื่ออย่างไม่เป็น ทางการว่า ไซโก้ออโตควอตซ์ (Seiko Auto- Quartz) นาฬิการุ่นแรกสามารถเดินต่อเนื่องได้นาน 75 ชั่วโมง ต่อมาในปี ค.ศ. 1991 บริษัทไซโก้จึง เปลี่ยนชื่อนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์ของบริษัทเป็น ไซโก้คิเนติก Seiko Kinetic และใช้จนถึงปัจจุบัน

หลักการทำงาน ไซโก้คิเนติก

ดังที่ได้กล่าวไปในตอนต้นแล้วว่า ส่วน ประกอบภายในของนาฬิการะบบคิเนติก ประกอบด้วยชุดวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบนาฬิกา ควอตซ์ และชุดตุ้มน้ำหนักและชุดเฟืองแบบนาฬิกา ออโตเมติก แต่นอกจากส่วนประกอบ 2 ชุดนี้แล้ว นาฬิกาชนิดนี้ยังมีชุดเก็บพลังงาน (หรือแบตเตอรี่) และชุดกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กด้วย
การทำงานของนาฬิการะบบคิเนติกเริ่ม จากการแกว่งตัวของตุ้มน้ำหนักโดยการเขย่านาฬิกา หรือการขยับข้อมือ แต่แทนที่ชุดเฟืองซึ่งต่ออยู่กับตุ้ม น้ำหนักจะทำหน้าที่ไขลานเหมือนกับนาฬิกาออโตเมติก ชุดเฟืองในนาฬิกาคิเนติกจะทำหน้าที่หมุน โรเตอร์ (rotor) ในชุดกำเนิดกระแสไฟฟ้า ตัว โรเตอร์ประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรขนาดจิ๋วมีเส้นผ่าน ศูนย์กลางเพียง 2.66 มิลลิเมตร และหนา 0.4 มิลลิเมตรเท่านั้น ด้วยการทดรอบจากตัวเฟืองขนาด ต่างๆ ของชุดเฟืองทำให้โรเตอร์ถูกหมุนด้วยความเร็ว สูงมากประมาณ 10,000-100,000 รอบ/นาที ทำให้ เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นมาจากการเหนี่ยวนำ กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะไหลเข้าวงจรควบคุม และชุดเก็บ พลังงาน โดยวงจรควบคุมจะทำหน้าที่ควบคุมทั้งการ ทำงานของมอเตอร์ขับเคลื่อนเข็มนาฬิกาบนหน้าปัด และควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่ชุดเก็บ พลังงาน

ด้วยการผสมผสานเทคโนโลยีต่างๆ เข้าด้วย กัน ทำให้นาฬิกาคิเนติกมีจุดเด่นคือ นาฬิกาสามารถบอกเวลาได้เที่ยงตรงกว่านาฬิกา อัตโนมัติมาก นาฬิกาไซโก้ คิเนติกมีความคลาด เคลื่อนในการบอกเวลาประมาณ 1-2 วินาทีต่อ สัปดาห์เท่านั้น ไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่บ่อยเหมือน นาฬิกาควอตซ์ (แต่ยังต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่อยู่) นอกจากนี้หากถอดนาฬิกาวางไว้ มันจะยังสามารถ เดินต่อเนื่องได้อีกหลายสิบวันโดยอาศัยพลังงาน ไฟฟ้าที่สะสมในชุดเก็บพลังงานจากวันนั้นจนถึงวันนี้นาฬิกาออโตเมติก ควอตซ์ได้ถูกพัฒนากระทั่งแต่ละรุ่นมีสมบัติพิเศษ แตกต่างกันออกไป นาฬิกาออโตเมติกควอตซ์ของไซโก้ รุ่นหนึ่งถูกออกแบบให้มีสมบัติพิเศษสามารถลดการ ใช้พลังงานไฟฟ้าภายในได้เองหากตัวนาฬิกาถูกวางนิ่งๆ ไว้นานเกิน 3 วัน (72 ชั่วโมง) โดยเข็ม นาฬิกาบนหน้าปัดจะหยุดเดิน กระแสไฟฟ้าจะถูกส่ง ไปเลี้ยงวงจรเวลาเท่านั้น คล้ายกับการเข้าสู่ภาวะ จำศีลของสัตว์ในเขตหนาว และเมื่อหยิบนาฬิกามา เขย่าหรือแกว่ง ก็เปรียบเหมือนการปลุกนาฬิกาขึ้น มาอีกครั้ง เข็มต่างๆ บนหน้าปัดจะหมุนไปหา ตำแหน่งเวลาปัจจุบันทันที(Kinetic Auto Relay) วิธีนี้ช่วยผู้ใช้โดยเมื่อหยิบ นาฬิการะบบคิเนติกมาสวมใส่ก็จะสามารถรู้ เวลาได้ทันที ไม่ต้องเสียเวลาตั้งนาฬิกา แม้ว่า นาฬิกาเรือนนั้นจะถูกถอดวางไว้ นานเป็นปีก็ตาม อีกสิ่งหนึ่งที่ถือว่าเป็นความเปลี่ยนแปลง เล็กๆ ของนาฬิกาคิเนติกคือ บริษัทไซโก้ ได้ นำ ถ่านนาฬิกาแบบอัดประจุไฟฟ้าใหม่ได้ (Rechargeable Battery) ชนิดลิเทียมอิออนมาใช้ แทนตัวเก็บประจุ (Capacitor) บางส่วนของชุดเก็บ พลังงานตั้งแต่ปี ค.ศ. 2000 แล้ว ทำให้นาฬิกา ทำงานอย่างต่อเนื่องได้นานยิ่งขึ้น แม้ผู้ใช้จะไม่ใส่ นาฬิกานานนับเดือน

กลไกภายในของนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์ 2 แบบ เทคโนโลยีของบริษัทอีทีเอ (ซ้าย) เทคโนโลยีของบริษัทไซโก้ (ขวา)

ขดสปริง: ขุมพลังของนาฬิกา

ขดสปริงมีลักษณะเป็นเส้นโลหะแบนเล็กและยาว โดยทั่วไปนาฬิกากลไกทั้งแบบไขลานและแบบอัตโนมัติจะมีเส้นลานสปริงยาวประมาณ 200-300 มิลลิเมตร และหนาประมาณ 0.05-0.02 มิลลิเมตร โดยก่อนหน้าปี ค.ศ. 1945 โลหะที่นิยมนำมาทำขดสปริงคือ เหล็กกล้าคาร์บอน (carbon- steel) ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีโลหะก้าวหน้ามากขึ้น ผู้ผลิตนาฬิกาจึงเปลี่ยนมาใช้เหล็กกล้าผสมชนิดใหม่อย่าง เหล็กผสมนิกเกิล-โครเมียม-โคบอลต์- โมลิบดีนัม-เบริลเลียม ปัจจุบันขดสปริงมักผลิตจากเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดที่ทนทานต่อแรงดึงยืดได้เป็นเวลานาน
 ทุกวันนี้มีการผลิตนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์หรือคิเนติก หลากหลายยี่ห้อออกวางจำหน่ายในท้องตลาด แต่มี เพียงบางบริษัทเท่านั้นที่มีเทคโนโลยีออโตเมติก ควอตซ์เป็นของตนเอง แน่นอนว่า หนึ่งในไม่กี่บริษัท นั้นคือ บริษัทไซโก้ ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกและครองส่วน แบ่งตลาดนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์มากที่สุด ทั้งนี้ ไซโก้เป็นผู้ถือครองสิทธิบัตรในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ อยู่มากกว่า 50 ฉบับด้วยกัน ส่วนบริษัทอื่นที่มี เทคโนโลยีออโตเมติกควอตซ์นี้เช่น บริษัทอีทีเอ (ETA) ซึ่งเป็นบริษัทหนึ่งในเครือสว็อท์ช (Swatch) บ ริ ษั ท ผ ลิ ต น า ฬิ ก า ที่ มี ชื่ อ เ สี ย ง ใ น ป ร ะ เ ท ศ สวิสเซอร์แลนด์ โดยนอกจากบริษัทจะผลิตนาฬิกา ออโตเมติกควอตซ์ภายใต้ยี่ห้อสว็อทช์แล้ว บริษัทยัง ผลิตตัวเครื่องนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์ให้แก่นาฬิกา ยี่ห้ออื่นอย่าง Tissort, Longines, Herm่s (N omade), Cyma และยี่ห้ออื่นอีกด้วย

สปริงไดร์ฟ : ขับเคลื่อนด้วยสปริง นี่คือ อีกหนึ่งนวัตกรรมของนาฬิกาที่เกิดจาก ความคิดสร้างสรรค์ของวิศวกรบริษัทไซโก้ โดยทาง
บริษัทเริ่มวิจัยและพัฒนานาฬิการะบบนี้มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1977 และใช้เวลาในการปรับปรุง พัฒนา เทคโนโลยีนี้ยี่สิบกว่าปี ที่สุดในปี ค.ศ. 1998 บริษัท ไซโก้ก็สามารถส่งนาฬิกาอัตโนมัติระบบใหม่นี้ออกวาง จำหน่ายได้สำเร็จในชื่อของไซโก้ สปริงไดร์ฟ (Seiko Springdrive) หรือนาฬิกาขับเคลื่อนด้วยสปริง
นาฬิกาไซโก้ สปริงไดร์ฟเป็นนาฬิกาที่มี ระบบการทำงานค่อนข้างซับซ้อนกว่านาฬิกาอัตโนมัติ ทั่วไป ส่วนประกอบภายในของนาฬิกาประกอบด้วย ชิ้นส่วนกลไกหลายอย่างเหมือนนาฬิกาอัตโนมัติ แต่มี ชุดกำเนิดไฟฟ้าเหมือนนาฬิกาออโตเมติกควอตซ์ และใช้ตัวไอซีหรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ร่วมกับผลึก ควอตซ์เหมือนนาฬิกาควอตซ์ด้วย


การทำงาน
การทำงานของนาฬิกาเริ่มต้นจากแรงแกว่ง ตัวของตุ้มน้ำหนักจะถูกเปลี่ยนเป็นแรงหมุน ซึ่งจะส่ง ต่อให้ชุดเฟืองเพื่อไขลานขดสปริง (คล้ายกับการ ทำงานของนาฬิกาอัตโนมัติ) แต่การคลายตัวของขด สปริงจะเป็นตัวขับเคลื่อนทั้งชุดเฟืองของเข็มนาฬิกา และตัวโรเตอร์ของชุดกำเนิดไฟฟ้าให้ทำงาน
จุดสำคัญของเทคโนโลยีสปริงไดร์ฟอีกอย่าง คือ ในช่วงไม่กี่วินาทีแรกที่ชุดกำเนิดไฟฟ้าเริ่มทำงานนั้น โรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วประมาณ 16 รอบ/วินาที
กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นส่วนหนึ่งจะจ่ายให้แก่วงจร อิเล็กทรอนิกส์ และใช้กระตุ้นผลึกควอตซ์ ขณะที่ กระแสไฟฟ้าอีกส่วนจะนำมาสร้างสนามแม่เหล็ก ไฟฟ้าเพื่อใช้ควบคุมการหมุนของโรเตอร์ให้คงที่ที่ ความเร็ว 8 รอบ/วินาทีตลอด ดังนั้นตัวโรเตอร์ใน ระบบสปริงไดร์ฟนี้ นอกจากจะต้องทำหน้าที่ผลิต กระแสไฟฟ้าแล้ว ยังต้องคอยส่งข้อมูลการหมุนให้แก่ วงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วย เพื่อให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ สามารถควบคุมโรเตอร์ให้หมุนด้วยความเร็วคงที่ได้ อย่างต่อเนื่องด้วยความซับซ้อนของการรวมเทคโนโลยี ต่างๆ เข้าด้วยกันทำให้นาฬิกาไซโก้ สปริงไดร์ฟ สามารถบอกเวลาได้เที่ยงตรงกว่านาฬิกาอัตโนมัติทั่วไป นาฬิการะบบนี้มีความคลาดเคลื่อนในการบอก เวลาเพียง +1 วินาที/วันเท่านั้น (ประมาณครึ่งนาที ต่อเดือน) ไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่หรือถ่านนาฬิกา ใดๆ และแม้นาฬิกาสปริงไดร์ฟจะมีระบบกำเนิด กระแสไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบหนึ่ง แต่ทางบริษัทก็ ถือว่าไซโก้สปริงไดร์ฟเป็นนาฬิกาอัตโนมัติ (เพราะเข็มนาฬิกาเดินได้โดยการหมุนหรือการเคลื่อนไหว ของชิ้นส่วนกลไกทั้งหลาย) นอกจากนี้ทางบริษัทไซโก้ ยังนำอัลลอยชนิดพิเศษมาใช้ทำขดสปริงของนาฬิกา ไซโก้ สปริงไดร์ฟด้วย ทำให้นาฬิกาที่ถูกไขลานจน เต็มสามารถเดินต่อเนื่องได้นานถึง 72 ชั่วโมงมาก กว่านาฬิกาอัตโนมัติทั่วไปที่เดินต่อเนื่องได้ประมาณ 40 ชั่วโมง

นาฬิกาอัตโนมัติ – ผลิตผลที่เกิดจากการรวมศาสตร์และศิลป์เข้าด้วยกัน

คุณค่าของจักรกล
เมื่อพูดถึงนาฬิกาอัตโนมัติ คนส่วนใหญ่จะนึกถึงนาฬิกาแบบเข็มมีราคาค่อนข้างแพง ไม่ต้องใส่ ถ่าน เมื่อถอดวาง 1-2 วันมันก็หยุดเดินเอง และ อื่นๆ แต่มีข้อสังเกตบางอย่างที่น่าสนใจคือ แม้ นาฬิกาอัตโนมัติจะเป็นจักรกลเพียงไม่กี่ชนิดที่ทำงาน ด้วยระบบกลไก แต่ทุกวันนี้ก็ยังมีคนให้ความสนใจใฝ่ หามาครอบครองรวมทั้งสะสม เพราะว่านาฬิกายัง เป็นเครื่องบ่งบอกฐานะของผู้สวมใส่ด้วย

มีข้อสังเกตที่น่าสนใจอย่างหนึ่งคือ นาฬิกา

อัตโนมัติเป็นจักรกลที่ผู้ผลิตนิยมเพิ่มมูลค่าด้วยการนำ วัสดุมีค่าต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นอัญมณีหรือโลหะมีค่ามา ประกอบ ตรงข้ามกับนาฬิกาดิจิทัลที่นิยมเพิ่มมูลค่า จากความไฮเทคมากกว่าความหรูหรา สิ่งเหล่านี้ ทำให้ผู้เรียบเรียงอดคิดไม่ได้ว่า นาฬิกาอัตโนมัติ น่าจะเป็นตัวแทนของสิ่งประดิษฐ์ใกล้ตัวที่สามารถนำ ทั้งศาสตร์วิชาการ และศิลปะมาผสมผสานกันได้ อย่างกลมกลืนก็เป็นได้

บทคความดีๆจาก
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ
บุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

USA WWVB station (for Multi-Band 6) มีโอกาสปิดตัวหรือหยุดให้บริการ

                 Multi-Band 6 เป็นฟีเจอร์ที่รับคลื่นสัญญาณเพื่อปรับเวลาให้เที่ยงตรงในนาฬิกา Casio หลายรุ่น ซึ่งช่วยให้สามารถซิงโครไนซ์ป...