Trending

Sợi Carbon trong chế tạo đồng hồ – Khám phá bí ẩn vật liệu siêu vi-ko-lo-nít

Sợi Carbon là một vật liệu siêu nhẹ và siêu bền, được sử dụng trong chế tác đồng hồ cao cấp. Với tính chất độc đáo, sợi carbon không chỉ giúp giảm trọng lượng mà còn tăng tính cơ học và chống mài mòn. Sự kết hợp giữa công nghệ và nghệ thuật đã mang lại những mẫu đồng hồ đẳng cấp, bền bỉ và độc đáo cho người sử dụng.

Carbon có trọng lượng chỉ bằng ⅓ lần thép, thậm chí nhẹ hơn cả Titan nhưng lại có độ bền gấp 5 lần và độ cứng gấp 2 lần thép. Chính vì thế, sợi Carbon trong chế tác đồng hồ luôn được xem là một chất liệu kỳ diệu. Và ngay bây giờ, hãy cùng khám phá bí ẩn siêu vật liệu này nhé!

Sợi Carbon là gì?

Sợi Carbon hoặc sợi Carbon (xen kẽ sợi Carbon, sợi graphite hoặc sợi than chì) là những sợi có đường kính khoảng 5-10 micromet và có thành phần chủ yếu là các nguyên tử Carbon. Sợi Carbon có một số lợi thế bao gồm độ cứng cao, độ bền kéo cao, trọng lượng thấp, kháng hóa chất cao, chịu được nhiệt độ cao và giãn nở nhiệt thấp. 

Những đặc tính này đã làm cho sợi carbon rất phổ biến trong ngành hàng không vũ trụ, kỹ thuật dân dụng, quân sự và thể thao cạnh tranh. Tuy nhiên, chúng tương đối đắt tiền khi so sánh với các loại sợi tương tự, chẳng hạn như sợi thủy tinh hoặc sợi nhựa.

Để tạo ra sợi Carbon, các nguyên tử Carbon được liên kết với nhau trong các tinh thể ít nhiều liên kết song song với trục dài của sợi vì sự liên kết tinh thể mang lại tỷ lệ cường độ trên thể tích cao của sợi (làm cho nó mạnh về kích thước của nó). Vài ngàn sợi carbon được bó lại với nhau để tạo thành một cuộn, có thể tự sử dụng hoặc dệt thành vải.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ
Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ

90% nguyên liệu được sử dụng để tạo nên sợi Carbon là Polyacrylonitrile (PAN), 10% còn lại lấy từ Rayon hoặc dầu mỏ. Các loại “tiền vật liệu” này sẽ được rút thành từng sợi rồi nung nóng ở nhiệt độ cao trong môi trường không có Oxi. 

Nhiệt độ cao (khoảng 1.000 – 3000°C) sẽ làm cho các tạp chất không phải Carbon (bao gồm Amoniac, hơi nước, Hydro, Nitơ và các chất khác,…) bị trục xuất ra khỏi hợp chất chính.

Kết thúc quá trình này, Carbon sẽ tiếp tục được xử lý và phủ lên chất kết dính như Epoxy, Polyester, Nylon, Urethane,… từ đó hình thành lên sợi Carbon. Tuy nhiên, đây vẫn chưa phải thành phẩm cuối cùng.

Sau đó, hàng ngàn sợi Carbon sẽ được bó lại với nhau thành tấm, tạo thành hình khối bằng cách nén trong nhiệt độ cao theo một khuôn nhất định. Đây mới chính là loại chất liệu sợi Carbon trong chế tác đồng hồ. Bề mặt tấm sẽ trông giống như các ô kẻ Caro đan xen giữa màu xám và đen.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ - Hàng ngàn sợi Carbon sẽ được bó lại với nhau thành tấm, tạo thành hình khối bằng cách nén trong nhiệt độ cao theo một khuôn nhất định.
Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ – Hàng ngàn sợi Carbon sẽ được bó lại với nhau thành tấm, tạo thành hình khối bằng cách nén trong nhiệt độ cao theo một khuôn nhất định.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ

Việc áp dụng sợi Carbon trong chế tác đồng hồ được thực hiện từ khi nào?

Trước khi xuất hiện trong lĩnh vực chế tác đồng hồ, sợi Carbon chủ yếu được dùng cho ngành hàng không vũ trụ và công nghệ chế tạo ô tô. Kết hợp với việc mang trong mình đặc tính bền và nhẹ, sợi Carbon gần như không có đối thủ trong ngành vật liệu chế tác. Việc áp dụng sợi Carbon trong chế tác đồng hồ đã tạo nên một cuộc cách mạng lớn trong thế giới đồng hồ “xa xỉ”. Nhờ cuộc cách mạng này, những chiếc đồng hồ nhỏ, nhẹ, bền được ra đời, góp phần hiện thực hóa giấc mơ đồng hồ nhỏ nhẹ, mỏng manh mà không yếu đuối.

Việc áp dụng sợi Carbon trong chế tác đồng hồ đã tạo nên một cuộc cách mạng lớn trong thế giới đồng hồ “xa xỉ”
Việc áp dụng sợi Carbon trong chế tác đồng hồ đã tạo nên một cuộc cách mạng lớn trong thế giới đồng hồ “xa xỉ”

Trong các dòng Carbon, sợi Carbon, Forged Carbon và NTPT Carbon là ba cái tên thông dụng nhất. Ba dạng vật liệu này đều có đặc điểm chung là sở hữu độ cứng, độ bền ấn tượng, trọng lượng nhẹ, chịu được nhiệt độ cao và sự giãn nở nhiệt thấp. Hãy tiếp tục theo dõi bài viết để hiểu rõ hơn về từng loại chất liệu này.

Ưu điểm & Nhược điểm của sợi Carbon trong chế tác đồng hồ

Ưu điểm

Nhờ sở hữu độ cứng cao, độ bền kéo cao, trọng lượng nhẹ, tính trơ với các loại hóa chất, khả năng chịu được nhiệt độ cao và sự giãn nở nhiệt thấp. Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ nói riêng và trong chế tác vật liệu nói chung luôn là một lựa chọn tuyệt vời. Trong chế tác đồng hồ, sợi Carbon thường được dùng để chế tạo các bộ phận, chi tiết có yêu cầu trọng lượng siêu nhẹ, siêu bền, điển hình như vỏ đồng hồ.

Ưu điểm của sợi Carbon trong chế tác đồng hồ
Ưu điểm của sợi Carbon trong chế tác đồng hồ

Nhược điểm

Nói tới nhược điểm của việc áp dụng sợi Carbon trong chế tác đồng hồ thì không thể không kể đến khả năng chống trầy xước kém, không có quá nhiều ấn tượng. Chính vì thế, nhà sản xuất đồng hồ trên thế giới đang không ngừng cải tạo loại vật liệu này thành các dạng khác, không chỉ bền mà còn phải cứng cáp hơn.

Nhược điểm của sợi Carbon trong chế tác đồng hồ
Nhược điểm của sợi Carbon trong chế tác đồng hồ

Forgend Carbon – Sự lựa chọn hoàn hảo cho việc chế tác đồng hồ

Nói chính xác thì Forged Carbon là một loại Forged composite (Vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau được ép đúc lại), được phát triển bởi Lamborghini và Công ty Callaway Golf  cho xe Lamborghini Sesto Elemento và câu lạc bộ golf Callaway. 

Nó được tạo ra bằng phương pháp đúc khuôn giữa các sợi Carbon với loại sợi đã được nâng cấp với hàm lượng chất xơ cao. Đáng chú ý, quá trình đúc khuôn này cũng được cải tiến nhiều hơn so các quy trình sản xuất sợi Carbon thông thường.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ - Forgend Carbon
Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ – Forgend Carbon

Forged Carbon sở hữu bề mặt giống như một phiến đá, xen lẫn màu đen và xám. Áp dụng tính chất này, Audemars Piguet đã áp dụng Forged Carbon trong việc chế tác đồng hồ của mình. 

Tuy sở hữu nhiều ưu điểm, Forged Carbon vẫn tồn tại một vài yếu điểm như giá thành cao, và giòn hơn sợi Carbon truyền thống. Bởi thế, loại vật liệu này chỉ được dùng để chế tác vỏ đồng hồ, hoặc vành Bezel.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ - Forged Carbon sở hữu bề mặt giống như một phiến đá, xen lẫn màu đen và xám
Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ – Forged Carbon sở hữu bề mặt giống như một phiến đá, xen lẫn màu đen và xám

NTPT Carbon và những ứng dụng của NTPT Carbon trong sản xuất đồng hồ

NTPT (viết tắt của North Thin Ply Technology) là tổ chức đến từ Thụy Sỹ, chuyên nghiên cứu và phát triển về vật liệu công nghệ lớp mỏng. Sản phẩm của công ty này là các chất liệu sợi trọng lượng siêu nhẹ đã qua ngâm tẩm như sợi Carbon, thạch anh, thủy tinh,…

Trong đó, NTPT Carbon chính là dòng được chế tạo bởi công ty. Chúng ta có thể gọi loại vật liệu này là TPT Carbon. Bề mặt của nó đã gây được sự chú ý khi xuất hiện đường vân xen kẽ giữa các lớp một cách rõ rệt, tương tự như thép Damascus huyền thoại.

Trên đồng hồ, NTPT Carbon được thương hiệu đồng hồ xa xỉ bậc nhất thế giới Richard Mille sử dụng độc quyền. Họ hợp tác với viện nghiên cứu North Thin Ply Technology nhằm tìm ra vật liệu có khả năng chống xước, bền, cực nhẹ và đẹp mắt để tạo ra bộ vỏ và linh kiện máy cho các sản phẩm của mình.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ - Để tạo ra loại vật liệu carbon gần như hoàn mỹ NTPT Carbon, sợi carbon được chia tách thành các lớp song song với độ dày tối đa 30 micromet
Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ – Để tạo ra loại vật liệu carbon gần như hoàn mỹ NTPT Carbon, sợi carbon được chia tách thành các lớp song song với độ dày tối đa 30 micromet

Để tạo ra loại vật liệu carbon gần như hoàn mỹ NTPT Carbon, sợi carbon được chia tách thành các lớp song song với độ dày tối đa 30 micromet. Sau đó, chúng được tẩm chất nhựa rồi được dệt trên bằng thiết bị đặc biệt để chỉnh hướng sợi dọc khoảng 45 ° giữa các lớp.

Tiếp theo đó, hỗn hợp sợi và nhựa sẽ được đưa đi gia nhiệt ở 120 ° C với áp suất 6 Bar để tạo ra NTPT Carbon thô. Cuối cùng, NTPT Carbon sẽ được đưa đến xưởng sản xuất ProArt của Richard Mille để cắt tạo hình như mong muốn bằng máy CNC.

Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ - NTPT Carbon sẽ được đưa đến xưởng sản xuất ProArt của Richard Mille để cắt tạo hình như mong muốn bằng máy CNC.
Sợi Carbon trong chế tác đồng hồ – NTPT Carbon sẽ được đưa đến xưởng sản xuất ProArt của Richard Mille để cắt tạo hình như mong muốn bằng máy CNC.

Chủ yếu, NTPT Carbon được cắt thành từng bộ phận lắp ghép lên vỏ hoặc bộ vỏ liền khối với khung máy của đồng hồ. Có thể thấy, đây hiện đang là loại vật liệu chiếm tỷ lệ khá cao trong các sản phẩm cao cấp của Richard Mille. Người ra thì thương hiệu cũng khá là ưu ái sử dụng chất liệu Stainless Steel để chế tạo đồng hồ.

Lời kết

Hy vọng bài viết trên có thể giải đáp thắc mắc về chất liệu sợi Carbon trong chế tác đồng hồ, bên cạnh đó là cả ưu điểm, nhược điểm của loại chất liệu này. Nếu có bất kỳ câu hỏi gì cần giải đáp, hay liên hệ với chúng tôi để có câu trả lời chính xác nhất. Đừng quên theo dõi SHOPDONGHO.com để cập nhật những thông tin về thế giới đồng hồ nhé!

Post a Comment

Previous Post Next Post