Z wizytą w Rado i Comadur – kulisy powstawania zegarków z ceramiki high-tech

Rado od dekad specjalizuje się i kojarzy z produkcją zegarków z ceramiki high-tech. Mało kto jednak wie, jak wygląda wieloetapowy proces produkcji tego lekkiego i odpornego na zarysowania materiału.

Rado – master of materials

Rado od lat poszukuje niesztampowych rozwiązań i możliwości wykorzystania w swoich zegarkach nowych materiałów. Z początku motto firmy brzmiało: „If we can imagine it, we can make it. And if we can make it, we will.”, czyli “Jeśli możemy sobie coś wyobrazić, możemy też to zrobić. A jeśli możemy to zrobić, to zrobimy”. Za przykład niech posłuży węglik wolframu i stworzony z niego Hardmetal, który wykorzystano za budulec modelu DiaStar 1 z 1962 roku – pierwszego zegarka łączącego kopertę odporną na zarysowania z szafirowym szkłem. Po 20 latach – w obliczu zbliżającego się końca ochrony patentowej na Hardmetal – marka Rado stanęła przed koniecznością opracowania procesu produkcji z innego, jeszcze lepszego, odporniejszego oraz lżejszego materiału. I tak w 1986 roku pokazano pierwszy zegarek z zaawansowanej technologicznie ceramiki high-tech.

Kiedy mówimy o ceramice high-tech, warto podkreślić, że jest to materiał niezwykle wymagający – zarówno pod względem produkcji (o czym za chwilę), jak i obróbki. Przykładowo kopertę ze stali można uformować poprzez tłoczenie surowego materiału na prasie. W przypadku ceramiki jest to niemożliwe – produkcja trwa długo (tygodnie), jest skomplikowana i wymaga ogromnej precyzji. Efekt końcowy wynagradza jednak wysiłek.

W rezultacie otrzymujemy materiał lekki, hipoalergiczny i odporny na zarysowania, a przy tym wyróżniający się intensywnym kolorem, który – w przypadku ceramiki high-tech – nie zmienia się przez dekady. Z jego największą zaletą, czyli twardością, wiąże się praktycznie jedyna wada – kruchość. Silne uderzenie może doprowadzić do odłamania fragmentu, którego nie da się już naprawić.

Czym różni się ceramika high-tech od zwykłej ceramiki?

Odpowiedzi na to pytanie udzielił jeden z inżynierów, zajmujący się na co dzień produkcją ceramiki w firmie Rado:

“Różnica jest ogromna. Tradycyjna ceramika jest wytwarzana z różnego rodzaju naturalnych materiałów, takich jak glina, krzemionka lub zwykłe, pospolite kamienie i minerały. Ceramika high-tech nie jest przeznaczona do produkcji wyrobów garncarskich, naczyń kuchennych, cegieł, armatury łazienkowej i płytek podłogowych, lecz jest to unikalny materiał ery kosmicznej. Początkowy proszek to tlenek cyrkonu o niezwykle wysokiej czystości i precyzyjnej wielkości cząstek, odlewany lub formowany w toku złożonych procesów, a następnie podgrzewany do określonej temperatury. W przeciwieństwie do tradycyjnych związków ceramicznych, proszek ten jest w całości wytwarzany przez człowieka. Jego wyjątkowa konsystencja, niezwykle drobne cząstki i charakterystyczna czystość to kluczowe czynniki, które umożliwiają całkowite zagęszczenie, zapewniając znakomitą twardość i wysoką odporność na wstrząsy. Nazwa jest ta sama, ale w rzeczywistości chodzi o zupełnie inny produkt.”

Jak powstaje ceramika high-tech w Rado? Formy, proszek, pomilery i wypiekanie…

Wiemy już, że ceramika high-tech różni się znacząco od zwykłej ceramki. Ta wykorzystywana przez Rado – o czym wspominałem – powstaje w wyniku bardzo skomplikowanego i wieloetapowego procesu.

W pierwszym etapie projektowane są formy, które reprezentują częściowo pożądany, docelowy kształt komponentu. Następnie, w ściśle kontrolowanych warunkach, proszek tlenku cyrkonu o idealnie jednorodnej wielkości ziaren jest łączony – jeśli mówimy o ceramice innej niż biała – z pigmentem. Odbywa się to w procesie umieszczenia ceramicznego proszku w ceramicznych kadziach, a następnie przez dodanie pigmentu oraz ceramicznych kulek, które – na skutek wprawienia kadzi w wirowanie – mieszają pigment z proszkiem.

Następnie tak przygotowany proszek łączony jest z polimerowym środkiem wiążącym. Otrzymany w ten sposób tzw. surowiec wyjściowy w kolejnym kroku zostaje roztopiony w podwyższonej temperaturze i pocięty na drobny granulat. Ten z kolei – po ponownym podgrzaniu – jest wstrzykiwany do wcześniej przygotowanych form. Po ostygnięciu elementy umieszcza się w specjalnych chemikaliach, które usuwają polimer, a otrzymany komponent trafia na kilka dni do pieca rozgrzanego do temperatury około 1450°C (długość procesu oraz temperatura zależą od koloru). Na tym etapie elementy kurczą się o blisko 23%. Co ciekawe, zmniejszenie objętości następuje inaczej w każdej z osi XYZ.

To pokazuje, z jaką dokładnością muszą być projektowane formy i ich elementy (np. uszy lub otwory na śrubki), ale także jak precyzyjnie należy dobrać ilość ceramiki i polimeru (oraz jak powtarzalna musi być ich jakość) aby po “skurczeniu” osiągnąć idealnie oczekiwany rozmiar. Podczas wypalania w piecu ceramika zyskuje również swoje właściwości (twardość) i pożądany kolor.

Aby wypolerować wybrane komponenty, umieszcza się je w specjalnych kadziach z ceramicznym granulatem (o różnej wielkości i kształcie – w zależności od potrzeb), po czym wprawia całość w wibracje.

W efekcie otrzymywana jest idealnie gładka i połyskująca powierzchnia. Jeśli jakiś element ma mieć matową powierzchnię, poddaje się go dodatkowym procesom. Ceramika często jest także laserowo grawerowana – tu najlepszym przykładem są wszelkie podziałki na wkładce bezela lub elementy tarczy.

Gdzie produkowana jest ceramika wykorzystywana przez Rado?

Ceramika high-tech wykorzystywana przez Rado wytwarzana jest w firmie Comadur (w oddziale zlokalizowanym w miejscowości Boncourt). Ta należy do Swatch Group i łącznie posiada 7 różnych fabryk, które odpowiadają m.in. za produkcję syntetycznych rubinów, szafirowego szkła oraz dostarczanie ceramicznych części (głównie bezele) dla marek takich jak Breguet, Blancpain czy Omega oraz oczywiście – przede wszystkim – Rado.

Comadur to firma, która powstała w 1984 roku w wyniku połączenia wielu różnych podmiotów, w tym np. Seitz & Co, Sadem SA, Romelli, Rüfenacht, Watch Stones & Co SA oraz Méroz Pierres SA.

Plasma High-Tech Ceramic

Poza klasyczną ceramiką high-tech, w Comadur w Boncourt powstaje również ceramika plazmowa. To materiał wyjątkowy i zarezerwowany póki co dla marki Rado.

Produkcja rozpoczyna się od elementów z białej ceramiki, które umieszczane są w specjalnym reaktorze, gdzie – na skutek wyładowań plazmowych – uzyskuje się temperaturę 20000°C, czyli ponad trzykrotnie wyższą niż ta na powierzchni Słońca (około 5700°C). Ten proces (plasma carburising) zmienia strukturę materiału, nadając mu metaliczny wygląd, ale jednocześnie nie wpływa na jego właściwości (odporność na zarysowania, hipoalergiczność). Oznacza to, że otrzymujemy coś co przypomina metal (choć metalu nie zawiera), ale o cechach ceramiki.

Ceramika plazmowa wytwarzana jest w reaktorach, których jest (w wersji wykorzystywanej przez Rado) jedynie 5 na całym świecie. Trzy z nich należą do Swatch Group, a dwa znajdują się w Stanach Zjednoczonych (w NASA oraz na jednym z uniwersytetów).

Podsumowanie

Z perspektywy dziennikarskiej wizyta w fabryce Comadur stanowi rzadką okazję do konfrontacji marketingowych haseł z produkcyjną rzeczywistością. W przypadku ceramiki high-tech nie ma mowy o uproszczeniach: to materiał wymagający zarówno na etapie projektowania, jak i wytwarzania, a każdy błąd – biorąc pod uwagę produkcję na skalę przemysłową – jest bardzo kosztowny i czasochłonny. W tym kontekście widać, jak bardzo Rado przez ostatnich 40 lat rozwinęło seryjne wytwarzanie komponentów z ceramiki high-tech.