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A ÂNCORA

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Figura 1

Plano de uma âncora (aço e rubi sintético)

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1. Descrição geral

Com a roda de escape e o duplo plateau, a âncora é um componente do órgão de distribuição (aqui, o Escape de âncora suíço).

A forma da âncora e a sua interação com a roda de escape e o duplo plateau (por sua vez solidário com o eixo do balanço) permitem-lhe transformar o movimento rotativo do trem de engrenagens de acabamento num movimento oscilatório. Além disso, quando o balanço efetua livremente a sua oscilação, as paletas da âncora bloqueiam a roda de escape e, portanto, todo o trem de engrenagens de acabamento e o barrilete.

A Âncora deve o seu nome à sua forma e aparece em diferentes tipos de escapamento. A âncora do escape de âncora suíço possui duas paletas em rubi que bloqueiam sucessivamente os dentes da roda de escape. Quando o balanço termina a sua oscilação livre, o pino de impulso liberta a âncora que gira ligeiramente. O dente da roda de escape, até então bloqueado, transmite, num breve movimento de rotação, o seu impulso à âncora através do plano de impulso da âncora, que, por movimento de báscula, é diretamente transmitido ao balanço pela forqueta da âncora situada no lado oposto às paletas.

2. Componentes e materiais

Consoante o seu fabrico, a âncora é composta por um número variável de componentes. Num fabrico tradicional, os componentes são os seguintes:

O eixo da alavanca (âncora)

Fabricado em aço, trata-se de um eixo pivotado sobre o qual a placa da âncora é encaixada à pressão ou aparafusada. Desenvolvimentos recentes visam produzir um eixo da alavanca (âncora) em cerâmica por usinagem femto-laser. Essa prática visa eliminar a influência dos campos magnéticos no escapamento e no órgão regulador, mas continua sendo, até hoje, anedótica. Vale notar que, para garantir a liberdade perfeita da âncora, os pivôs do eixo da alavanca (âncora) nunca devem ser lubrificados.

A placa da âncora

É o componente principal da âncora. Tradicionalmente fabricada em aço, é encaixada à pressão ou aparafusada no eixo da alavanca (âncora). De ambos os lados de seu ponto de pivotamento, estendem-se os dois braços que sustentam as paletas. A assimetria dos dois braços permite posicionar os planos de repouso das paletas de forma equidistante ao ponto de pivotamento da âncora. No lado oposto aos dois braços, estende-se a baguete (forma), na extremidade da qual é recortada, no mesmo plano, a forqueta. Por fim, na base da forqueta, um furo permite receber, encaixado à pressão, o pino do dardo.

As Paletas (ou levantamentos)

Estas são tradicionalmente fabricadas em rubi sintético a fim de minimizar o seu desgaste, bem como o atrito na sua interação com os dentes da roda de escape. Da sua geometria e do seu posicionamento nos braços da placa depende, nomeadamente, o bom funcionamento do escapamento (cf.: o acabamento e o órgão de distribuição).

O Dardo

É tradicionalmente fabricado em latão, cuja maleabilidade permite facilmente limá-lo ou forjá-lo a fim de garantir o bom funcionamento do escapamento. Constitui uma peça monobloco com o pino do dardo, que permite encaixá-lo à pressão na placa da âncora e posicioná-lo sob esta. O dardo é um órgão de segurança que permite evitar o tombamento (cf.: o órgão de distribuição e o acabamento).

Notas importantes

• No caso das âncoras fabricadas em níquel-fósforo (UV-LIGA), o dardo e o seu pino também são fabricados em níquel-fósforo e constituem um elemento monobloco com a placa, que é amagnético.
• No caso das âncoras fabricadas em silício (gravação DRIE), o conjunto da âncora (incluindo as paletas) é fabricado num único bloco amagnético. Apesar das suas numerosas vantagens, esta tecnologia e este material não permitem qualquer operação de acabamento.

3. Perfil e terminologia das paletas (levantamentos)

Figura 2

Perfil das paletas da âncora

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4. Histórico

O uso de uma âncora em diferentes tipos de escapamento de relógios de parede e, posteriormente, de relógios de pulso data do início do 18^º século. E Thomas Mudge inventa aescape de âncora suíço em 1754. É este tipo de escapamento que é amplamente o mais utilizado desde o início do 20^º século. Em si, a âncora não sofreu grandes evoluções desde a sua invenção. Até ao final do 19^e século, os relojoeiros compensavam frequentemente os defeitos de equilíbrio da Âncora devido à sua forma assimétrica, aplicando-lhe um contrapeso. A história revelará que é preferível privilegiar a leveza da Âncora em detrimento do seu equilíbrio, e os contrapesos foram desde então abandonados. Os outros marcos históricos estão ligados aos materiais utilizados. Assim, as Paletas da Âncora, outrora em Rubi natural, são desde meados do século ²⁰ substituídas por Paletas de corindo sintético, tal como o conjunto de pedras de um relógio. Por fim, o surgimento do processo de fabricação UV LIGA (para Âncoras em níquel-fósforo) e da gravação DRIE (para Âncoras em Silício) no início do século ²¹ permite produzir Âncoras mais leves, mais robustas e Amagnéticas.

5. Fabricação artesanal de uma âncora

O método mais artesanal para fabricar uma âncora consiste em traçar e depois cortar com a serra de recortes o perfil da âncora numa placa de aço. As cotas finais serão atingidas por limagem e suavização das superfícies. O pino que segura o dardo será reportado e fixado à planche da âncora por dois pés para um posicionamento preciso e estável. O dardo cilíndrico ao nível do pino é aplanado por forjamento limado para assegurar a sua função. O eixo da âncora será torneado e depois pivotado. Máquinas antigas e manuais, ou mais recentes e motorizadas, permitem esmerilar as paletas em rubi para lhes dar as suas dimensões exatas e controlar o ângulo dos planos de impulso. Uma vez fabricados e decorados os componentes da âncora, o artesão procede à sua montagem. O dardo é assim encaixado à pressão no seu pino, a planche é geralmente aparafusada ao eixo da alavanca (âncora) e as paletas são mantidas nas suas pinças por goma-laca que permite, ao aquecê-la ligeiramente, ajustar a posição exata de cada paleta e garantir firmemente a sua fixação quando fria.

6. Produção industrial de uma Âncora

À escala industrial, o Eixo da alavanca (âncora) é torneado numa torno automático antes de os seus pivôs serem rolados. A Estampagem é particularmente adequada para a fabricação da placa, embora esta também possa ser usinada. As paletas são produzidas em máquinas automáticas equipadas com rebolos de Diamante. Dependendo do nível de acabamento exigido, as placas de Âncora são polidas à mão ou em massa em tambores de Polimento. Por fim, o uso de cola para fixar as paletas substitui hoje a goma-laca na produção industrial.

7. Métodos de alta tecnologia para a produção de uma Âncora

As tecnologias de microfabricação transformaram profundamente a produção de certos componentes de relojoaria, em particular os componentes do escapamento. Entre esses processos, a fabricação por UV-LIGA e a por gravação do Silício (DRIE) permitem obter âncoras de uma precisão geométrica extremamente elevada, dificilmente alcançável pelos métodos tradicionais de usinagem.

Esses processos baseiam-se em técnicas provenientes da microeletrónica e permitem a realização de peças com perfis complexos, estados de superfície controlados e uma repetibilidade industrial quase perfeita em materiais reputados amagnéticos.

Ao contrário dos métodos clássicos (fresagem, estampagem), os processos UV-LIGA e silício:

• Eliminam os esforços mecânicos durante a fabricação
• Envolvem materiais amagnéticos
• Eliminam os defeitos relacionados com a ferramenta (raio da fresa, rebarbas)
• Permitem uma precisão e uma repetibilidade superiores

Inserem-se assim numa evolução para uma relojoaria de alta precisão, combinando saber-fazer tradicional e tecnologias avançadas.

A fabricação das Âncoras por UV-LIGA e em Silício pelo método DRIE ilustra a integração das tecnologias de microfabricação na relojoaria contemporânea. Estes processos permitem melhorar a precisão, a regularidade e o desempenho dos Escapamentos, ao mesmo tempo que abrem caminho para novas arquiteturas.

Constituem hoje um complemento aos métodos tradicionais, particularmente no domínio da alta relojoaria técnica e da produção industrial de componentes de elevado valor acrescentado.