سافایر امروزه یکی از شناخته‌شده‌ترین و مهم‌ترین مواد مورد استفاده در ساعت‌سازی مدرن است. بیشتر علاقه‌مندان ساعت آن را به‌عنوان «شیشه سافایر» می‌شناسند؛ پوششی شفاف که روی صفحه ساعت قرار می‌گیرد و از آن در برابر خراش و سایش محافظت می‌کند. اما کاربرد سافایر به شیشه محافظ محدود نمانده و امروزه در ساخت قاب‌های کاملاً شفاف و حتی برخی اجزای ساعت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
از نظر گوهرشناسی، سافایر همان گونه غیرقرمز کانی کوراندوم است. ترکیب شیمیایی آن Al₂O₃ یا اکسید آلومینیوم است و سختی آن در مقیاس موس به ۹ می‌رسد. کوراندوم می‌تواند در رنگ‌های مختلفی وجود داشته باشد، اما ماده مورد استفاده در ساعت‌سازی معمولاً سافایر سنتتیک بی‌رنگ است.
شیشه سافایر، قطعه‌ای از سافایر سنتتیک یا مصنوعی شفاف است که پس از برش و پرداخت دقیق روی صفحه ساعت قرار می‌گیرد و مقاومت بالایی در برابر خراش ایجاد می‌کند
سه مفهوم مهم در باره سافایر
مهم‌ترین دلیل استفاده از سافایر در ساعت، سختی بسیار بالای آن است. با این حال، برای درک درست دوام این ماده باید سه مفهوم را از یکدیگر تفکیک کرد: Hardness (سختی)، Toughness (چقرمگی) و Stability (پایداری). مجموعه این ویژگی‌ها در کنار یکدیگر، Durability (دوام) یک ماده را مشخص می‌کنند.
Hardness یا سختی به مقاومت ماده در برابر خراش و سایش مربوط است. سافایر با سختی ۹ در مقیاس موس، مقاومت بسیار خوبی در برابر خراش دارد. البته مقیاس موس خطی نیست و فاصله واقعی میان سختی کانی‌ها برابر نیست؛ برای مثال، الماس با سختی ۱۰ از نظر مقاومت در برابر خراش فاصله بسیار بیشتری با سافایر دارد تا چیزی که اختلاف یک واحدی این مقیاس نشان می‌دهد.
Toughness یا چقرمگی به توانایی ماده در برابر ترک‌خوردگی و شکست در اثر تنش و ضربه مربوط می‌شود. بنابراین سختی بالا به معنی شکست‌ناپذیری نیست. سافایر در برابر خراش بسیار مقاوم است، اما مانند هر ماده بلوری دیگری، در اثر ضربه شدید و متمرکز می‌تواند آسیب ببیند.
Stability یا پایداری نیز به مقاومت ماده در برابر عوامل محیطی مانند گرما، نور و مواد شیمیایی مربوط می‌شود. کوراندوم در شرایط معمول استفاده، پایداری بسیار خوبی دارد.
در نتیجه، وقتی درباره Durability یا دوام سافایر صحبت می‌کنیم، منظور عملکرد کلی آن در برابر خراش، ضربه و عوامل محیطی است؛ نه صرفاً سختی آن.
ساخت سافایر مصنوعی یا سنتتیک
ورود سافایر سنتتیک به کاربردهای صنعتی با توسعه روش Flame Fusion یا Verneuil ارتباط نزدیکی دارد. شیمیدان فرانسوی اوگوست ورنوی در اوایل قرن بیستم روشی برای رشد صنعتی بلورهای سنتتیک کوراندوم توسعه داد. این فناوری امکان تولید بلورهای مناسب برای کاربردهای مختلف را فراهم کرد و بعدها زمینه استفاده گسترده‌تر از سافایر سنتتیک در صنایع گوناگون را به وجود آورد.
نحوه ساخت سافایر مصنوعی به روش Flame Fusion
بلور سافایر سنتتیک پیش از برش و پرداخت؛ این بلورها می‌توانند به‌صورت صنعتی رشد داده شوند و سپس برای تولید قطعات دقیق مورد استفاده قرار گیرند
پیش از رواج شیشه سافایر، بسیاری از ساعت‌ها از آکریلیک یا پلکسی‌گلاس استفاده می‌کردند. آکریلیک سبک، نسبتاً مقاوم در برابر ضربه، ارزان و به‌راحتی قابل شکل‌دهی بود؛ اما در برابر خراش مقاومت بسیار کمتری نسبت به سافایر داشت. در عین حال، خراش‌های سطحی آکریلیک در بسیاری از موارد قابل پولیش هستند؛ ویژگی‌ای که باعث شده این ماده همچنان در ساعت‌های وینتیج محبوب باشد.
سافایر و آکریلیک دو انتخاب متفاوت برای شیشه ساعت هستند؛ سافایر مقاومت بسیار بیشتری در برابر خراش دارد، در حالی که آکریلیک سبک‌تر و در برابر ضربه انعطاف‌پذیرتر است و خراش‌های سطحی آن نیز معمولاً قابل پولیش هستند.
با پیشرفت فناوری تولید و فرآوری سافایر، این ماده به تدریج وارد ساعت‌سازی حرفه‌ای شد و در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ استفاده از آن گسترش بیشتری پیدا کرد. Rolex یکی از برندهایی بود که نقش مهمی در رواج آن داشت. در سال ۱۹۷۸، Sea-Dweller Ref. 16660 به یکی از مدل‌های مهم Rolex با شیشه سافایر تبدیل شد و استفاده از این ماده در ساعت‌های حرفه‌ای و غواصی اهمیت بیشتری پیدا کرد.
Rolex Sea-Dweller Ref. 16660؛ یکی از مدل‌های مهم در تاریخ استفاده از شیشه سافایر در ساعت‌های حرفه‌ای غواصی
در ساعت‌های غواصی، شیشه باید علاوه بر مقاومت در برابر خراش، در برابر فشار نیز عملکرد مناسبی داشته باشد. با این حال، مقاومت یک ساعت در برابر فشار آب تنها به جنس شیشه وابسته نیست و طراحی قاب، ضخامت و هندسه شیشه، واشرها و سیستم آب‌بندی نیز نقش مهمی دارند.
امروزه شیشه‌های سافایر در بسیاری از ساعت‌های لوکس با پوشش ضدبازتاب یا Anti-Reflective (AR) همراه هستند. این پوشش با کاهش بازتاب نور، خوانایی صفحه را افزایش می‌دهد.
پوشش ضدبازتاب (AR) با کاهش بازتاب نور از سطح شیشه سافایر، خوانایی صفحه را افزایش می‌دهد؛ این پوشش لایه‌ای جداگانه از خود سافایر است.
نکته مهم این است که پوشش ضدبازتاب بخشی جدا از خود سافایر است و آسیب دیدن آن الزاماً به معنی خراشیده شدن بلور سافایر نیست.
قاب سافایر در ساعت ها
اما تحول مهم‌تر زمانی اتفاق افتاد که سافایر از یک شیشه محافظ به بخشی از قاب یا کیس ساعت تبدیل شد.
چندین نمونه از قاب یا کیس ساعت کاملاً شفاف که از سافایر مصنوعی ساخته شده ؛ استفاده از سافایر در اینجا از یک پوشش محافظ فراتر رفته و به بخشی از ساختار و طراحی ساعت تبدیل شده .
ساخت قاب سافایر بسیار پیچیده‌تر از ساخت یک شیشه تخت است. ابتدا باید بلورهای بزرگ و مناسب تولید شوند و سپس قطعه با فرآیندهای دقیق برش، شکل‌دهی، پرداخت و صیقل به فرم مورد نظر برسد. به دلیل سختی بسیار بالای سافایر، در بسیاری از مراحل فرآوری از ابزارهای الماسی استفاده می‌شود.
پیچیدگی فرآوری یکی از دلایل اصلی قیمت بالای ساعت‌های دارای قاب سافایر است. هرچه قاب بزرگ‌تر، ضخیم‌تر و پیچیده‌تر باشد، زمان مورد نیاز برای شکل‌دهی و پرداخت نیز افزایش پیدا می‌کند. ایجاد سوراخ‌ها، پخ‌ها، انحناها و سطوح پیچیده در یک ماده بسیار سخت، نیازمند تجهیزات تخصصی و کنترل دقیق فرآیند است.
یکی از نمونه‌های شاخص این فناوری، Richard Mille RM 056 است که در سال ۲۰۱۲ معرفی شد. قاب این ساعت از بلوک‌های جامد سافایر ساخته شده و تولید آن بیش از ۱۰۰۰ ساعت فرآوری نیاز داشته است. این نمونه به‌خوبی نشان می‌دهد که ساخت یک قاب سافایر چقدر می‌تواند زمان‌بر و پیچیده باشد.
Richard Mille RM 056؛ نمونه‌ای شاخص از استفاده گسترده از سافایر سنتتیک در ساخت قاب ساعت. شفافیت قاب امکان مشاهده مستقیم موتور پیچیده ساعت را فراهم می‌کند.
قاب سافایر یک مزیت مهم دیگر نیز دارد: امکان مشاهده مستقیم موتور ساعت. در ساعت‌های اسکلتون، توربیلون و دیگر مدل‌های مکانیکی پیچیده، این شفافیت به بخشی از طراحی تبدیل شده و اجازه می‌دهد چرخ‌دنده‌ها، پل‌ها و سایر اجزای مکانیزم از زوایای مختلف دیده شوند.
بیشتر بخوانید:
ساخت صفحه ساعت از گوهرسنگ
گرانترین ساعت دنیا با گوهرسنگ‌های خاص
ساعت لوکس ساخته شده از شهاب سنگ
دوام (durability) یک گوهرسنگ
با این حال، تصور «نشکن بودن» سافایر اشتباه است. سختی بالا به معنی چقرمگی نامحدود نیست. سافایر مقاومت بسیار خوبی در برابر خراش دارد، اما همچنان در برابر ضربه‌های شدید می‌تواند دچار ترک، لب‌پرشدگی یا شکست شود. همین تفاوت میان Hardness و Toughness یکی از نکات مهم در شناخت علمی سافایر است.
در مقابل، آکریلیک سختی بسیار کمتری دارد و راحت‌تر خراشیده می‌شود، اما به دلیل رفتار متفاوت مکانیکی، در برخی شرایط می‌تواند در برابر ضربه عملکرد مطلوبی داشته باشد. بنابراین نمی‌توان صرفاً بر اساس سختی گفت که یک ماده در تمام شرایط از ماده دیگر بهتر است.
امروزه برندهای مختلف ساعت‌سازی، به‌خصوص در بخش ساعت‌های لوکس و تولید محدود، از سافایر برای ساخت قاب‌های شفاف استفاده می‌کنند. علاوه بر سافایر بی‌رنگ، نمونه‌های رنگی نیز تولید شده‌اند و رنگ‌های مختلف به بخشی از طراحی ساعت‌های مدرن تبدیل شده‌اند.
پیشرفت فناوری در تولید، شکل‌دهی و پرداخت سافایر باعث شده استفاده از این ماده دیگر صرفاً یک انتخاب تجملاتی نباشد؛ بلکه در برخی ساعت‌های پیشرفته، سافایر به بخشی از مهندسی و طراحی محصول تبدیل شده است.
با این حال، بعید است قاب‌های کاملاً سافایر در آینده جایگزین تمام قاب‌های فلزی شوند. هزینه بالای تولید، زمان طولانی فرآوری و نیاز به تجهیزات تخصصی باعث می‌شود فولاد، تیتانیوم، طلا و سایر فلزات همچنان نقش اصلی خود را در صنعت ساعت‌سازی حفظ کنند.
سافایر اما جایگاه خود را به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مواد شفاف و مقاوم در ساعت‌سازی حفظ خواهد کرد. این ماده از یک محافظ ساده برای صفحه ساعت، به عنصری مهم در طراحی و مهندسی ساعت‌های پیشرفته تبدیل شده است.
فرآوری سافایر برای استفاده در ساعت ها به دلیل سختی بسیار بالای آن نیازمند ابزارهای تخصصی و فرآیندهای دقیق برش، شکل‌دهی و پرداخت است؛ در بسیاری از مراحل از ابزارهای الماسی استفاده می‌شود.
در نهایت، سافایر نمونه‌ای جذاب از پیوند گوهرشناسی، علم مواد و مهندسی دقیق است. سختی بالا، دوام مناسب، شفافیت و قابلیت فرآوری پیشرفته، آن را به ماده‌ای منحصربه‌فرد برای صنعت ساعت‌سازی تبدیل کرده است.
بنابراین، سافایر را نمی‌توان صرفاً یک مد زودگذر دانست. شاید این ماده هرگز جایگزین تمام مواد مورد استفاده در ساخت ساعت نشود، اما به‌نظر می‌رسد نقش آن در ساعت‌های لوکس، مکانیکی و پیچیده در آینده نیز پررنگ‌تر شود؛ به‌خصوص در ساعت‌هایی که قرار است علاوه بر نمایش زمان، هنر و پیچیدگی مکانیزم خود را نیز به نمایش بگذارند.
منبع:italianwatchspotter
نظرات کاربران