Metrologia per l’industria orologiera

Controllo qualità

nell’industria orologiera

Nel controllo di parti e componenti nell’industria orologiera sono fondamentali la massima precisione e una qualità di produzione affidabile. Anche i minimi scostamenti su ruote dentate, alberi, casse o movimenti possono compromettere il funzionamento, la precisione e la durata di un orologio.

Tecniche di misura e di controllo qualità precise lungo l’intero processo produttivo garantiscono il rispetto di tolleranze strette e dei più elevati requisiti di qualità. La metrologia moderna consente un controllo affidabile delle geometrie dei componenti e contribuisce a una qualità e a una precisione costantemente elevate nella produzione orologiera.

Componenti sottoposti al controllo qualità nell’industria orologiera

MOVIMENTI MECCANICI

Ruote dentate

Nel rotismo, le ruote dentate trasmettono la forza motrice e assicurano una trasmissione precisa del moto. Anche i minimi scostamenti nella geometria dei denti, nel diametro o nell’oscillazione radiale possono compromettere il funzionamento e la precisione di marcia dell’orologio.

Metodi di controllo qualità

Misura dimensionale

Verifica che il profilo dei denti corrisponda esattamente alla geometria nominale, affinché i denti ingranino in modo pulito, con un gioco minimo, e la forza venga trasmessa in modo uniforme.

Rugosità superficiale

Rileva la finitura dei fianchi dei denti; superfici ruvide o irregolari aumentano l’attrito tra le ruote dentate e accelerano l’usura dell’intero movimento.

Alberi per orologi

Alberi e pignoni collegano i singoli componenti del movimento e trasmettono il moto tra le ruote. Date le dimensioni ridotte e le tolleranze strette, un controllo preciso della geometria è indispensabile per il corretto funzionamento del movimento.

Metodi di controllo qualità

Misura dimensionale

Rileva senza contatto e con la massima risoluzione il diametro esatto di questi componenti finissimi, senza danneggiarne la superficie delicata.

Misura della circolarità

Verifica la cilindricità dell’albero, poiché anche minime ovalizzazioni causano un aumento dell’attrito, gioco nei supporti e un’usura prematura degli stessi.

Bilanciere (volano)

Insieme alla spirale, il bilanciere costituisce il sistema oscillante di un orologio meccanico ed è determinante per la sua precisione di marcia. Per questo motivo forma, dimensioni e posizione del bilanciere devono essere prodotte e controllate con particolare precisione.

Metodi di controllo qualità

Misura della circolarità

Determina con alta risoluzione il grado di circolarità del componente. Anche i minimi scostamenti dalla forma circolare ideale provocano oscillazioni irregolari e quindi anomalie di marcia percepibili.

Controllo dell’equilibratura

Garantisce che la massa del bilanciere sia distribuita uniformemente lungo la circonferenza. Uno squilibrio solleciterebbe l’oscillazione in modo asimmetrico e aumenterebbe nel tempo lo scarto di marcia dell’orologio.

Platine

Platine e ponti costituiscono la struttura portante di un movimento meccanico. Accolgono i singoli componenti e ne definiscono la posizione esatta l’uno rispetto all’altro. Già minimi scostamenti nei fori o negli interassi possono compromettere il funzionamento dell’intero movimento.

Metodi di controllo qualità

Controllo ottico

Controlla la posizione esatta di ogni singolo foro di supporto, affinché tutte le ruote dentate siano posizionate correttamente l’una rispetto all’altra e ingranino senza gioco.

Controllo dei materiali

Garantisce la planarità della platina su tutta la sua superficie, affinché non si trasmettano tensioni meccaniche al rotismo montato su di essa.

TECNOLOGIA AL QUARZO

Risonatore al quarzo

Il cristallo di quarzo è la vera base dei tempi dell’orologio: grazie all’effetto piezoelettrico, quando gli viene applicata una tensione oscilla a una frequenza definita ed estremamente stabile, scandendo così il tempo con precisione. Poiché la frequenza di risonanza dipende direttamente dalle quote geometriche del cristallo, forma e dimensioni devono essere rispettate con estrema esattezza in fase di produzione. Anche i minimi scostamenti spostano la frequenza e, di conseguenza, la precisione di marcia dell’intero orologio.

Metodi di controllo qualità

Misura di forma

Controlla la geometria esatta del cristallo tagliato, poiché essa determina direttamente la frequenza di risonanza e quindi la precisione della cadenza.

Misura dimensionale

Rileva le minime variazioni di spessore sulla superficie del cristallo, che influiscono direttamente sulla frequenza di oscillazione e quindi sulla precisione di marcia dell’orologio.

Motore passo-passo

Il motore passo-passo miniaturizzato converte gli impulsi elettrici generati dal modulo al quarzo nel movimento discreto, passo dopo passo, delle lancette. I suoi componenti, tra cui rotore, denti dello statore e bobina, sono tra le parti meccaniche più piccole dell’intero orologio e richiedono la massima precisione di fabbricazione, affinché ogni impulso si traduca in uno spostamento delle lancette esattamente identico.

Metodi di controllo qualità

Misura dimensionale

Verifica la precisione dimensionale dei minuscoli componenti del motore, come rotore e denti dello statore, per garantire un accoppiamento magnetico costante e quindi un’attivazione affidabile dei passi.

Precisione di posizionamento

Verifica che a ogni impulso il rotore ruoti esattamente dell’angolo previsto, per un avanzamento regolare e preciso delle lancette.

Circuito stampato

Il circuito integrato controlla tutte le funzioni elettroniche dell’orologio, dalla misurazione del tempo alla divisione di frequenza fino al comando del motore e della visualizzazione. In uno spazio ridottissimo sono integrati numerose piste conduttive, saldature e componenti; per questo anche i minimi difetti di fabbricazione possono causare guasti funzionali o problemi di contatto.

Metodi di controllo qualità

Misura a visione 2D/3D

Controlla senza contatto piste conduttive, saldature e posizione dei componenti, con elevata ripetibilità e con i brevi tempi ciclo richiesti dalla produzione in serie.

Contatti della pila

Le molle di contatto elastiche assicurano un’alimentazione elettrica affidabile del modulo al quarzo e devono mantenere la propria forza di contatto per l’intera durata di vita dell’orologio, compresi numerosi cambi della pila. Un contatto stabile nel tempo ed esente da ossidazione è indispensabile, poiché anche un solo contatto instabile può causare guasti all’orologio.

Metodi di controllo qualità

Misura a visione

Controlla la forma e la posizione esatta della molla di contatto, per garantire un contatto elettrico con la pila affidabile e ripetibile.

Prova di durezza

Determina la durezza del materiale della molla di contatto, affinché mantenga in modo affidabile la propria forza elastica e la sicurezza del contatto anche dopo numerosi cambi della pila.

SMARTWATCH

Cassa

La cassa protegge l’elettronica altamente sensibile all’interno dello smartwatch e al tempo stesso ne determina in modo decisivo il design e la vestibilità. Materiali moderni, leggeri e robusti come titanio, ceramica o alluminio anodizzato pongono requisiti particolari alla lavorazione, poiché le loro proprietà meccaniche si differenziano nettamente da quelle dei materiali tradizionali per casse di orologi e richiedono quindi metodi di prova adeguati.

Metodi di controllo qualità

Misura di forma

Controlla il profilo esterno esatto della cassa per un montaggio perfettamente calibrato di display, guarnizioni e componenti elettronici.

Rugosità superficiale

Verifica la qualità superficiale della cassa, determinante sia per l’aspetto estetico sia per una tenuta affidabile nei punti di giunzione.

Prova di durezza

Rileva la durezza dei moderni materiali per casse, per garantire la resistenza ai graffi e agli urti richiesta nell’uso quotidiano.

Display

Il display costituisce l’interfaccia centrale tra utente e smartwatch e deve essere prodotto perfettamente planare e con quote esatte. Solo così è possibile garantire un riconoscimento touch affidabile e realizzare con la cassa un incollaggio privo di tensioni, a tenuta duratura e resistente anche alle sollecitazioni meccaniche.

Metodi di controllo qualità

Misura a visione

Controlla senza contatto le quote esterne esatte e la qualità dei bordi del vetro tagliato, senza alterarne la superficie delicata e soggetta a graffi.

Misura della superficie

Verifica che il vetro sia planare su tutta la superficie, per evitare cricche da tensione durante l’uso e distorsioni ottiche della visualizzazione.

Sensori

Sensori e chip rilevano costantemente parametri vitali come la frequenza cardiaca o il movimento e al tempo stesso controllano tutte le funzioni dello smartwatch. La struttura estremamente compatta in uno spazio minimo richiede un controllo qualità completo di ogni singolo componente, poiché anche un solo contatto difettoso può compromettere contemporaneamente il funzionamento di più sensori.

Metodi di controllo qualità

Misura a coordinate multisensore

Rileva geometrie tridimensionali complesse e posizioni dei componenti con un’unica macchina di misura che combina sensori tattili e ottici.

Misura a visione

Controlla in modo rapido, senza contatto e con elevata ripetibilità il montaggio e l’allineamento dei componenti e le saldature sul circuito stampato ad alta densità.

Guarnizione

La guarnizione della cassa garantisce l’impermeabilità all’acqua e alla polvere dello smartwatch ed è quindi determinante per il grado di protezione indicato dal produttore. Anche i minimi scostamenti di forma nella sezione o una sede della guarnizione imprecisa nella cassa possono compromettere la tenuta e causare nell’uso quotidiano danni da umidità all’elettronica sensibile.

Metodi di controllo qualità

Misura del profilo

Controlla la sezione esatta della guarnizione lungo l’intera circonferenza, per garantire una pressione di contatto uniforme e una tenuta affidabile.

Misura di forma

Verifica la precisione dimensionale della sede della guarnizione nella cassa, affinché la guarnizione possa essere inserita senza fessure e senza perdita di precompressione.

Pin di contatto

I pin di contatto stabiliscono il collegamento elettrico con il caricatore e nell’uso quotidiano vengono collegati e scollegati migliaia di volte. Devono quindi essere non solo affidabili dal punto di vista elettrico, ma anche estremamente robusti dal punto di vista meccanico, affinché la sicurezza del contatto venga mantenuta anche dopo anni di utilizzo.

Metodi di controllo qualità

Misura a visione

Controlla senza contatto posizione, forma e interasse dei singoli pin, per garantire un collegamento elettrico sicuro e ripetibile.

Prova di durezza

Determina la durezza del materiale dei pin di contatto, per garantire una resistenza meccanica duratura ai ripetuti cicli di inserimento.

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