Wie antimagnetische Technologie in der Uhrenherstellung die Präzision der Zeit bewahrt

Der Magnetismus ist eine fundamentale Kraft der Natur, die aus der Bewegung von geladenen Teilchen, wie Elektronen, entsteht. Es ist eine Eigenschaft, die von bestimmten Materialien, wie Eisen, Nickel und Kobalt, gezeigt wird, die magnetisiert werden können und andere magnetische Materialien anziehen oder abstoßen. Die Erde selbst ist ein riesiger Magnet, dessen Magnetfeld durch die Bewegung von geschmolzenem Eisen in ihrem Kern erzeugt wird.

Magnetische Felder können den Betrieb mechanischer Uhren beeinträchtigen, indem sie die Unruhfeder beeinflussen, die für die Regulierung der Bewegung der Zahnräder der Uhr verantwortlich ist. Wenn die Unruhfeder einem magnetischen Feld ausgesetzt ist, kann sie magnetisiert werden und an den Metallkomponenten der Uhr haften bleiben, was dazu führt, dass die Uhr zu schnell oder zu langsam läuft. In extremen Fällen kann die Uhr ganz stehen bleiben.

Um dieses Problem zu bekämpfen, haben Uhrmacher antimagnetische Uhren entwickelt, die darauf ausgelegt sind, magnetischen Feldern zu widerstehen.Diese Uhren verwenden nicht-magnetische Materialien für ihre beweglichen Teile oder beherbergen das gesamte Uhrwerk in einem Gehäuse aus einem hochpermeablen Material. Die gebräuchlichsten nicht-magnetischen Materialien, die in der Uhrenherstellung verwendet werden, sind Legierungen, die aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Magnetismus ausgewählt werden und einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, was sie zu einem idealen Material für Uhrenteile macht, die ihre Form und Genauigkeit über einen weiten Temperaturbereich hinweg beibehalten müssen.

Omega testete einen Seamaster Aqua Terra Prototypen in einem verrückten Magnetfeld von 160.000 Gauss, das er überstand, und er wird jetzt im Omega Museum als Teil ihrer Ausstellung zur antimagnetischen Uhrenherstellung präsentiert.

Der internationale Standard ISO 764 Uhrmacherkunst - Magnetisch resistente Uhren definiert den Widerstand von Uhren gegen Magnetfelder.Nach ISO 764 oder dem entsprechenden DIN 8309 (Deutsches Institut für Normung) muss eine Uhr einer direkten magnetischen Feldstärke von 4800 A/m widerstehen. Die Uhr muss ihre Genauigkeit von ±30 Sekunden/Tag, gemessen vor dem Test, beibehalten, um als magnetisch resistente Uhr anerkannt zu werden. Anhang A der ISO 764 befasst sich mit Uhren, die als magnetisch resistent gekennzeichnet sind, mit einer zusätzlichen Angabe der Intensität eines magnetischen Feldes, das 4800 A/m übersteigt. Einige Uhren, wie die Grand Seiko Hi-Beat 36000 Professional 600m Taucheruhr, sind so konzipiert, dass sie sogar höheren magnetischen Feldern von bis zu 16.000 A/m oder mehr standhalten.

Geschichte der antimagnetischen Uhren

Die Geschichte der antimagnetischen Uhren reicht bis ins Jahr 1846 zurück, als Uhrmacher von Vacheron Constantin begannen, mit antimagnetischen Eigenschaften zu experimentieren. Es dauerte jedoch mehrere Jahrzehnte, bis sie erfolgreich die erste antimagnetische Uhr zusammenbauten.Die nicht-magnetischen Teile der Uhr, wie das aus Palladium gefertigte Unruh, die Unruhfeder und die Hebelachse, ermöglichten es ihr, magnetischen Feldern standzuhalten. 1896 entdeckte Charles Édouard Guillaume Invar, eine nickelbasierte Legierung, die zur Schaffung von antimagnetischen Uhren beitrug. Später entwickelte er Elinvar, eine weitere Legierung, die magnetischen Feldern widerstehen kann, und erhielt 1920 den Nobelpreis für Physik. Die erste antimagnetische Taschenuhr wurde 1915 von Vacheron Constantin hergestellt, und Tissot produzierte 1930 die erste nicht-magnetische Armbanduhr.

Tissot-Werbegrafik, die ihre erste nicht-magnetische Armbanduhr von 1930 hervorhebt

Es gibt zwei Hauptmethoden, um eine Uhr zu konstruieren, die gegen magnetische Störungen resistent ist.Der erste Ansatz besteht darin, Legierungen für die beweglichen Teile zu verwenden, die unempfindlich gegenüber Magnetfeldern sind und einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wie Invar (Eisen-Nickel-Kohlenstoff-Chrom-Legierung), Glucydur (Beryllium-Bronze-Legierung), Nivarox (Eisen-Nickel-Chrom-Titan-Beryllium-Legierung) und Elinvar (Nickel-Eisen-Chrom-Legierung). Die zweite Methode besteht darin, das gesamte Uhrwerk in einem Gehäuse aus einem hochpermeablen Material zu umschließen, das Magnetismus leitet. Ein Weicheisenverschluss wird über das Uhrwerk gelegt, um zu verhindern, dass sich Magnetfelder innerhalb der Uhr bilden.

Antimagnetische Uhren sind seit ihrer Einführung bei Menschen, die mit starken Magnetfeldern arbeiten, beliebt. Sie sind unter Elektronikingenieuren und anderen Fachleuten, die regelmäßig starken Magnetfeldern ausgesetzt sind, verbreitet. Heute müssen Taucheruhren zusätzlich zu wasserdicht, leuchtend, stoßfest und mit soliden Uhrenbändern gemäß den ISO 6425-Standards auch antimagnetisch sein.

Pionier-Uhrenmarken sind bekannt für ihre antimagnetischen Eigenschaften

Es ist wahrscheinlich, dass verschiedene Uhrenmarken die Einheiten verwenden, mit denen sie vertraut sind, um magnetische Felder basierend auf ihren spezifischen Anwendungen und Anforderungen zu messen. Es ist jedoch wichtig, die grundlegenden Einheiten zu kennen und in der Lage zu sein, zwischen ihnen umzurechnen. Bei der Messung von magnetischen Feldern werden mehrere Einheiten häufig verwendet, darunter Gauss (G), Tesla (T) und Ampere pro Meter (A/m), und die Wahl der Einheit hängt vom erforderlichen Präzisionsgrad und der spezifischen Anwendung ab. Glücklicherweise gibt es Umrechnungsformeln, um die magnetische Feldstärke zwischen diesen Einheiten umzurechnen. Zum Beispiel

• 1 A/m = 0,01257 Gauss (G)
• 1 Gauss (G) = 0,0001 Tesla (T)
• 1 Tesla (T) = 10.000 Gauss (G)

Die IWC Ingenieur Referenz 3508 hat eine magnetische Widerstandsfähigkeit von über 500.000 A/m.

Zahlreiche Uhrenmarken haben Legierungen verwendet, um antimagnetische Uhren zu fertigen und die Leistung solcher Zeitmesser zu verbessern. IWC war eine der ersten Uhrenmarken, die Uhren produzierten, die hochgradig resistent gegen Magnetfelder waren. Die Ingenieur Referenz 3508, die von 1989 bis 1992 produziert wurde, war ein bemerkenswertes Beispiel dafür, da sie die erste Armbanduhr war, die eine magnetische Widerstandsfähigkeit von über 500.000 A/m erreichte. Das 34 mm große Stahlgehäuse der Uhr beinhaltete einen weichen Eisen-Faraday-Käfig und eine Beryllium/Niob-Haarfeder, was zu dieser Zeit eine bahnbrechende Entwicklung war. Die Ingenieur Referenz 3508 ebnete den Weg für die Entwicklung noch fortschrittlicherer antimagnetischer Uhren, und IWC ist auch heute noch ein führendes Unternehmen auf diesem Gebiet.

Die Omega Anti-Magnetische Seamaster wurde 2013 angekündigt, mit dem Seamaster Aqua Terra Modell, das bis zu 15.000 Gauss (1.193.663 A/m) standhalten kann. Abgebildet ist die SPECTRE-Version von 2015, kombiniert mit einem gebürsteten und polierten Asteroid Edelstahlarmband.

Die Omega Anti-Magnetische Seamaster wurde am 17. Januar 2013 angekündigt, wobei das Seamaster Aqua Terra Modell bis zu 15.000 Gauss (1.193.663 A/m) standhalten kann. Laut der Pressemitteilung verlässt sich das Uhrwerk nicht auf einen schützenden Behälter im Uhrengehäuse, sondern auf ausgewählte nicht-magnetische Materialien, die im Uhrwerk selbst verwendet werden. In Tests wurde der Omega-Prototyp 1,5 Tesla (15.000 Gauss) ausgesetzt und funktionierte weiterhin genau, ohne dass die Präzision beeinträchtigt wurde.

Sinn EZM 3, die antimagnetische Uhr mit einer Widerstandsfähigkeit von 80.000 A/m, verfügt auch über die Ar-Entfeuchtungstechnologie.

Die Taucheruhr Sinn "Einsatzzeitmesser 3" (EZM 3) ist ein weiteres hervorragendes Beispiel für eine antimagnetische mechanische Taucheruhr, die für den Einsatz in extremen Umgebungen konzipiert wurde, in denen elektronische Störungen oder ein Ausfall der Stromversorgung ein Risiko für Quarzuhren darstellen könnten. Die Uhr verfügt über fortschrittliche antimagnetische Technologie, einschließlich eines soliden Weichstahlmantels um das Uhrwerk, der seine Genauigkeit bis zu 80.000 A/m schützen kann. Darüber hinaus integriert die EZM 3 die Ar-Entfeuchtungstechnologie von Sinn, die das Gehäuse mit schützendem Gas füllt, um optimale Startbedingungen zu gewährleisten, und eine integrierte Trockenpatrone enthält, um Feuchtigkeit zu absorbieren. Mit sorgfältig ausgewählten Materialien und doppelten O-Ringen an der verschraubten Krone ist die EZM 3 für Tauchtiefen von bis zu 500 Metern (50 bar Druck) zugelassen.

Die Grand Seiko Hi-Beat 36000 Professional 600m Diver's Limited Edition (SBGH257) verfügt über ein Eisen-Zifferblatt, das einen magnetischen Widerstand von bis zu 16.000 A/m bietet und das Uhrwerk vor den schädlichen Auswirkungen von Magnetismus schützt.

Grand Seiko und Seiko setzen beide auf die Herstellung von Uhren, die gegen magnetische Felder resistent sind, obwohl Grand Seiko im Allgemeinen fortschrittlichere Materialien und Techniken verwendet, um dieses Ziel zu erreichen. Grand Seiko verwendet einzigartige Legierungen wie Spron 610 in der Unruhfeder der Uhr, die hochgradig magnetismusresistent ist und mindestens dreimal widerstandsfähiger gegen Magnetismus ist als herkömmliche Materialien. Die Marke integriert auch einen magnetischen Schild in das Design der Uhr, der das Uhrwerk zusätzlich vor externen magnetischen Feldern schützt.Darüber hinaus unterzieht Grand Seiko seine Uhren strengen Tests, um sicherzustellen, dass sie magnetischen Feldern von bis zu 16.000 A/m widerstehen, was weit über den in der täglichen Praxis vorkommenden Werten liegt.

Die Grand Seiko SBGR311 Limited Edition hat eine magnetische Widerstandsfähigkeit von 4.800 A/m [60 Gauss], kombiniert mit einem Horween Chromexcel Uhrenarmband

Was die Grand Seiko SBGR311 zuverlässig und genau in den meisten alltäglichen Umgebungen macht, kombiniert mit einem Mailänder Mesh-Uhrenarmband

Im Gegensatz dazu verwendet Seiko in der Regel weniger fortschrittliche Materialien und Techniken in ihren Uhren, bietet jedoch dennoch Modelle mit einer magnetischen Widerstandsfähigkeit von bis zu 4.800 A/m an, was für die meisten alltäglichen Situationen ausreichend ist. Seiko verwendet eine eigene Legierung namens "Spron" und die Diashock-Technologie in ihren Uhrwerken, um sie vor Stößen und magnetischen Störungen zu schützen.

Seiko Presage Sharp Edged Series 3 Tage Gangreserve SPB417 Automatik-Uhr, magnetische Widerstandsfähigkeit von bis zu 4.800 A/m

Wie man magnetische Einflüsse von Uhren entfernt

Uhren sind Präzisionsinstrumente, die auf der genauen Bewegung empfindlicher Komponenten basieren, um die Zeit genau anzuzeigen. Allerdings kann die Exposition gegenüber magnetischen Feldern den Betrieb einer Uhr stören, was dazu führt, dass sie zu schnell oder zu langsam läuft. Glücklicherweise gibt es mehrere Methoden, um magnetische Einflüsse von einer Uhr zu entfernen und ihre Genauigkeit wiederherzustellen.

Eine Möglichkeit, magnetische Einflüsse von einer Uhr zu entfernen, besteht darin, einen Entmagnetisierer zu verwenden. Ein Entmagnetisierer erzeugt ein starkes wechselndes Magnetfeld, das die verbleibende Magnetisierung in den Komponenten der Uhr neutralisiert. Dieser Prozess ist einfach und effektiv, und viele Uhrmacher und Reparaturwerkstätten bieten Entmagnetisierungsdienste an.

Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Uhr von einem professionellen Uhrmacher warten zu lassen. Der Uhrmacher kann das Uhrwerk zerlegen, die Teile reinigen und sie in einem entmagnetisierten Zustand wieder zusammenbauen. Dieser Prozess kann notwendig sein, wenn die Uhr einem besonders starken Magnetfeld ausgesetzt war oder wenn der Entmagnetisierungsprozess nicht effektiv ist.

Prävention ist ebenfalls der Schlüssel zum Schutz einer Uhr vor Magnetfeldern. Vermeiden Sie es, Ihre Uhr so weit wie möglich starken Magnetfeldern auszusetzen, wie sie von Lautsprechern, Kühlschränken und magnetischen Verschlüssen erzeugt werden. Wenn Sie sich in der Nähe starker Magnetfelder aufhalten müssen, ziehen Sie in Betracht, Ihre Uhr abzunehmen oder sie mit einem magnetischen Schild zu schützen.

Alltägliche magnetische Produkte, die Uhren potenziell beeinflussen können, wie A/C-Adapter, Handys, Lautsprecher und Küchengeräte

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass, wenn Ihre Uhr einem Magnetfeld ausgesetzt war und ungenau läuft, es mehrere Methoden gibt, um den magnetischen Einfluss zu entfernen und ihre Genauigkeit wiederherzustellen. Ob Sie sich für einen Demagnetisierer entscheiden oder Ihre Uhr von einem Fachmann warten lassen, es ist wichtig, Maßnahmen zu ergreifen, um Ihre Uhr in Zukunft vor Magnetfeldern zu schützen.

Geschrieben von Vienna C., Bilder von Toni und anderen wie angegeben

Externe Referenzen

• Einheit des Magnetfelds
• Grand Seiko Tough Quartz SBGX341 und SBGX343
• Seiko Presage Sharp Edged Serie
• Beispiele für gängige magnetische Produkte, die Uhren beeinflussen können
• Magnetfeldschutz durch Sinn Uhren
• OMEGA testete einen Prototyp Seamaster bei einem verrückten Magnetfeld von 160.000 Gauss
• Omega kündigt das erste wirklich antimagnetische Uhrwerk an