Produkt: UHREN-MAGAZIN 4/2019
UHREN-MAGAZIN 4/2019
Erstmals spektakulärer Outdoor-Uhrentest mit Red Bull +++ Blick hinter die Kulissen von Rolex +++ Alles ums Thema Uhren und Reisen +++ Die Neuheiten der Swatch-Group-Marken

Patek Philippe: 9 Fakten zur Spiralfedernfertigung

9 Fragen und Antworten für Patek-Experten

Patek Philippe steht für höchste traditionelle Uhrmacherkunst und aufwendigste handwerkliche Fertigung. Auch, aber nicht nur. Denn seit vielen Jahren forscht die Manufaktur auch mit neuartigen Materialien und entwickelt dementsprechende Produktionsmethoden. Kurz nach der Jahrtausendwende stieg Patek Philippe in die Fertigung von Werkbestandteilen aus monokristallinem Silizium ein.

Patek Philippe: Silinvar-Spiralfeder aus dem Kaliber 324 SC FUS
Patek Philippe: Silinvar-Spiralfeder aus dem Kaliber 324 SC FUS

In den folgenden Jahren stellte Patek Philippe mehrere Siliziumkomponenten vor: 2005 ein eigenes Ankerrad, 2006 die Spiralfeder Spiromax, 2008 die Pulsomax-Hemmung, 2011 die GyromaxSi-Unruh, die zusammen mit der Pulsomax-Hemmung die Baugruppe Oscillomax ergibt, und 2017 die verbesserte Spiromax mit neuer Endkurve und neuer Form der inneren Befestigung. Verwendet wird dabei sogenanntes Silinvar („Silizium invariabel“), also Silizium, das dank einer Oxidschicht temperaturstabil gemacht wurde. Werkkomponenten aus diesem Material verhalten sich zwischen –10 und +60 Grad Celsius nahezu unverändert. Das Material wurde entwickelt in einem Gemeinschaftsprojekt von Patek Philippe, Rolex, Swatch Group, dem Zentrum für Elektronik und Mikroelektronik in Neuchâtel (CSEM) und dem Institut für Mikrotechnik der Universität Neuchâtel.

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Sie wollen noch mehr Details zu den Silinvar-Spiralfedern von Patek Philippe? Im Folgenden finden Sie die 9 wichtigsten Fragen und Antworten.

Frage 1: Wo entstehen die Siliziumspiralen von Patek Philippe?

Die Patek Philippe Technologies SA sitzt im Gebäude der CSEM in Neuchâtel
Die Patek Philippe Technologies SA sitzt im Gebäude der CSEM in Neuchâtel

Patek Philippe fertigt seine Spiromax genannten Siliziumspiralfedern selbst, und zwar in Neuchâtel. Dort unterhält die Manufaktur im Gebäude des Forschungsinstituts CSEM die Tochterfirma Patek Philippe Technologies SA, bei der acht Mitarbeiter tätig sind.

Frage 2: Wie viele Uhren stattet Patek Philippe mit Siliziumspiralen aus?

Patek Philippe: Ref. 5350 von 2006 mit Spiromax-Spirale aus Silinvar
Patek Philippe: Ref. 5350 von 2006 mit Spiromax-Spirale aus Silinvar

90 Prozent der mechanischen Uhren. Das sind ca. 45000 Uhren pro Jahr. Die erste Patek-Philippe-Uhr mit Siliziumspirale war die Referenz 5350 von 2006 (Bild).

Frage 3: Sind alle Spiralfedern gleich?

Eine Silinvar-Spiralfeder von Patek Philippe -Siliziumspirale auf Handteller
Wie winzig eine Silinvar-Spiralfeder von Patek Philippe ist, liegt auf der Hand (Bild: Patrick Möckesch)

Nein. Obwohl es sich in der Theorie um identische Klone handelt, kann es in der Dicke Unterschiede im Nanometer-Bereich geben. Eine wenige Nanometer dickere Spirale ist stabiler und läuft daher schneller.

Frage 4: Wozu ist die sogenannte Klassierung gut?

Klassierung der Spiralfedern bei Patek Philippe
Klassierung der Spiralfedern bei Patek Philippe (Bild: Patrick Möckesch)

Spiralfedern werden in sogenannte Klassen eingeteilt; das gilt für Siliziumspiralen wie für herkömmliche Spiralen. Von der Frequenz der ­Spirale hängt ab, in welche Klasse sie kommt. Jede Spirale muss mit ihrer jeweiligen Unruh zusammenpassen. ­Sowohl Spiralen als auch ­Unruhn müssen zur selben Klasse gehören, sonst ergeben sich schlechte Gangwerte. Üblich sind 20 verschiedene Klassen; bei Patek Philippe sind es 60. Daraus ergeben sich geringere ­Toleranzen als bei anderen Herstellern.

Frage 5: Was würde passieren, wenn eine Spirale mit einer Unruh aus einer anderen Klasse zusammenkäme?

Patek Philippe: Anker, Ankerrad und Spiralfeder aus Silinvar
Patek Philippe: Anker, Ankerrad und Spiralfeder aus Silinvar (Bild: Patrick Möckesch)

Schon eine Klasse Unterschied macht einen Vor- oder Nachgang von 30 Sekunden pro Tag aus. Mithilfe der Feinregulierung über die Masselottegewichte der Unruh ­lassen sich höchstens 30 bis 40 Sekunden pro 24 Stunden regulieren.

Frage 6: Wie stellt man Siliziumspiralen her?

Patek Philippe: Im Reinraum bei der Produktion der Siliziumspiralen
Patek Philippe: Im Reinraum bei der Produktion der Siliziumspiralen (Bild: Patrick Möckesch)

In einem fotolithografischen Verfahren werden auf sogenannte Wafer, die aus Silizium bestehen, zweidimensionale Formen aufgebracht. Prinzipiell ist jede gewünsch-te Form denkbar. Durch mehrere aufeinander folgende Prozesse werden die Formen vom Rest des Wafers abgeschieden, sodass die Spiralfedern übrigbleiben.

Frage 7: Wie viele Spiralfedern kann man auf einem einzigen Wafer herstellen?

Patek Philippe: Wafer für die Herstellung von Siliziumspiralen
Patek Philippe: Wafer für die Herstellung von Siliziumspiralen

Das hängt von der Form und Größe der Spiralen ab. Bei Patek sind es in der Regel 600 pro Wafer.

Frage 8: Wie entnimmt man dem Wafer die einzelnen fertigen Spiralen?

Patek Philippe: Herauslösen der fertigen Siliziumspiralen vom Wafer
Patek Philippe: Herauslösen der fertigen Siliziumspiralen vom Wafer (Bild: Patrick Möckesch)

Am Ende des fotolithografischen Verfahrens hängt jede Spirale sozusagen am seidenen Faden: Sie ist an einer ­einzigen, sehr dünnen Sollbruchstelle noch mit dem Wafer verbunden. Bei Patek Philippe werden diese fertigen Wafer von Neuchâtel nach Genf geschickt: Dort saugt eine Maschine jede einzelne Spirale mittels Unterdruck vom Wafer ab; dabei löst sich die Spirale an der Sollbruchstelle.

Frage 9: Wie groß ist so ein Wafer?

Patek Philippe: Labor für die Produktion der Siliziumbauteile in Neuchâtel
Patek Philippe: Labor für die Produktion der Siliziumbauteile in Neuchâtel (Bild: Patrick Möckesch)

150 mm im Durchmesser bei 150 μm Dicke. Da das Material während des Prozesses schrumpft, beträgt die Dicke der fertigen Spirale 120 μm. Die Toleranz liegt bei einem Mikrometer.

Zu jeder Neuentwicklung auf Siliziumbasis brachte Patek Philippe eine neue Referenz:

2005: Ankerrad aus Silinvar. Eingeführt in der Ref. 5250, Jahreskalender, Kaliber 324 S IRM QA LU
2006: Spiromax-Spirale aus Silinvar. Eingeführt in der Ref. 5350, Jahreskalender, Kaliber 324 S IRM QA LU
2008: Pulsomax-Hemmung mit Pulsomax-Anker aus Silinvar, ­Pulsomax-Ankerrad aus Silinvar und Spiromax-Spirale. Eingeführt in der Ref. 5450, Jahreskalender, Kaliber 324 S IRM QA LU
2011: Oscillomax-Baugruppe, bestehend aus Pulsomax-Hemmung und GyromaxSi-Unruh mit Spiromax-Spirale. Eingeführt in der Ref. 5550, ewiger Kalender, Kaliber 240 Q Si
2017: neue Spiromax-Spirale aus Silinvar mit neuer Endkurve und neuer Form der Befestigung innen. Eingeführt in der Ref. 5650, Travel Time (zweite Zeitzone), Kaliber 324 S C FUS

buc

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Produkt: Download: Oris Chronoris Date im Test
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Die Retro-Rennsportuhr Chronoris ist zurück. Doch Oris nimmt ihr die Chronographenfunktion. Vor- oder Nachteil? Dies und noch mehr erfahren Sie im Chronos-Test.

Kommentar zu diesem Artikel

  1. Einfach : fabelhaft !

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