Ceramika w zegarmistrzostwie: Techniczna analiza odporności, kruchości i procesów spiekania dwutlenku cyrkonu

Ceramika wysokotechnologiczna, stosowana przez takie marki jak Rado, Omega, IWC czy Chanel, to materiał, który w ciągu ostatnich trzech dekad całkowicie przedefiniował pojęcie trwałości zewnętrznej zegarka. W przeciwieństwie do metali, które są plastyczne, ceramika należy do grupy materiałów nieorganicznych, niemetalicznych, które swoją wytrzymałość zawdzięczają wiązaniom jonowym i kowalencyjnym. To właśnie ta mikroskopowa struktura sprawia, że koperta wykonana z ceramiki jest niemal całkowicie odporna na zarysowania, ale jednocześnie niesie ze sobą ryzyko, o którym rzadko wspomina się w materiałach reklamowych: całkowitą utratę spójności strukturalnej przy uderzeniu punktowym.

1. Proces produkcji: Od proszku do twardości diamentu

Podstawowym surowcem w produkcji ceramicznych komponentów zegarkowych jest dwutlenek cyrkonu (ZrO2​), często stabilizowany tlenkiem itru (Y2​O3​). Proces tworzenia koperty jest morderczym wyzwaniem inżynieryjnym, który można podzielić na kilka krytycznych faz:

• Przygotowanie granulatu i formowanie: Najczystszy proszek ceramiczny o gradacji liczonej w mikronach jest mieszany ze spoiwem polimerowym, tworząc masę gotową do wtryskiwania pod wysokim ciśnieniem (CIM – Ceramic Injection Molding). W tej fazie koperta jest o około 25-30% większa niż produkt końcowy i ma konsystencję zbliżoną do wyschniętej gliny. Każdy pęcherzyk powietrza na tym etapie oznacza katastrofę w późniejszych fazach.

• Wypalanie wstępne i usuwanie spoiwa: Elementy trafiają do pieca, gdzie w kontrolowanej temperaturze polimery zostają wypalone. Pozostaje czysta, porowata struktura ceramiczna, która jest niezwykle delikatna.

• Proces spiekania (Sintering): To serce technologii. Komponenty są poddawane temperaturze sięgającej 1450-1550°C. W tym stanie dochodzi do zjawiska dyfuzji atomowej – ziarna proszku łączą się ze sobą, likwidując pory i powodując ogromny skurcz materiału. To tutaj ceramika zyskuje swoją legendarną gęstość i twardość wynoszącą około 1200-1500 jednostek w skali Vickersa. Dla porównania, standardowa stal 316L osiąga jedynie 200 jednostek.

• Obróbka wykańczająca: Po spiekaniu materiał jest tak twardy, że żadne stalowe narzędzie nie jest w stanie go przeciąć. Ostateczne nadanie kształtu, polerowanie powierzchni na lustrzany połysk (technologia high-tech ceramic) lub nadanie matowej tekstury odbywa się wyłącznie za pomocą narzędzi z nasypem diamentowym.

2. Paradoks twardości: Dlaczego nieśmiertelny materiał może pęknąć?

W inżynierii materiałowej istnieje ścisła korelacja między twardością a udarnością. Ceramika, dzięki swojej sztywnej strukturze krystalicznej, nie posiada zdolności do odkształcenia plastycznego. Podczas gdy stalowa koperta przy silnym uderzeniu o beton po prostu się wgniecie (zaabsorbuje energię poprzez deformację), ceramika nie ma takiej możliwości.

Gdy energia uderzenia przekroczy granicę wytrzymałości wiązań atomowych, dochodzi do pękania kruchego. Naprężenia nie mają gdzie „ujść”, co skutkuje natychmiastową propagacją pęknięć przez całą strukturę koperty. Efekt bywa dramatyczny: zegarek, który przez lata nie złapał ani jednej rysy, po niefortunnym upadku na marmurową posadzkę może dosłownie rozpaść się na kilka ostrych kawałków. Jest to największa techniczna wada tego materiału, sprawiająca, że ceramika jest idealna do walki z zarysowaniami, ale ryzykowna w kontakcie z twardymi podłożami.

3. Zaawansowane stopy ceramiczne: Ceramos i Cermety

Aby zaradzić problemowi kruchości, marki takie jak Rado czy Hublot opracowały materiały hybrydowe. Przykładem jest Ceramos, czyli połączenie ceramiki z metalem (najczęściej tytanem lub platyną). Inżynierowie dążą tutaj do uzyskania „złotego środka” – materiału, który zachowuje połysk i twardość ceramiki, ale dzięki domieszce metalu zyskuje odrobinę większą odporność na uderzenia.

Innym fascynującym osiągnięciem jest kolorowa ceramika. Przez lata uzyskanie innych barw niż czarna czy biała było niemożliwe, ponieważ pigmenty ulegały spaleniu w temperaturze 1500°C. Dopiero precyzyjne sterowanie składem chemicznym i procesem spiekania pozwoliło na stworzenie np. jaskrawoczerwonej ceramiki (jak w modelu Hublot Big Bang) czy zielonych i niebieskich odcieni, które są całkowicie odporne na promieniowanie UV i nigdy nie stracą swojego nasycenia.

4. Dlaczego warto wybrać ceramikę mimo ryzyka pęknięcia?

Z punktu widzenia codziennego użytkowania, ceramika oferuje komfort, którego nie zapewni żaden metal:

• Hipoalergiczność: Całkowity brak niklu i obojętność chemiczna sprawiają, że jest to materiał idealny dla alergików.

• Właściwości termiczne: Ceramika bardzo słabo przewodzi ciepło. W praktyce oznacza to, że zegarek nie ziębi nadgarstka zimą i nie parzy w pełnym słońcu latem. Błyskawicznie adaptuje się do temperatury ciała.

• Lekkość: Jest znacznie lżejsza od stali, co przy dużych kopertach typu „Diver” znacząco poprawia ergonomię noszenia.

FAQ – Kluczowe aspekty eksploatacji zegarków ceramicznych

• Czy mogę samodzielnie usunąć rysę z ceramiki? W 99% przypadków to, co wygląda na rysę na ceramice, to w rzeczywistości ślad metalu z przedmiotu, o który uderzyłeś (np. aluminiowej ramy drzwi). Ceramika jako materiał twardszy „zeskrobała” drobiny metalu. Takie zabrudzenie można łatwo usunąć za pomocą zwykłej gumki do mazania lub miękkiej szmatki z odrobiną wody. Jeśli jednak rysa jest prawdziwa (powstała od diamentu lub innego ziarna ceramicznego), domowa naprawa jest niemożliwa.

• Czy bezel ceramiczny jest bezpieczniejszy niż cała koperta? Tak. Bezel jest mniejszy i osadzony w stalowej lub tytanowej ramie, która częściowo chroni go przed naprężeniami. To dlatego wkładki ceramiczne bezeli stały się standardem w nowoczesnych zegarkach nurkowych – chronią najbardziej narażoną część zegarka przed porysowaniem, minimalizując ryzyko pęknięcia całego korpusu.

• Jak dbać o uszczelki w zegarku ceramicznym? Ceramika nie koroduje, ale uszczelki gumowe pod nią starzeją się tak samo jak w każdym innym zegarku. Ze względu na fakt, że koperty ceramiczne są często montowane z bardzo dużą precyzją, warto regularnie (co 2 lata) sprawdzać szczelność, ponieważ każde mikropęknięcie koperty (niewidoczne gołym okiem) może doprowadzić do natychmiastowego zalania mechanizmu.

• Dlaczego zegarki ceramiczne są tak drogie w serwisie? Jeśli dojdzie do pęknięcia koperty, nie da się jej naprawić przez spawanie czy klejenie. Jedyną drogą jest całkowita wymiana koperty, co ze względu na skomplikowany proces produkcji (spiekanie trwające wiele godzin) stanowi często 50-70% wartości nowego zegarka.

• Czy piasek na plaży może porysować ceramiczny zegarek? Piasek kwarcowy ma twardość około 7 w skali Mohsa, podczas gdy ceramika ma powyżej 8. Teoretycznie więc piasek nie powinien zrobić na niej wrażenia. Jednak w piasku mogą znajdować się drobiny innych twardych minerałów, dlatego zawsze warto zachować ostrożność i opłukać zegarek po powrocie z plaży, aby drobiny nie dostały się pod ruchomy bezel.

AUTOREM ARTYKUŁU JEST - DARIUSZ REJ

Przeczytaj również polecane artykuły

ZGŁĘBIAJ ŚWIAT ZEGARKÓW Z HORAUTHENTIC

Zapisz się do newslettera i otrzymuj za darmo aktualności ze świata zegarków.

Zapisując się do Newslettera akceptujesz nasz regulamin, oraz politykę prywatności

Wszystkie znaki towarowe oraz materiały graficzne i filmowe użyte w tym serwisie należą do ich odpowiednich właścicieli. Prawa autorskie zastrzeżone ©2025 - 2026 HORAUTHENTIC.COM

+48 732 220 210

kontakt@horauthentic.pl

Śląska 22/16
Częstochowa, 42-217

Znajdziesz nas na