I dibattiti interni sullo sviluppo delle nuove complicazioni Heart beat si concentrarono spesso sui problemi di design degli orologi Heart Beat originali. Dal momento che gli orologi Heart Beat erano prodotti tutti in base agli sbozzi di movimento del calibro esistenti, eravamo vincolati dal modello base di questi calibri. Uno dei problemi era il bilanciere che si trovava in una posizione molto profonda all'interno dell'apertura Heart Beat. Avvicinare il bilanciere al lato anteriore del calibro avrebbe costituito un importante miglioramento e inoltre l'avrebbe reso più visibile. Un altro problema era la spirale, ossia il componente più importante in un orologio meccanico, che si trovava sulla parte posteriore del calibro. Dopo molte discussioni la decisione fu di sviluppare un nuovo calibro e risolvere tutti questi problemi una volta per tutte. Nel 2001 ebbe inizio lo sviluppo dell'Heart Beat Manufacture con il ponte caratteristico del bilanciere sul lato anteriore del calibro. Il ponte del bilanciere sul lato anteriore del calibro ci ha consentito di spostare anche la spirale e la regolazione fine sul lato anteriore, rendendo più attraente il modello Heart Beat. Questo design era completamente nuovo e consentì alla Frédérique Constant di registrare il brevetto. Questa volta, anche i modelli furono adeguatamente registrati prima di essere immessi sul mercato.
Con i suoi tre principali vantaggi rispetto ad una ruota di scappamento regolare, una Ruota Silicia di Scappamento è particolarmente utile in un meccanismo come Tourbillon. In particolare, il peso ridotto della ruota silicia di scappamento e le proprietà di attrito meliore sono risultati che efficienza energetica ha notevolmente aumentato. Come risultato, il Tourbillon Frédérique Constant con la ruota silicia di scappamento ha un'ampiezza di oltre 300 gradi in posizioni dial-up e dial-down. Anche nella corona in giù, è finita la 275 gradi, che è sostanzialmente migliore rispetto alla performance di altri “high-end” tourbillon.
La gabbia del Frédérique Constant Tourbillon è composto da 80 parti. Ciascuna di queste parti è prodotto alla tolleranza massima possibile, con una precisione di 1-2 micron (0,001-0,002 mm). Molte delle parti sono prodotte della Frédérique Constant CNC ultra precise macchina a Plan-les-Ouates. Questa CNC macchina dell'ultima generazione ha una tolleranza di 1 micron su assi X e Y e 2 micron sull'asse Z. Anche con un elevato grado di precisione, è impossibile avere una distribuzione 100% in peso uguale delle singole parti, per un Tourbillon funzionare con precisione, una distribuzione uniforme del peso è essenziale. Constant Frédérique risoltò questo problema da un Sistema di Vite Intelligente sul bordo esterno della gabbia del Tourbillon. Dapprima, la gabbia del la gabbia Tourbillon è costruito con un leggero eccesso di peso di fronte al Sistema di Vite Intelligente sulla ruota del Tourbillon. Successivamente, un orologiaio altamente esperto è in grado di bilanciare il peso al centro della gabbia del Tourbillon, aggiungendo o scambio di anelli metallici sottili sotto le due viti sulla ruota principale della gabbia. Tipicamente, 8 ore sono necessarie per un orologiaio per regolare i piccoli anelli ed equilibrare il peso perfettamente per l'intera gabbia Tourbillon.
La precisione di un movimento meccanico dipende dalla precisione del dispositivo di temporizzazione. Il dispositivo di cronometraggio per un Calibro meccanico del modello Heart Beat della Frédérique Constant è la ruota del bilanciere, la molla bilanciatrice e lo scappamento. La ruota del bilanciere gira avanti e indietro con una frequenza di 4 Hz. Il periodo di oscillazione del bilanciere determina la precisione. L'elemento fondamentale nella progettazione del scappamento serve per fornire energia sufficiente solo a bilanciere, al fine di mantenerlo oscillare, e per interferire con la oscillazione libera del bilanciere il meno possibile.
Mentre la lubrificazione del scappamento si sciupa, l'attrito aumenta e meno energia sarà trasferita verso la ruota del bilanciere.
Lo scappamento deve mantenere avvolgimento e svolgimento della molla bilanciatrice. Per la maggior parte della storia di orologeria, questi requisiti hanno coinvolto un attrito notevole nel scappamento. I denti della ruota di scappamento sono alimentati dalla sorgente principale di alimentazione della molla, e realmente scorrono contro i denti a cricco prima di bloccare, questo è l'attrito che urta l'ancora ma che richiede lubrificazione. In uno scappamento moderno, i denti del cricchetto sono in pietra molto dura e molto lucida, ma la lubrificazione è ancora essenziale. Il ticchettio di un orologio della Frédérique Constant è il suono del bilanciere del freno e i denti del scappamento che bloccano uno con l'altro.
Se la lubrificazione non riesce (per assottigliamento o essiccazione che si riferiscono alla durata di funzionamento), allora lo scappamento può subire danni e parti metalliche richiederanno la sostituzione. La maggiore affidabilità degli orologi moderni è dovuta principalmente agli oli di qualità superiore usati per lubrificare lo scappamento. Tipicamente, un calibro meccanico deve essere pulito e ri-oliato ogni quattro anni.
In linea con gli sviluppi del settore orologi, Frédérique Constant studiato l'applicazione di nuovi materiali per i suoi calibri della Manifattura Heart Beat. Ovviamente, un miglioramento notevole sarebbe un scappamento che non richiede lubrificazione regolare. Frédérique Constant è orgogliosa di presentare una serie in Edizione Limitata che comprende una ruota silicia di scappamento, che non avrà più bisogno di lubrificazione. Silicio è il materiale ideale per l'impiego in orologeria in quanto non è magnetico, è estremamente difficile (1100 Vickers rispetto a 700 Vickers per l'acciaio), ed è altamente resistente alla corrosione. Il più grande vantaggio di una ruota silicia di scappamento è che non ha bisogno di essere lubrificata. Poiché non ha bisogno di essere lubrificata, inconvenienti precedentemente menzionati come assottigliamento ed essiccazione di lubrificazione che si riferiscono alla durata di funzionamento non sono neccesari più.
Silicio è l'elemento chimico della tavola periodica che ha il simbolo Si e numero atomico 14. Un metalloide tetravalente, Silicio è meno reattivo a suo analogico chimico – Carbonio. Silicio non si incontra in natura. Si incontra soprattutto in minerali costituiti da biossido (quasi) puro di silicio in diverse forme cristalline (quarzo, calcedonio, opale) e silicate(come vari minerali checontengono Silicio, ossigeno e/o un altro metallo), per esempio, in feldspato. Silicio è il componente principale della maggior parte dei dispositivi semiconduttori e, in forma di silice e silicati, in vetro, cemento, e ceramica. Silicium è ampiamente utilizzato in semiconduttori quindi Silicio rimane un semiconduttore a temperature superiori rispetto al Germanio e perché il suo ossido nativo è facilmente aumentare in un forno e formare interfaccia di uno semiconduttore / dielettrico migliore che quasi tutte le combinazioni di altri materiali. Nella sua forma cristallina, silicio ha un colore grigio scuro e una lucentezza metallica. È simile al vetro, in quanto è abastanza forte. Pure Silicio ha un coefficiente di temperatura negativo di resistenza, in quanto aumenta il numero di portatori liberi di carica con la temperatura.
Produzione
La lavorazione di ruote silicie di scappamento richiede una nuova tecnologia chiamata Deep ReactiveIon Acquaforte (DRIE). Una immagine multipla delle ruote di scappamento viene prodotta e proiettata su un wafer di silicio tondo con misura 100 mm di diametro di 0,5 mm di spessore. Tipicamente, wafer sono realizzati in varie dimensioni che vanno da 1 pollice (25,4 mm) a 11,8 pollici (300 mm), e spessore dell'ordine di 0,5 mm. Generalmente, essi sono tagliati da una boule di semiconduttore con una sega diamantata o filo diamantato, quindi lucidati su una o entrambe le facce. Utilizzo di un wafer 100 mm, circa 250 ruote possono essere prodotte. Il wafer è composto da tre diversi substrati o strati di silicio. Le funzioni centrali del substrato è come strato di separazione. Dopo che l'immagine delle ruote di scappamento è stata proiettata sul wafer, il substrato laccato esposto viene pulito via, lasciando le parti non esposte sul wafer. Quindi, il substrato laccato non-esposto è inciso con plasma fino allo strato di separazione. Le ruote silicie di scappamento vengono successivamente rilasciati da attacco isotropo. I pezzi che escono questa operazione devono solo essere puliti sulla superficie. Essi sono tutti uguali e non necessitano di bilanciamento, centratura o lucidatura. Wafer sono quindi di importanza fondamentale nella fabbricazione delle ruote silicie di scappamento della Frédérique Constant.