Tudo o que você precisa saber sobre a mola do balanço do relógio: função, origens e materiais

A espiral de balanço é um componente importante no mecanismo de um relógio mecânico. Quando combinada com o volante, a espiral de balanço atua como um órgão regulador. Ela age como uma mola para o volante, retornando-o à sua posição inicial a cada oscilação. Em outras palavras, a espiral de balanço marca o tempo. Mais especificamente, a espiral de balanço se comprime para equilibrar a força aplicada e, em seguida, se expande para retornar o volante à sua posição inicial. Portanto, ela permite que o relógio funcione corretamente. relógio automático Para se obter verdadeira precisão, a espiral, juntamente com o volante, constitui o que se chama de ressonador do relógio mecânico, responsável por fixar, da forma mais estável possível, uma frequência de oscilação.  

• Fisicamente, a mola espiral é uma pequena mola enrolada em espiral horizontal, daí o seu nome. A mola espiral é extremamente fina; para se ter uma ideia, é mais fina que um fio de cabelo humano, com menos de 0,03 mm de espessura e pesando menos de 2 mg. As molas espirais são frequentemente feitas de aço, mas algumas podem ser de outros materiais. relógios são equipados com espirais de balanço de silício. A espiral de balanço é um componente essencial do relógio e um dos mais complexos de projetar devido à sua finura, fragilidade e comprimento. 
• Uma vez montada com o volante, a espiral gira em um sentido e depois no outro, oscilando em torno de sua posição de equilíbrio. Se a espiral fizer isso regularmente, produz um fenômeno recorrente que serve de base para a contagem, a qual as engrenagens convertem em segundos, minutos ou horas. A espiral recebe a energia produzida dentro do relógio e a calibra para que essa energia seja traduzida em informação.

As origens da espiral do relógio

A mola espiral foi inventada na antiguidade. Esse tipo de mola era usado, por exemplo, para prender fíbulas, as ancestrais dos alfinetes de segurança. Também é encontrada em fechaduras medievais e, posteriormente, foi usada para alimentar os mecanismos de relógios com mola de balanço.

Seu uso como regulador de relógios remonta ao século XVII. Três homens, incluindo dois cientistas renomados, disputaram a primeira aplicação: o Abade de Hautefeuille, Christian Huygens e Robert Hooke. Por volta de 1675, o físico, matemático e astrônomo holandês Christian Huygens inventou o uso de uma mola espiral combinada com um volante para regular relógios. Huygens apresentou seu primeiro relógio com mola espiral no "Journal des Savans", confiando sua produção a Isaac Thuret, um dos melhores relojoeiros de Paris. No entanto, quando tentou registrar sua descoberta no Parlamento, o Abade de Hautefeuille se opôs, explicando que já havia concebido a ideia. Enquanto isso, o inglês Robert Hooke, também astrônomo e matemático, fez uma proposta idêntica para o uso da mola espiral como regulador de relógios. Ele então desafiou Huygens a reivindicar a autoria dessa invenção.

Uma espiral de balanço de relógio que gera debate: espiral de metal ou de silício?

A espiral do balanço é um componente complexo, difícil de fabricar, e poucas empresas a produzem. Para funcionar corretamente, a espiral do balanço deve manter sua forma. No entanto, dadas as oscilações constantes a que é submetida, retornar consistentemente à mesma forma não é fácil. Como mencionado anteriormente, a espiral do balanço é feita de metal. Esse material é sensível ao magnetismo e às variações de temperatura, que alteram a forma da espiral. De fato, o calor expande o metal, enquanto o frio o contrai. Assim, para que a espiral do balanço mantenha sua forma inicial e oscile na mesma frequência, ela deve resistir à oxidação, ao magnetismo e às flutuações de temperatura. Isso exige que a espiral do balanço seja elástica e flexível o suficiente para se deformar e retornar à sua forma original.Quando a peça não consegue recuperar sua forma original, os relojoeiros trabalham o metal, cortando-o para restaurar seu formato antigo. 

Para solucionar esse problema, o metal na espiral do balanço é gradualmente substituído por silício, um componente essencial do vidro e também encontrado na areia. Uma espiral de silício tem a característica única de sempre manter sua forma. Ao contrário de uma espiral de metal, uma espiral de silício é moldada e fabricada com o formato correto desde o início. De fato, enquanto o metal pode ser trabalhado e cortado para ajustar o formato da espiral, o silício não pode ser trabalhado porque quebra. Uma espiral de silício é menos sensível ao calor e, portanto, mais precisa, além de não se magnetizar. A espiral de silício foi usada pela primeira vez na relojoaria em 2001, quando o relojoeiro Ludwig Oechslin fez uma parceria com a marca Ulysse Nardin. A pesquisa exigia financiamento, e três empresas decidiram financiá-la: Patek Philippe, Swatch Group e Rolex. Uma patente sobre o uso da espiral de silício e os resultados foi registrada por esses grupos. Eles eram os únicos autorizados a explorá-los. Essas patentes relacionadas ao silício entrarão em domínio público em 2022. Nos próximos anos, portanto, presenciaremos a popularização da espiral de silício em relógios mecânicos.

O mundo da relojoaria evolui ao longo dos anos com os avanços tecnológicos. A espiral do balanço é um exemplo que demonstra, mais uma vez, como a inovação de longo alcance continua sendo possível ao combinar conhecimento especializado, tradição e técnica, por vezes gerando debates, principalmente na interseção entre a relojoaria e as novas tecnologias.