Glucydur, Nivarox... egy kis anyagtan

 

	Az óraiparban gyakran előforduló, talán nem mindenki által ismert anyagokról, történetükről szeretnék egy kis összefog-
lalót adni, mely segíthet az eligazodásban.
	A zseb- és karórákban alkalmazott billegő- illetve hajszálrugó-anyagok meghatározzák az óra pontosságát. Ezek a szer-
kezeti egységek adják tulajdonképpen az időalapot óráink működéséhez. Azonban hőmérsékletváltozás hatására, mint minden 
anyag, kitágulnak és összezsugorodnak. Ha ennek mértéke aránylag nagy, akkor az már befolyásolja a billegőnek, mint ingának a
lengésidejét. Azaz a billegőkerék mérete megváltozik, ezáltal a tehetetlenségi nyomatéka is. Hőmérséklet-növekedés esetén ez 
növekszik, ami lengésidő-növekedést okoz. A hajszálrugó szerepe a rendszerben a visszatérítő nyomaték biztosítása, ez "lengeti"
az ingát, azaz a billegőkereket. Ez a nyomaték is megváltozik, hőmérséklet-emelkedéskor két folyamat játszódik le: megnő a haj-
szálrugó keresztmetszete, ami rugónyomaték-növekedést eredményez ( azaz "siettet" ). Azonban megnő a rugó hossza is, és le-
csökken az anyag rugalmassági modulusa. Ezért, ha a rugó anyaga ötvözetlen acél, sárgaréz vagy bronz, a rugónyomaték csökken.
Ez okozza aztán a lengésidő-növekedés jó részét, ami késést okoz ( a billegő csak kisebb részben felelős ezért. Az arány mintegy 
85% - 15% ). A problémát jól jellemzi, hogy acél hajszálrugó + sárgaréz billegő esetén a napi járáseltérés 1°C hőmérséklet-változás
esetén akár 20s ! A XX. sz. elejéig csak ötvözetlen acélt használtak hajszálrugónak, ekkoriban még nem álltak rendelkezésre kor-
szerű, hajszálrugónak alkalmas ötvözetek. Ezért a billegőkerék kompenzációjával oldották meg a problémát, pl. csavaros, bimetall 
billegővel. Breguet bimetall hajszálrugókulcsot is szabadalmaztatott, de ez a gyakorlatban pontatlanabbnak bizonyult.
	
	Az első korszerű hajszálrugóanyag az Elinvár volt. Ez 36% Ni, 12% Cr + Mn + W + Mo tartalommal rendelkező acél volt.
Hő hatására csak igen kis mértékben változik meg a rugalmassági együtthatója ( elasticité invariable - változatlan rugalmasságú fr. ).
1920-ban találta fel a svájci származású francia Charles-Edouard Guillaume fizikusprofesszor. Ma már nem használják, mivel 
gyártása nehezen kézben tartható, így apró eltérések miatt is előfordult, hogy egyik rugó sietést, a másik késést produkált azonos 
körülmények között. További hátránya, hogy viszonylag lágy, könnyen deformálódik.
	További korszerű hajszálrugóanyag az Iso-Elastic, ami 36% Ni, 8% Cr, 4% Mn + Si + Cu + V tartalmú acélötvözet.
	A Ni-Span-C is egy minimális hőhibával rendelkező hajszálrugóanyag, 42% Ni, 5.5% Cr, 2.2% Ti tartalmú acél.
	Napjainkban a leggyakrabban alkalmazott hajszálrugóanyag a Nivarox, ezt R. Straumann mérnök fejlesztette ki ( 1932 ). 
Kicsi a hőhibája, nem oxidálódik ( nicht veranderlich und nicht oxidierbar - nem változó és nem oxidálódó ném. ). Nem kompenzált
billegőkerékkel is kielégítő pontosságot ad. Anyaga 30% Ni, 6-8% W, 1% Be, 61-63% Fe. Rugalmas, nem deformálódik, mint az 
Elinvar.
	
	A billegő hőhibájának szerepét a hőtágulás csökkentésével lehet elérni. 1900 -ban a már említett Guillaume profeszor volt
az, aki az Invár kikísérletezésével olyan új anyagot állított elő, aminek lineáris hőtágulási együtthatója szobahőmérsékleten mindösz-
sze 1,2...1,6 x 10e-6 ! Precíziós ingarudak és billegőkerekek készülnek belőle. Anyaga: 36% Ni, 0.5% Mn, 0.5% C, 63% Fe.
	A jelenleg legkorszerűbb billegőanyag a glucydur, ez egyfajta berilliumbronz mintegy 2-2,5% Be tartalommal, napjainban
jobb minőségű szerkezetek billegőjeként fordul elő, hőtágulása csekély.

	Végül néhány szót magáról a "motorról"! A motorrugó anyaga is sokat fejlődött, a korai, törésre hajlamos acélok helyett
újabb anyagok jelentek meg itt is. A régebbi, viszonylag gyorsan fáradó, nem egyenletes nyomatékleadású rugók már a múlté, ma
a rugók anyagát és formáját is optimalizálták.
	Régebben alkalmazták az ún. Contracid acélt, ami 1-2% Be tartalmú acélötvözet, nem rozsdásodik, hőre nem nagyon 
érzékeny, nem mágnesezhető.
	A korszerű, "törhetetlen" felhúzórugók közé tartozik pl. a Nivaflex, Straumann állította elő, saválló, nem mágnesezhető. 
Egy ilyen rugó élettartama legalább 30 év.



Felhasznált irodalom: Katona J., Pallai S.: Órajavítás  , Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1967. ETO: 681.11.004.67.  529.7(022.2)
		 Magyar L.: Órások és óragyűjtők kis enciklopédiája  ,  Műszaki Könyvkiadó, Bp. 1984. ETO: 681.III./118.
								ISBN: 963 10 5460 8