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