a cura di Munaretto Davide
Per eseguire il controllo dell’impermeabilità di un orologio si utilizzano macchine in grado di ricreare artificialmente le condizioni fisiche, talvolta gravose, alle quali sono sottoposti gli orologi che comunemente vengono immersi in acqua, sia essa dolce o di mare.
L’infiltrazione di umidità o di acqua all’interno di un orologio immerso è sostanzialmente dovuta alla differenza di pressione che si viene a creare fra l’esterno e il suo interno.
Un orologio è assimilabile ad una cassa chiusa al cui interno la pressione è pari a quella atmosferica (1 atm) che lo circonda in condizioni normali.
Se l’orologio viene immerso in acqua, questo sarà sottoposto ad una pressione relativa che varia in funzione della profondità di immersione e che sarà sempre maggiore di quella presente al suo interno.
Da queste considerazioni è facile comprendere che essendo la pressione dell’acqua superiore a quella atmosferica contenuta nell’orologio, riuscirà a vincere quest’ultima con conseguente ‘ingresso d’acqua all’interno della cassa.
Accanto a questo semplice fenomeno fisico, vi sono le complicazioni di tipo meccanico che comprendono tutte le strutture assemblate che compongono la cassa dell’orologio e che oltre ad essere un punto debole per la tenuta, vengono sollecitate dalla pressione causandone deformazioni strutturali talvolta anche di importanza rilevante in funzione delle pressione alla quale vengono sottoposte.
I principali componenti soggetti a deformazione sono in genere il vetro e il fondello di chiusura, mentre i punti critici dove si ha una giunzione di tipo meccanico sono la corona, i bottoni dei cronografi e i punti di collegamento fra i vari elementi siano essi a pressione o a vite.
Tutti i punti di giunzione sono sempre dotati di opportune guarnizioni atte a garantire la tenuta stagna fra gli accoppiamenti relativi, una sorta di cuscinetto atto a “colmare” le piccole differenze dimensionali o errori di accoppiamento caratteristiche di qualunque tipo di lavorazione meccanica (tolleranze dimensionali).
I test attuabili su un orologio per verificarne l’impermeabilità possono e essere eseguiti in due modi:
Con macchine che creano le pressioni di immersione (Test di immersione)
Con macchine che creano una depressione per verifiche di tenuta inversa (test nel vuoto)
Test di Immersione:
L’orologio viene posto all’interno di una camera parzialmente riempita con acqua e appeso fuori dall’acqua.
Chiuso poi ermeticamente il contenitore si crea la pressione desiderata all’interno dello stesso.
La pressione interna al contenitore agisce uniformemente su tutta la superficie dell’orologio.
Se l’orologio è perfettamente ermetico, essendo la pressione esterna maggiore di quella interna, tenderà ad implodere e le parti che lo compongono subiranno delle deformazioni che saranno funzione del loro coefficiente di elasticità e della pressione alla quale saranno sottoposte.
In questo caso oltre alle deformazioni elastiche, si avrà anche uno schiacciamento delle guarnizioni di tenuta che in teoria dovrebbe migliorarne l’efficacia.
Infatti i problemi principali di infiltrazione in genere si hanno a basse pressioni di esercizio piuttosto che a pressioni estremamente elevate, salvo che le deformazioni elastiche non siano tali da modificare la superficie di contatto relativa fra due giunzioni con interposta guarnizione di tenuta.
Messo quindi in pressione, dopo aver atteso qualche istante per dare modo alla pressione di vincere eventuali falle nelle tenute, si immerge l’orologio nell’acqua.
A questo punto, se l’orologio è stagno la sua pressione interna rimane immutata, mentre se fosse affetto da perdite la pressione interna sarebbe divenuta pari a quella generata nella prima fase, in quanto come abbiamo visto la pressione maggiore avrebbe il sopravvento su quella minore.
Anche se immerso, vige comunque uno stato di equilibrio che non comporta nessuna variazione di stato, per cui per verificare se l’orologio al suo interno ha subito una variazione di pressione dovremo portare tutto nuovamente alla pressione atmosferica e per fare questo si agisce su una apposita valvola di scarico dell’aria compressa.
Se dall’orologio dovessimo notare la fuoriuscita di bollicine, significherebbe che in quel punto si è verificata una falla nella tenuta della guarnizione, mentre se nulla dovesse accadere significherebbe che il test di tenuta ha dato esito positivo.
Per quanto sopra, i principali fattori che possono determinare il fallimento del test in genere sono:
– Guarnizioni vecchie, difettose o sporche
– Porosità e microfessure sui vecchi vetri acrilici.
– Corona difettosa.
– Vetri non conformi o malamente istallati.
Test sottovuoto:
Come dice la parola stessa, questo test lo si esegue ponendo l’orologio in una apposita macchina che grazie ad una pompa per il vuoto estrae l’aria dalla camera in cui viene posto l’orologio stesso.
Sempre per il principio della differenza di pressione fra l’atmosfera contenuta all’interno della cassa e quella esterna ad essa, essendo quella interna maggiore, l’orologio tenderà a subire delle deformazioni verso l’esterno, ovvero tende ad esplodere.
In questo tipo di prova, se l’orologio risulta stagno, le sollecitazioni alle varie parti assemblate sono di tipo inverso rispetto a quelle in pressione e tutti gli accoppiamenti tendono ad allontanarsi rispettivamente facendo espandere in alcuni casi anche parzialmente le guarnizioni, mentre se non fosse stagno e vi fossero delle perdite, si avrebbe una situazione di equilibrio senza alcuna deformazione o in caso di componenti particolarmente flessibili anche una sorta di implosione.
Grazie a questa peculiarità, il test sottovuoto è soprattutto usato per individuare piccole perdite e parti male assemblate e corrisponde nella pratica ad un utilizzo non estremo come invece avviene durante il nuoto o lo snorkeling.
Per una verifica diretta dello stato di deformazione e quindi della tenuta o meno dell’orologio, le macchine sono dotate di uno strumento che ne rileva le piccole variazioni di volume e quindi i micro spostamenti sia positivi che negativi o nulli rilevabili su una apposita scala graduata.
Per quanto sopra, i principali fattori che possono determinare il fallimento del test in genere sono:
– Guarnizioni vecchie, difettose o sporche
– Porosità e microfessure sui vecchi vetri acrilici.
– Corona difettosa.
– Vetri non conformi o malamente istallati.
Tutti gli orologi con tenuta inferiore alle 5 atm (50 mt) rientrano nella categoria WR (Water Resistant), e di seguito riporto una semplice tabella di immediata consultazione che ci indica le possibili azioni in funzione della tenuta dell’orologio.
Prova di Condensa
Oltre alla prova di impermeabilità, esiste un ulteriore test previsto dalle case costruttrici, che in genere non viene mai menzionato che è quello della condensa.
Come abbiamo detto l’orologio è assimilabile ad una cassa chiusa e piena d’aria che per sua natura contiene un determinato tasso di umidità che può variare anche sensibilmente in funzione delle diverse condizioni climatiche, infatti potrebbe essere molto secca se quasi priva di acqua oppure molto umida se il tasso di acqua risulta essere elevato tipico ad esempio dei periodi estivi nelle grandi metropoli.
Il test viene eseguito portando l’orologio ad una temperatura di 40°C e viene fatta cadere una goccia d’acqua alla temperatura di 18 °C sul vetro.
Lasciata decantare per 60 secondi viene rimossa verificando che non vi siano segni visibili di condensa sotto al vetro.
La condensa potrebbe indicare una possibile presenza d’acqua nell’orologio oppure che l’orologio è stato assemblato in una condizione climatica sfavorevole dove il tasso di umidità risulta essere troppo elevato.
Quanto sopra potrebbe significare un possibile appannamento del vetro in particolari condizioni di sbalzo termico come ad esempio un bagno in piscina o al mare se prima dell’immersione sia stato esposto al sole.
Per evitare il formarsi di condensa, i parametri previsti dalle ISO (18°C) di umidità ambientale nel quale assemblare un orologio impermeabile sono indicati nel grafico seguente:
L’umidità relativa esprime la quantità di vapore acqueo presente nell’aria come percentuale della quantità massima possibile alla temperatura ambiente.
Dall’interpolazione dei valori del grafico è possibile stabilire entro quali parametri di umidità e temperatura ambiente si deve rimanere perché non si verifichi condensa alla temperatura di 18°C.
Ad esempio se si assembla un orologio alla temperatura ambiente di 28 °C, l’umidità dell’aria dovrà essere mantenuta inferiore al 50% per evitare la formazione di condensa in caso di sbalzi termici non inferiori ai 18°C come ad esempio un bagno al mare o in piscina dove la temperatura dell’acqua in genere è intorno ai 20°C.
