16/06/2023
 6 minutos

El oscilador: el corazón del reloj

De René Herold
2-1

Todos los relojes (ya sea el de una iglesia, un reloj de bolsillo mecánico o uno de cuarzo) tienen algo en común: cada uno de ellos está provisto de un oscilador. No obstante, este grupo de componentes, también conocido como masa oscilante, puede tener un aspecto y funcionamiento totalmente diferente dependiendo del tipo de reloj. Pero su objetivo siempre es el mismo: marcar el ritmo de la manera más precisa y uniforme posible. En este artículo vamos a observar los distintos tipos de osciladores comunes en el mundo relojero, su funcionamiento y sus respectivas ventajas e inconvenientes.

¿Qué es un oscilador?

A grandes rasgos, un oscilador es un mecanismo que convierte la energía en una oscilación periódica. Este movimiento suele tener lugar en un punto central que casi siempre coincide con la posición de reposo del oscilador. Los osciladores empleados en relojes generan una oscilación armónica amortiguada. Esto significa que la oscilación es muy regular y que, si no se le suministra suficiente energía, va disminuyendo hasta que, finalmente, se detiene por completo.

En los relojes de pulsera y de bolsillo mecánicos, el volante asume la tarea del oscilador. Los relojes de iglesia y de pie, por el contrario, suelen utilizar un péndulo para marcar el compás. En el caso de los relojes de cuarzo y los relojes inteligentes, es un cristal de cuarzo el que lleva el ritmo. Todos ellos tienen algo en común: cuanto más rápido oscile el oscilador, es decir, cuanto más elevada sea su frecuencia, más preciso será el reloj.

Cómo funcionan los diferentes osciladores

Echemos ahora un vistazo más detenidamente a los tipos de osciladores más comunes. Para no complicar las cosas, vamos a concentrarnos en los sistemas oscilantes que se emplean en los relojes de pulsera. El volante y el oscilador de cuarzo son, con diferencia, los mecanismos más utilizados en este tipo de relojes.

El volante: 350 años de eficacia probada

Die Unruh einer Taschenuhr mit Handaufzug
El volante de un reloj de bolsillo de cuerda manual.

El volante se patentó allá por 1675. Fue diseñado por el científico neerlandés Christiaan Huygens, que ya se había labrado un nombre con la construcción de relojes de péndulo.

Un volante está compuesto por el aro del volante, la espiral y el eje del volante central. El aro, que suele consistir en un fino anillo, se mueve hacia delante y hacia atrás gracias a la espiral, formada por un alambre finísimo. Este movimiento se utiliza para liberar a intervalos periódicos el escape, que regula el flujo de energía del reloj. Después, esta energía se transfiere a los engranajes y, por último, a las agujas del reloj. El proceso se repite, según la construcción, con una frecuencia de 2.5 Hz a 5 Hz, lo que equivale a entre 18 000 y 36 000 alternancias por hora (A/h). El valor estándar actual de los calibres mecánicos modernos es de 21 600 o 28 800 A/h, es decir, 3.5 o 4 Hz.

Como generador de impulsos, el volante es el principal responsable de que el reloj sea preciso. Por eso es necesario regular bien el comportamiento oscilatorio del volante. Así que los relojeros deben asegurarse de que las oscilaciones sean lo más uniformes posibles y también de que la amplitud, es decir, la elongación máxima del volante, no sea excesiva ni demasiado escasa. Los ajustes correspondientes suelen realizarse a través de la llamada raqueta, con la cual se ajusta la tensión de la espiral. Otra posibilidad consiste en colocar un pequeño peso en el aro del volante para compensar así posibles desequilibrios.

Para que el ritmo del volante no se descompense con los golpes fuertes y las sacudidas, suele estar provisto de un sistema antichoque. No obstante, este no ofrece una protección total, por lo que los relojes con calibres mecánicos no suelen ser demasiado aptos para la mayoría de deportes. Si, además, la espiral está compuesta por algún material magnético, los campos magnéticos también pueden alterar el ritmo del reloj.

Ventajas e inconvenientes del volante

  • Eficacia probada desde hace casi 350 años
  • Con un buen mantenimiento, dura para siempre
  • No necesita pilas
  • Otorga a los relojes su característico tictac
  • Demuestra artesanía mecánica de gran precisión
  • Suele ser menos preciso que los osciladores de cuarzo
  • Requiere un mayor mantenimiento
  • Es sensible a los golpes
  • Reserva de marcha relativamente escasa
  • Según el material, es sensible a los campos magnéticos

El oscilador de cuarzo: especialmente preciso

Ein Quarzwerk der 1980er-Jahre
Un movimiento de cuarzo de los años 80.

En el fondo, la masa oscilante de un reloj de cuarzo no se aleja mucho de la construcción de un reloj mecánico. A diferencia del volante, un oscilador de cuarzo carece por completo de componentes mecánicos. En los relojes de cuarzo, la masa oscilante está compuesta por un cristal de cuarzo, así como un pequeño circuito. Una pila sirve de reserva energética, mientras que un motor paso a paso asume la tarea del escape en los relojes con indicación analógica.

Si se aplica una pequeña tensión eléctrica a un cristal de cuarzo, este empieza a vibrar debido al efecto piezoeléctrico, que fue descubierto en 1880 por Pierre y Jacques Curie. La velocidad a la que vibra el cristal depende de su tamaño y forma. El cuarzo de los relojes de pulsera tan solo mide unos pocos milímetros y suele tener la forma de un diapasón. De este modo, se garantiza que el cristal vibre según el estándar de la industria, de exactamente 32.768 kHz o 32 768 oscilaciones por segundo. El circuito lee esta vibración y la convierte en impulsos, más concretamente, un impulso por segundo. Esta, por su parte, es la señal para que el motor paso a paso haga avanzar el segundero.

Gracias a la frecuencia claramente mayor del oscilador de cuarzo, los relojes de cuarzo suelen ser considerablemente superiores a sus homólogos mecánicos en materia de precisión. De media, la desviación de la marcha de un reloj de cuarzo es de entre 10 y 30 segundos al mes. Los relojes mecánicos alcanzan esta desviación incluso en un solo día, aunque los calibres bien regulados son capaces de ofrecer un rendimiento bastante mejor.

Otra ventaja de los relojes de cuarzo es que apenas contienen componentes mecánicos. Por tanto, no les afectan ni las sacudidas ni los campos magnéticos. Sin piezas mecánicas, tampoco hay desgaste. Los relojes de cuarzo no precisan de las revisiones que requieren los relojes con calibres mecánicos cada 3 a 5 años. Además, no hace falta dar cuerda al reloj cada par de días; basta con cambiar la pila cada dos o tres años.

A pesar de todas estas ventajas indiscutibles, los relojes de cuarzo no disfruta de la mejor reputación entre los aficionados a los relojes. Los motivos son varios: el argumento empleado con mayor frecuencia es la falta de «alma». Para la mayoría de las personas, incluso el calibre mecánico más sencillo resulta más fascinante que un calibre de cuarzo; un movimiento mecánico representa la artesanía, mientras que uno de cuarzo simboliza un artículo fabricado en masa. Por supuesto, existen excepciones a esta regla, como los calibres Oysterquartz de Rolex.

Ventajas e inconvenientes de los relojes con oscilador de cuarzo

  • Especialmente precisos
  • Inmunes a los golpes y campos magnéticos
  • Poco mantenimiento necesario
  • Larga reserva de marcha
  • Mala imagen como artículo producido en masa
  • Funcionamiento a pilas perjudicial para el medioambiente
  • Escaso mantenimiento del valor

Otros osciladores

Grand Seiko Heritage SBGA465 mit Spring-Drive Technologie
Grand Seiko Heritage SBGA465 con tecnología Spring Drive.

En la historia de la relojería, ha habido muchos intentos de emplear otros osciladores para marcar el ritmo. Entre las invenciones más interesantes de las últimas décadas se encuentra, sin duda, el Spring Drive de Seiko. Los ingenieros del gigante relojero japonés, que en su momento llevó al mercado la primera serie de relojes de pulsera con calibres de cuarzo, han conseguido combinar la precisión del oscilador de cuarzo con el atractivo de un movimiento mecánico.

Zenith también ha abierto nuevas vías con el «oscilador Zenith» presentado hace unos pocos años. En este caso, se trata de un único componente de silicio monocristalino que sustituye tanto al volante como al escape. La frecuencia de oscilación es de 15 Hz, lo que, según Zenith, hace que los calibres con esta tecnología se encuentren entre los movimientos mecánicos más precisos de todos los tiempos.


Sobre el autor

René Herold

Me llamo René Herold y descubrí Chrono24 a través de un anuncio de empleo. Debo admitir, que antes de trabajar para Chrono24, los relojes no eran una parte importante …

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