กว่าจะมาเป็นสิ่งที่เราเรียกว่านาฬิกา

จากอดีตกาลจวบจนถึงปัจจุบัน  นาฬิกามีบทบาทสำคัญที่สะท้อนความเที่ยงตรงของเวลาให้กับมนุษย์เป็นอย่างมาก  และความเที่ยงตรงแม่นยำของเวลาเกิดขึ้นจากการทำงานของชิ้นส่วนกลไก  ฟันเฟืองและจานจักรต่างๆภายในที่มารวมตัวกันเป็นประดิษฐกรรมบอกเวลาชั้นสูง  ดังที่เราได้เห็นกันอยู่ทั่วไปในปัจจุบันนั้น  นอกจะเป็นตัวแทนในฐานะเครื่องบอกเวลาแล้วเรือนบอกเวลาในจินตนาการของหลายท่านที่ชื่นชอบและสะสมอยู่นั้นยังบ่งบอกถึงรสนิยมของผู้ที่สวมใส่ได้เป็นอย่างดีด้วย  แต่เคยสังเกตกันไหมว่า  ทำไมนาฬิกาแต่ละเรือนที่ซื้อหรือสะสมอยู่ถึงได้มีราคาที่แตกต่างกัน  ทั้งที่ดูจากรูปลักษณ์ดีไซน์ภายนอกแล้วก็มีหน้าตาที่ละม้ายคล้าคลึงกัน  ส่วนหนึ่งเป็นเพราะวัสดุที่นำมาใช้ในการประดิษฐ์นาฬิกาแต่ละเรือนนั้นมีหลากหลายชนิด  และแต่ละชนิดก็มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป  ส่วนนาฬิกาเรือนนั้นประกอบด้วยวัสดุใดบ้าง  และวัสดุเหล่านั้นมีความแตกต่างกันอย่างไร  ลองไปทำความเข้าใจกันดูเกี่ยวกับวัสดุที่นำมาใช้ประดิษฐ์นาฬิกา
 ก่อนอื่นมาดูคำศัพท์เฉพาะที่ใข้เรียกในอุตสาหกรรมการประดิษฐ์นาฬิกา  เมื่อเราได้ยินใครสักคนกล่าวถึง "นาฬิกาเรือนทอง" หรือ  "นาฬิกาเรือนเหล็ก"นั่นก็แสดงให้เห็นว่าเขากำลังพูดถึงวัสดุที่นำมาใช้ประกอบขึ้นเป็นตัวเรือนนาฬิกา   และการที่เราจะเรียกนาฬิกาเรือนไหนว่าเป็นนาฬิกาเรือนทองนั้นขึ้นอยู่กับว่าตัวเรือนของนาฬิกานั้นๆทำมาจากทองเนื้อแข็งไม่ใช่แค่มีสีทองเหลืองหรือเคลือบด้วยชั้นของทองเท่านั้น

      เป็นที่ทราบกันดีว่าทองคำโดยส่วนใหญ่ที่เห็นๆกันอยู่ทั่วไปนั่นจะมีสีเหลืองทองแต่ในบางครั้งก็พบเห็นทองสีขาวหรือที่เรียกกันว่าทองคำขาว (White Gold) หรือทองคำสีชมพู (บางครั้งก็อาจจะเคยได้ยินบางแบรนด์เรียกว่า Rose Gold  หรือ Red Gold  แตกต่างกันออกไป ) ทั้งนี้ทั้งนั้นก็ขึ้นอยู่กับโลหะที่นำมาผสมผสานเข้ากับทองคำเพื่อทำให้เกิดเป็นอัลลอย์ (Alloy )  หรือโลหะผสมมีสัดส่วนและปริมาณที่แตกต่างกันไปจึงทำให้ทองแต่ละชนิดที่ได้นั้นมีสีเข้มแตกต่างกัน

      ส่วนคำว่า  'กะรัต' หลายคนคงคุ้นหูกันเป็นอย่างดี  นั่นคือก็คือเกณฑ์สำหรับวัดค่าความบริสุทธิ์ของทองคำที่มีอยู่ในเนื้อโลหะนั้นๆแต่นาฬิกาเรือนทองโดยส่วนมากแล้วจะทำมาจากทองคำ 18 กะรัตหรือ 18k หมายถึง โลหะนั้นประกอบด้วยเนื้อทองคำบริสุทธิ์ถึง 75%ซึ่งเป็นที่นิยมกันโดยทั่วไปเพราะว่าเป็นสัดส่วนที่เหมาะสมลงตัวมากที่สุด


     ส่วนนาฬิกาทองคำบางเรือนที่ทำมาจากทองคำ 14 กะรัต ก็หมายถึงโลหะนั่นประกอบด้วยเนื้อทองคำบริสุทธิ์อยู่เพียง 58% และสำหรับค่ากะรัตสูงสุดของทองคำที่จัดว่าเป็นทองเนื้อแท้ที่บริสุทธิ์นั้นก็คือ 24 กะรัตหมายถึงทองคำล้วนไม่มีโลหะอื่นใดผสมผสานอยู่เลยแต่ก็ยังไม่เคยปรากฏว่ามีการนำทองคำ 24 k มาใช้ประดิษฐ์ขึ้นเป็นตัวเรือนนาฬิกา  ด้วยสาเหตุที่ว่าทองคำบริสุทธิ์นี้มีความอ่อนตัวเกินกว่าจะทำเป็นตัวเรือนหรือสายได้    และตามหลักประมวลกฎหมายแล้วนาฬิกาเรือนทองจะต้องมีการตีตราอยู่บนด้านหลังของตัวเรือนพร้อมบอกค่ากะรัตของทองคำที่ใช้ แต่ถ้าสายของนาฬิกาเป็นแบบที่ไม่สามารถถอดแยกออกจากตัวเรือนได้  อย่างเช่น  นาฬิกาทรงกำไลข้อมือ  ค่ากะรัตก็อาจจะประทับไว้บนกำไลข้อมือนั้นๆได้เช่นกัน

    นาฬิกาเรือนทองนั้นอาจจะมีราคาถูกที่สุดอยู่ที่ประมาณ 300 ดอลลาร์สหรัฐฯ แต่โดยส่วนมากแล้วจะมีราคาแพงกว่านี้มาก แน่นอนว่าสำหรับเรือนทอง 18k ย่อมจะมีราคาที่แพงกว่านาฬิกาเรือนทอง 14k และถ้านาฬิกาไหนมีสายซึ่งทำจากทองคำเช่นเดียวกันกับตัวเรือนแล้วละก็คงไม่ต้องสงสัยเลยว่านาฬิกาเรือนนั้นจะมีราคาขึ้นเป็นทวีคูณเพราะมูลค่าของทองนั้นเป็นที่ทราบกันดีว่าควรแก่การสะสมและครอบครองไว้ยิ่งนัก

    ทองชุบ
   นาฬิกาทองชุบ(Gold - Plated Watch)มักจะพบเห็นได้โดยทั่วไปมากกว่านาฬิกาเรือนทอง ตัวเรือนนาฬิกาประเภทนี้จะทำมาจากโลหะที่มีค่าน้อยโดยปกติที่เรามักจะพบเห็นก็คือทองเหลืองหรือเหล็กกล้า ซึ่งจะถูกเคลือบด้วยแผ่นทองคำที่มีความหนาถึง 20ไมครอน แต่โดยส่วนใหญ่ที่เราเคยเห็นกันนั้นจะเคลือบด้วยทองคำหนาประมาณ 10 ไมครอนหรือน้อยกว่านี้แตกต่างกันไป (1 ไมครอนจะมีค่าเท่ากับ 1/1,000 มิลลิเมตร กระบวนการนำโลหะทองคำเหล่านี้มาประยุกต์เรียกว่า การชุบโลหะทองคำด้วยไฟฟ้า(Electroplating) และส่วนใหญ่ทองคำที่นำมาใช้สำหรับชุบนั้นจะนิยมใช้ทองคำที่มีค่าสูงกว่า 18 กะรัต เพราะว่าจะให้เนื้อทองสีเหลืองที่มีความเข้มข้นมากกว่า

    ส่วนนาฬิกาเรือนสีทอง(Gold - Tone Watch )ที่เราพบเห็นกันอยู่ทั่วไปซึ่งมีราคาไม่สูงนักจะมีเนื้อของทองคำเคลือบอยู่บางกว่านาฬิกาทองชุบ(Gold - Plated Watch)และราคาของนาฬิกาทั้งสองชนิดนี้ก็จะมีราคาเริ่มตั้งแต่ต่ำกว่า 50 เหรียญสหรัฐฯ จนถึง 1,000 เหรียญดอลลาร์สหรัฐฯเลยทีเดียว

   เหล็กกล้า
 เมื่อไม่นานมานี้เอง  เหล็กกล้า(Steet)  ได้กลายเป็นวัสดุที่มีบทบาทสำคัญที่ได้รับความนิยมอย่างสูงในอุตสาหกรรมการประดิษฐ์นาฬิกา  เนื่องจากความกระแสนิยมตามแฟชั่นที่เปลี่ยนไปทำให้รสนิยมของคนส่วนใหญ่หันมาชื่นชอบโลหะที่มีสีขาวซึ่งจะเห็นได้จากปริมาณยอดขายของทองคำขาวที่มีจำนวนเพิ่มสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัดและสำหรับเหล็กกล้าที่นิยมนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการประดิษฐ์นาฬิกาก็คือสเตนเลสสตีล นั่นหมายความว่าเหล็กกล้านั้นประกอบด้วยธาตุโครเมียม ก่อเป็นรูปร่างขึ้นที่ทำหน้าที่เสมือนเป็นเกระป้องกันพื้นผิวของโลหะอย่างแท้จริงและยังป้องกันการกัดเซาะที่อาจทำให้เกิดสนิมได้อีกด้วย

    สำหรับนาฬิกาเรือนเหล็กกล้านั้นจะมีราคาเริ่มตั้งแต่ต่ำกว่า 50 ดอลลาร์สหรัฐ์ฯไปจนถึงหลักพันเลยทีเดียว อย่างไรก็ดี หลายท่านอาจประหลาดใจว่า เหตุใดนาฬิกาที่ทำจากวัสดุราคาถูกเช่นนี้  ถึงได้มีราคาแพงลิบลิ่ว นั่นก็เป็นเพราะว่าวัสดุที่นำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตนาฬิกานั้นเป็นเพียงปัจจัยเล็กๆอย่างหนึ่งที่ใช้การกำหนดหรือตั้งราคาของนาฬิกาเรือนนั้นๆสำหรับปัจจัยที่เป็นต้นทุนซึ่งมีบทบาทสำคัญมากกว่าก็คือต้นทุนแรงงานที่ช่างทำนาฬิกาได้อุทิศเวลาของตนให้กับการประดิษฐ์และจำนวนที่ใช้จ่ายไปกับการส่งเสริมการขายนาฬิกาแบรนด์นั้นจนเป็นที่รู้จักของคนทั่วไปยกเว้นนาฬิกาบางประเภทที่ประดับด้วยเพชรหรืออัญมณีล้ำค่าต่างๆอย่างละลานตา
 สำหรับนาฬิกาประเภทนี้จะเรียกกันว่า เครื่องประดับบอกเวลา (Jewelry Watches) ราคาของนาฬิกาประเภทนี้โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีมูลค่าใกล้เคียงกับมูลค่าของวัสดุที่นำมาใช้ผลิตนาฬิกาหรือไม่แตกต่างจากมุลค่าของเพชรพลอยที่นำมาใช้ประดับมากนักและอาจจะเพิ่มค่าแรงในการฝังเพชรและตกแต่งลวดลายต่างๆออกไปอีกขึ้นอยู่กับดีไซน์ของแต่ละเรือน

    นาฬิกาบางชนิดที่เราเห็นว่ามีการนำทองคำบริสุทธิ์มาใช้เป็นส่วนประกอบในการตกแต่งอยู่บนขอบตัวเรือนและสายนั้นจะเรียกกันอย่างง่ายๆว่า  นาฬิกาสองกษัตริย์ (Steel and Gold Watch ) ส่วนนาฬิกาสเตนเลสสตีลสลับคั่นด้วยทองชุบหรือโลหะสีทอง เรียกกันว่า ทู - โทนวอทช์ (Two -Tone - Watch)

 ไทเทเนียม
     โลหะชนิดหนึ่งที่มีสีขาวและยังเป็นโลหะที่มีความแข็งแรงทนทานมากอีกด้วย  ทำให้ในระยะหลังนี้ไทเทเนียมกลายเป็นโลหะที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างสูงในอุตสาหกรรมการประดิษฐ์นาฬิกาเช่นกันดังจะเห็นได้จากกระแสความนิยมในตัวโลหะสีขาวและยอดขายของนาฬิกาสปอร์ตที่มีการเจริญเติบโตสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเพราะว่าโลหะชนิดนี้เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการผลิตนาฬิกาสปอร์ตเป็นอย่างยิ่ง  วัสดุไทเทเนียมก็ยังมีความแข็งแรง
ทนทานมากกว่าสเตนเลสสตีลทั้งยังสามารถป้องกันการเกิดสนิมซึ่งอาจจะเกิดจากการกัดกร่อนของน้ำเค็ม กระนั้นไทเทเนียมนั้นสามารถเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายจึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ผู้ผลิตหลายรายต้องนำนาฬิกาไทเทเนียมของเขาไปเคลือบด้วยโลหะที่ใช้สำหรับป้องกันรอยขีดข่วนโดยเฉพาะอีกชั้นหนึ่ง

    วัสดุชนิดอื่นๆ  (Other Materials)
    นาฬิกาบางชนิดทำมาจากวัสดุอะลูมิเนียมซึ่งก็เป็นโลหะอีกชนิดหนึ่งที่มีสีขาว  น้ำหนักเบาและป้องกันการเกิดสนิมได้ด้วย  ว้สดุที่ยังไม่เป็นที่รู้จักกันมากนักสำหรับการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการประดิษฐ์นาฬิกานั้น  ยังมีอีกหลายชนิด อาทิ วัสดุที่มาจากการผสมผสานของ  'ทังสเตนคาร์ไบด์' และ'ไทเทเนียม' ส่งผลให้วัสดุชนิดนี้แข็งแรงทนทานเป็นอย่างมาก และยังเป็นโลหะชนิดต้านทานรอยขีดข่วนได้อีกด้วย
     ไฮ - เทค เซรามิกส์ (HI - Tech Ceramics) เป็นวัสดุที่ถูกใช้เพื่อเป็นเกราะป้องกันความร้อนบนกระสวยอวกาศ แต่ภายหลังได้มีการนำมาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตนาฬิกาด้วยเช่นกันดังจะเห็นได้จากแบรนด์อย่าง ราโด (Rado) ที่นำมาใช้ผลิตเป็นตัวเรือนและสายในผลงานบอกเวลาคอลเลกชั่นดังอย่าง   ซินทรา(Sintra)
   นอกจากนี้ผู้ผลิตบางรายยังได้นำเทคนิคการเคลือบโลหะเพื่อป้องกันหรือตกแต่งนาฬิกาทองเหลืองหรือนาฬิกาเรือนเหล็กของเขาโดยใช้เทคนิคการเคลือบที่เราเรียกสั้นๆว่า PVD (Physical vapor Depositon)   ซึ่งการเคลือบด้วยทองคำก็สามารถผลิตด้วยกรรมวิธีนี้ได้เช่นเดียวกันเพื่อเป็นอีกหนึ่งทางเลือก นอกเหนือจากกรรมวิธีที่นำโลหะนั้นไปชุบทองด้วยไฟฟ้า (Electroplating)  ดังนั้นการนำวัสดุไทเทเนิยมไนไตรท์ ซึ่งมีความแข็งแรงทนทานสูงก็สามารถนำมาเคลือบ PVD เพื่อป้องกันรอยขีดข่วนได้เช่นกัน
   คาร์บอนไฟเบอร์ จัดเป็นวัสดุอีกชนิดหนึ่งที่มีความแข็งแรงและมีน้ำหนักเบาไม่ว่าจะเป็นชนิดที่มีสีดำหรือสีเทาดำอันที่จริงแล้วเป็นผลมาจากการผสมผสานระหว่างคาร์บอนไฟเบอร์และสารประกอบโพลีเมอร์ซึ่งบางครั้งได้มีการนำมาใช้เพื่อทำหน้าปัดและตัวเรือนของนาฬิกา

   ผลึกแก้วใสหรือคริสตัลแซพไฟร์
   สำหรับวัสดุที่นำมาใช้เพื่อทำเป็นกระจกคริสตัลใสป้องกันพื้นหน้าปัดของนาฬิกานั้นจะมีอยู่ด้วยกัน 3 ชนิดนั่นก็คือ กระจกมิเนอรัล ( MINERAL  GLASS )ซึ่งเป็นกระจกที่มีพื่นฐานการผลิตเช่นเดียวกันกับกระจกที่ใช้ทำหน้าต่างดังที่เราเห็นกันอยู่ทั่วไป   วัสดุชนิดที่สองก็คือ อะครีลิก(Acylic)  ซึ่งเป็นพลาสติกใสชนิดหนึ่งที่มีความแข็งแรงทนทานเป็นอย่างสูงและยังเป็นวัสดุที่ป้องกันการแตกละเอียดได้ดีอีกด้วยแต่คริสตัลชนิดนี้สามารถเกิดรอยขีดข่วนได้ง่าย  จึงไม่นิยมนำมาใช้ในการทำกระจกหน้าปัดนาฬิกาสำหรับวัสดุชนิดสุดท้ายที่เราจะกล่าวถึงนั่นก็คือ แซพไฟร์สังเคราะห์ (Synthetic Sapphire)  เป็นวัสดุชนิดพิเศษที่มีความเเข็งแรงทนทานมาก และถูกนำมาใช้เพื่อเป็นคริสตัลชนิดต้านทานรอยขีดข่วนได้ดี

   แซพไฟร์สังเคราะห์ก็คือวัสดุชนิดเดียวกันกับแซพไฟร์ที่นำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องประดับต่างๆเว้นเสียแต่ว่าจะเป็นคริสตัลที่ทำขึ้นโดยฝีมือมนุษย์และเมื่อถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้ทำนาฬิกาคริสตัลแบบไร้สีเช่นเดียวกับแซพไฟร์ตามธรรมชาติ ซึ่งมีอัตราความแข็งแรงทนทานอยู่ที่ระดับ 9 เลยทีเดียวสำหรับเพชรนั้นถือว่ามีอัตราความแข็งอยู่ที่ระดับ 10 ซึ่งเป็นวัตถุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติชนิดเดียวเท่านั้นที่มีความแข็งแรงที่สุด ทั้งนี้แซพไฟร์สังเคราะห์ยังได้มีการนำมาใช้ประกอบเป็นฝาหลังของตัวเรือนเพื่อเผยให้เห็นการทำงานของกลไกที่ตกแต่งขัดเกลาได้อย่างประณีตงดงามอีกด้วย

   สายนาฬิกา
สายนาฬิกาทำมาจากวัสดุหลายๆชนิดที่มีความแตกต่างกัน อาทิ ทองคำ สเตนเลสสตีลชุบทอง ทองเหลืองชุบทอง   เหล็กกล้า ไทเทเนียม  อะลูมิเนียม รวมถึงหนังสัตว์และหนังลูกวัว (Calfskin)  ก็เป็นหนังชนิดหนึ่งที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการนำมาทำสายนาฬิกา  ส่วนหนังอีกชนิดหนึ่งหนึ่งที่นิยมนำมาใช้ก็คือ  หนังแพะอ่อน  (Kidskin)  หรือที่รู้จักกันในชื่อ 'เชฟโร' (Chevreau) ซึ่งทำมาจากหนังแพะนั่นเอง  นอกจากนี้ยังมีหนังลูกหมูและหนังแกะที่มีการนำมาใช้ประกอบเป็นสายนาฬิกาด้วยเช่นกัน  สำหรับกลุ่มประเภทของหนังที่นำมาทำสายของนาฬิกาที่เราเรียกกันว่า หนังเทศหรือหนังที่มีลวดลายประหลาด (Exotics)  โดยทั่วไปจะมีราคาสูงกว่าหนังวัวหรือหนังหมูในที่นี้จะขอยกตัวอย่างให้เห็นกันอย่างชัดเจนได้แก่ หนังตะกวด (Lizard)  หนังจระเข้ท้องเหลือง (Crocodile)    หนังจระเข้ตีนเป็ด(Alligator)  หนังนกกระจอกเทศ (Ostrich)  และหนังปลาฉลาม (Shark) และล่าสุดได้มีการนำ คาร์บอนไฟเบอร์มาใทำสายนาฬิกา

    อย่างไรก็ดีบางครั้งได้มีการนำหนังลูกวัวมาตอกลายนูนเพื่อให้เกิดเป็นลวดลายที่ดูคล้ายกับหนังเทศ ในกรณีเช่นนี้จะเรียกสายหนังประเภทนี้ว่า สายหนังลายนกกระจอกเทศ (Ostrich-Look) หรือสายหนังลายตะกวด (Lizard-Look) เป็นต้น   ส่วนคำว่าตอกลายนูน (Embossed) และลายเมล็ดข้าวนั้น(Grain)ได้มีการนำมาใช้เพื่ออธิบายถึงการตกแต่งลวดลายเหล่านี้ อย่างเช่นตอกกลายหนังจระเข้หรือลายหนังนกกระจอกเทศ ยังมีสายนาฬิกาอีกหลายชนิดซึ่งทำมาจากวัสดุ   สังเคราะห์ อาทิ ไนลอน พลาสติก ยาง เเละเคฟลาร์ ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความเหนียวเป็นพิเศษซึ่งมีการนำไปใช้เพื่อทำเป็นเสื้อเกราะกันกระสุนวัสดุต่างๆเหล่านี้ได้รับความนิยมเป็นอย่างสูงสำหรับการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตนาฬิกาสปอร์ตเพราะว่ามีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถทนต่อสภาวะอากาศได้เป็นอย่างดี
   สารพัดวัสดุเหล่านี้ถูกนำมาผสมผสานกันและกลายเป็นเรือนเวลาสวยและทรงคุณค่า  นี่เฉพาะเเค่ภายนอกเท่านั้นหากลงลึกถึงชิ้นส่วนกลไกภายในที่ทำงานด้วยแล้วจะยิ่งเห็นถึงความหลากหลายของวัสดุที่นำมาใช้ในการประดิษฐ์นาฬิกาแต่ละเรือน

บทความดีๆจากเว็บฟิสิกส์ราชมงคล
http://www.electron.rmutphysics.com