Mekanik saat: Parçalarına ayrılmış görünüm

• Mekanik saat mekanizmasının parçalarını söküp üç boyutlu olarak sergileyen bir modelin yapım sürecini kaydeden bir yazı
• Daha önce gerçek montaj sırasını ve mekânsal yerleşimi koruyan sökülmüş sergi örnekleri piyasada bulunmuyordu
• Birden çok kez reçine (epoksi) ile denemeler yapıldı, ancak katmanlar arasında kırılma indisi ve kabarcık sorunları yaşandı
• Misina (monofilament) kullanarak parçaları askıda tutup tamamını tek seferde dökme yöntemi nihai çözüm oldu
• Birçok prototip denemesinin ardından, hassas konum kontrolü ve yüzey kaplaması gibi iyileştirmelerle yüksek kaliteli bir sonuç elde etme deneyimi anlatılıyor

---

Giriş

• Mayıs 2022'de, Bartosz Ciechanowski'nin blog yazısı üzerinden mekanik saat mekanizmasının çalışma prensibiyle tanışılmasıyla başladı
• Söz konusu yazıda, etkileşimli illüstrasyonlar sayesinde saat mekanizmasının her bir parçasını görsel olarak "patlatılmış" biçimde inceleyip döndürebilme özelliği öne çıkıyordu
• Bu tür çevrimiçi görselleştirmelerin ötesinde, gerçekten parçalarına ayrılmış bir saat modelini elde tutup incelemek nasıl olurdu sorusundan doğan uzun süreli merak bu denemeye dönüştü

Gerçek bir sökülmüş model bulunamıyor

• Piyasada bazen saat parçalarının reçine blok içinde rastgele yerleştirildiği steampunk sanat işleri satılıyor, ancak bunların gerçek mekanizma yapısıyla ilgisi az
• Parçaların reçine içine yayılı biçimde yerleştirildiği "buffet style" sergiler de var, ancak istenen üç boyutlu montaj sırasını ve mesafeleri koruyamıyor
• Mekanizmanın tüm parçalarını doğru konumsal ilişkilerle "patlatılmış" şekilde açıp sabitlemek son derece zahmetli bir iş
• Saat montajı deneyimi olan biri (watchmaker) olunmadıkça bunu düzgün biçimde gerçekleştirmek zor

Nasıl yapılabilir?

• Bartosz Ciechanowski'nin blogunda referans alınan ETA 2824-2 mekanizması, aşırı fazla sayıda mikro parçaya sahip olduğu için prototip için uygun değildi
• Cep saati mekanizması, daha az parçalı ve daha basit yapılı olduğundan ilk deneyler için uygundu
• Çeşitli vintage cep saati mekanizmaları ikinci el olarak ucuza bulunabiliyor ve aynı zamanda acemi watchmaker'ların pratik malzemesi olarak da kullanılıyor

Katmanlı reçine döküm denemesi

• Fiziksel modelin elde tutulabilecek kadar sağlam olması gerektiğinden, parçaları şeffaf epoksi reçine içine katman katman gömme stratejisi düşünüldü
• Her katman kürlendikten sonra bir sonrakini dökmek, katman sınırlarını belirgin bırakıyor; ayrıca sararma ve kürlenme süresi sorunları da yaratıyordu
• Katmanlar arasındaki kırılma indisi farkı görsel olarak yapay bir etki yaratıyordu; ayrıca yarı kürlenmiş reçineyle çalışmak zordu ve çok sayıda kabarcık oluşuyordu
• Her katmanı ayrı üretip üst üste koyma yöntemi, zaman ve emek açısından aşırı maliyetli olduğundan terk edildi

Misina ile parça askılama

• Şeffaf plastik çubuklar yerine monofilament misina (fly-fishing için kullanılan tür) tercih edildi; çünkü epoksi reçineyle benzer kırılma indisine sahip olduğu için daha az fark ediliyordu
• Misina sarılı halde bulunduğundan şeklini koruyor; bu yüzden yüksek sıcaklıktaki fırında tekrar tekrar gerilerek düzleştirme işlemi yapıldı
• Parçaları misinaya hassas biçimde bağlamak için cımbız, pinset ve hızlı yapıştırıcı (CA glue) ile dikkatli çalışma gerekiyordu

Ev tipi epoksi reçine dökümü

• Birden çok şeffaf epoksi reçine türü denendi; temel şeffaflık iyi olsa da viskozite, kürlenme süresi ve kabarcık oluşturma özellikleri farklıydı
• Tam şeffaflık için vakum odası kullanarak kabarcıkları çıkarma yöntemi uygulandı
• Reçineyi karıştırma, vakumla işlemden geçirme, kalıba dökme ve ardından yeniden vakum uygulama adımları sırayla gerçekleştirildi

İlk prototip deney sonuçları

• Silindirik kalıpların iç yapıyı anlamayı zorlaştırdığı, küp biçimli kalıpların daha uygun olduğu görüldü
• Misina neredeyse görünmezdi; hızlı yapıştırıcı ile reçinenin etkileşimi açısından da kayda değer bir sorun gözlenmedi
• Kürlenme sırasında reçinenin büzüşmesi nedeniyle silindirin çatlaması sorunu ortaya çıktı

İkinci prototip ve montaj yönteminde iyileştirme

Söküm ve temizlik

• Saat mekanizması tamamen sökülüp temizlendi, ardından hassas yapıştırmalı montaj yapıldı
• Cımbızlar, hızlı yapıştırıcı ve misina kesme jig'i kullanılarak parçalar doğru konumlara yerleştirildi

Train wheel side montajı

• İşe mekanizmanın daha karmaşık olan train wheel side kısmından başlandı; ana bridge gibi parçalar misinanın vidalara bağlanmasıyla hizalandı
• Küçük parçalar ise ayrı misina uçlarına yapıştırılıp dik konumda sabitlendi

Kadran tarafını çevirip montaj

• Tamamlanan yarım montajı tutan yardımcı bir jig üretilerek, diğer taraftaki çalışmalar da güvenli şekilde yürütüldü

Kalıp ve reçine hazırlığı

• Akrilik levha, epoksi önleyici bant ve yapısal yapıştırıcı ile küp biçimli kalıp üretildi
• Prototip sonuçları, daha hassas yükseklik kontrolü, daha belirgin patlatılmış yerleşim ve daha kolay parça hizalamanın sonraki geliştirme alanları olduğunu gösterdi

Üçüncü prototip: Hassas konum kontrolü

• Makaslı lift (lab jack), mıknatıslı cımbız gibi araçlarla ince ayar hassasiyeti artırıldı
• Hızlı yapıştırıcı hızlandırıcısı, damlatma aracıyla çok küçük miktarlarda uygulanarak yapıştırma verimi yükseltildi
• Balance wheel ve hairspring doğal biçimde açılarak saatin kalbi görsel olarak vurgulandı
• Genel montaj yapısı nedeniyle, parçaların doğru biçimde askıda kalması için tüm düzenek ters çevrilmiş halde döküldü

Dördüncü prototip: ETA-2824 / PT5000 mekanizması

• Nihai hedef olan ETA 2824 mekanizmasıyla (PT5000 uyumlu model) deney yapıldı
• Parçaların küçülmesi, yağ ve yüzey işçiliği sorunları, boya hasarı gibi zorluklar yaşansa da temel montaj süreci aynı şekilde uygulanabildi
• Darbe koruma yayı, balance assembly gibi hassas parçaların askıda tutulması özel yöntemlerle çözüldü
• Kalıp boyutu sınırlamaları nedeniyle montaj açısının bozulması ve reçinenin boyayı çözmesi gibi hatalar olsa da yaklaşık 18 saatlik çalışmayla sonuç elde edildi

Nihai ürünün üretimi ve boyanın korunması

• Epoksi ve hızlı yapıştırıcının boyayı çözdüğü görüldükten sonra, nihai çözümün lake sprey kaplama olduğu anlaşıldı
• Misina kesme jig'i ve montaj yardımcı aparatları geliştirilerek tekrarlanabilir üretkenlik artırıldı
• Montaj, boyama ve nihai birleştirme aşamalarının her biri ayrıntılı biçimde yürütüldü

Sonuç ve değerlendirme

• Mükemmel yüzey bitişi zor olsa da, 2,5 yıla yayılan denemelerin sonunda istenen yapıyı elde etme deneyimi vurgulanıyor
• Blog yazısının bu işe ciddi biçimde girişmek için bir kıvılcım olduğu belirtilirken, bunu farklı saat mekanizmalarının üç boyutlu sökülmüş modellerine genişletme potansiyeline de dikkat çekiliyor

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Bartosz Ciechanowski'nin blog yazısının şu anda internette bulunabilecek en iyi içeriklerden biri olduğunu düşünüyorum bağlantı
  • Bu kişi aynı seviyede ayrıntıyla birçok başka proje de yaptı arşiv bağlantısı
  • Bu konu 3 yıl önce de Hacker News'te tartışılmıştı; 4 binden fazla puan alarak tüm zamanların en popüler 8. gönderisi olmuş, tam anlamıyla bir klasik ilgili tartışma
• Gerçekten harika bir çalışma. Bir sanatçının kamera gibi nesneleri reçine içinde kapsülleyip ardından su jeti kesiciyle keserek farklı bir exploded view oluşturduğu bir işi hatırlattı. Ama bağlantıyı bulamıyorum
  • Fabian Oefner'in gerçekten yaptığı benzer çalışma
• Reçinenin kırılma indisini ayarlamanın bir yolu olsaydı, misina (askı sistemi) tamamen görünmez olabilirdi diye düşündüm
  • Bunu ciddi ciddi düşünmedim ama ne tür katkı maddeleri gerekeceğini merak ediyorum. Arayınca optik alanında bununla ilgili epey önceki çalışma olduğunu gördüm. Hâlâ umut verici bir konu gibi geliyor
• Gerekli araçlar ya da deneyim olmadan tamamen pürüzsüz bir ayna yüzeyi elde etmenin zor olduğu yorumuna katılıyorum. Bir zamanlar bir LGA CPU soketini bardak altlığına çevirmiştim; normal zımpara kâğıdıyla giderek daha yüksek grit değerlerine çıkarak neredeyse kusursuz bir dikdörtgen prizma formu elde edebilmiştim. Zımparayı cam yüzeye yapıştırıp onun üzerinde hareket ettirdim, sonunda polisaj bileşiği kullanıp kullanmadığımı ise hatırlamıyorum
  • Zımparalama çok uzun sürüp yorucu olabiliyor; keşke bir orbital sander'ım olsaydı. Yüzey taşlama işi de gerekiyor ve zamanla alanım olsa farklı sander'lar ve polisaj araçları kullanmak isterdim. Güvenilir bir epoksi satıcısının gerçek görüntülerinde süreci görebilirsiniz video bağlantısı
  • Zımparayı cama yapıştırmak ya da bantlamak gerçekten düz bir yüzey taşlaması yapmayı sağlıyor. Bu yöntemle bıçakları ne kadar keskin hale getirebildiğimi bizzat gördüm
• PT5000 mekanizmasının kullanılmış olmasına sevindim. En sevdiğim kalibrelerden biri. Bu mekanizma ETA 2824-2'nin Çin yapımı bir klonu ve AliExpress'te ucuza bulunabilen saatlerde sıkça kullanılıyor. Safir kristal, seramik bezel, lume, tam su geçirmezlik gibi özelliklere sahip bir Submariner hommage saati 100 dolara alabiliyorsunuz ve bu mekanizmayla İsviçre saatlerine benzer doğruluk verebiliyor (COSC sınırları içinde kalıyor). Eskiden sahip olduğum biri günde +5 saniye çalışıyordu; Çin saat endüstrisinin ne kadar ilerlediğini gösteriyor
  • AliExpress'ten klon mekanik saat alırken işe yarayan kaynaklar ya da ipuçları varsa öneri almak isterim. Fiyat/performansı anlayıp öyle almak istiyorum
  • Tüketici elektroniğindeki işleme ve montaj teknolojisi deneyiminin Çin saat pazarının büyümesinde büyük payı olduğunu düşünüyorum
  • Gerçekten etkileyici. Reçineyle saat mahvetmediğim zamanlarda saat bakım/overhaul hobisiyle uğraşıyorum; bir sonraki hedefim kronograf mekanizmasını öğrenmek. Bir ST19 mekanizması yakında elime ulaşacak; o da ucuz, güvenilir, tamamen mekanik ve column wheel yapısına sahip. Çin saat endüstrisini alkışlıyorum
• Bazıları için bu çalışma bir tür "saygısızlık" gibi gelebilir. Bu olağanüstü makinelerin cazibesi sadece iç yapılarında değil, onlarca yıl düzgün çalışabilmelerinde; bozulup sonra tamirle yeniden hayata dönmeleri asıl sihir. Wristwatch Revival YouTube bağlantısı. Çocukken kardeşimin reçine çalışmalarıyla deniz altı gibi görünen objeler yaptığını hatırlıyorum. Ben sabırsız olduğum için tam kürlenmeden dokunur, hep bozardım
  • Antikacılarda cep saatlerinin buna benzer fiyatlara satıldığını sıkça görebilirsiniz. Tamamı yerinde duran ama sadece temizlenip yağlanınca yeniden çalışacak bir örnek bulmak oldukça kolay. Sahiplerinden kat kat fazla cep saati var, bu yüzden pratik malzemesi olarak çok kullanışlılar. Tamir ücretleri yüksek ama usta ve alet azlığından talep düşük (bende de iki tane var)
  • Bunu bir eğitim aracı olarak düşünürsek daha da anlamlı olabilir. Zaten bu projeye ilham veren dijital versiyonun da eğitsel bir amacı vardı
  • Tamir sürecindeki sihir harika ama mekanizmanın nasıl çalıştığını anlamak da en az onun kadar ilginç. İkisine birden ilgi duymak çok doğal
• Tam sertleşene kadar jel gibi kalan ve konumu elle ayarlanabilen şeffaf bir malzeme olup olmadığını merak ediyorum. Yani jel süspansiyonla parçaları 3D yazdırır gibi havada tutup en sonunda tamamen sertleştirmek. SLA 3D yazıcı reçinesinin viskozitesi yeterliyse, parçaları istenen konuma getirip sonra UV ile hepsini birden kürleme fikri aklıma geliyor ilgili video
  • Jel tip reçineler var ama kabarcık sorunu yüzünden uygulaması zor; parçalı döküp katmanlar halinde ilerleyen casting yöntemi daha yaygın. Kırılma indisinin çok az farklı olması nedeniyle katman sınırlarının görünmesi de kolay kolay önlenemiyor
  • Eğer akışkansa, kaldırma kuvveti/yoğunluk yüzünden parçalar hep yukarı çıkacak ya da dibe çökecek. Aynı kırılma indisine sahip küçük boncuklarla geçici sabitleme yapıp sonra her şeyi reçineyle doldurarak konumu korumak da düşünülebilir. Akvaryum süslerinde benzer bir yöntem gerçekten kullanılıyor ilgili video
• Bartosz, bunu görürsen lütfen benimle doğrudan iletişime geç. Bu işi senin blogun sayesinde yapabildim ve bitmiş halini sana göndermek isterim. Yan bir proje olmasına rağmen kalite ve bitiş detayları gerçekten etkileyici
• Askı sistemi (destekler) aynı kırılma indisine sahip bir malzemeden yapılırsa görünmemesi gerekir
  • Naylon ile epoksi reçinenin kırılma indisleri birbirine yakın ama tam aynı değil. Naylon yerine epoksiden ince çubuklar yapmayı denedim ama istediğim sonucu alamadım
• Bitmiş eserin görünümü çok etkileyici. Müze sergilerinde de oldukça ilgi görebilir. Ayrıca ciechanow.ski sitesi her zaman büyük bir ilham kaynağı