Relojoaria Revelada: Visão Interna de um Mestre Mecânico

Curvado sobre sua mesa e observando através de uma lupa, Cameron Weiss presta pouca atenção às máquinas ferramentas na sala ao lado. O mestre relojoeiro treinado na Suíça geralmente está ocupado demais polindo, brunindo, verificando encaixes e montando os centenas de pinos, engrenagens, molas e alavancas que entram nos "movimentos" mecânicos que alimentam cada relógio de luxo.

Isso não sugere que o Sr. Weiss não aprecie o papel crítico que essas máquinas ferramentas desempenham na realização de seu sonho: construir sua própria marca de relógios de pulso, baseada intransigentemente em seus próprios ideais artísticos. Assim como estampar seu nome de família no mostrador implica uma certa estética, o rótulo "Los Angeles, Califórnia" implica um desejo profundo de restaurar o prestígio a uma indústria nacional que entrou em colapso com o advento de movimentos de quartzo mais baratos e precisos nos anos 1960. Para o Sr. Weiss, restaurar esse prestígio significa não apenas montar as peças aqui, mas também fabricá-las aqui.

É por isso que a Weiss Watch Co. precisa de máquinas ferramentas. Apesar de toda a habilidade do fundador, alavancar técnicas centenárias para fabricar à mão peças como as placas principais de latão para movimentos, as pontes que mantêm esses movimentos no lugar e as caixas externas seria proibitivamente caro e demorado. Também seria antagônico ao objetivo de não apenas fazer arte, mas tornar essa arte acessível. Sem tecnologia de usinagem moderna e flexível, não seria possível iterar múltiplos protótipos antes de finalizar e produzir um design em quantidades que até agora variaram entre 5 e 500 por série, diz o Sr. Weiss.

O VMC de três eixos e o torno tipo suíço que realizam esse trabalho estão alojados em uma garagem adjacente ao espaço de escritório de 2.100 pés quadrados da empresa em Torrance. O único programador e operador das máquinas é Grant Hughson, ex-engenheiro de aplicações do fabricante de ferramentas de corte Sandvik Coromant e parceiro de negócios do Sr. Weiss em uma entidade separada: Pinion Precision Technology. O objetivo dos parceiros para a Pinion Precision é ambicioso: produzir peças para relógios além da marca Weiss. Especificamente, eles esperam aproveitar a lacuna antecipada deixada pela Swatch, um proeminente fornecedor de peças na Suíça que está abandonando esse negócio para focar exclusivamente na fabricação de relógios completos.

Há boas razões para confiar na capacidade da Pinion Precision de capturar esse trabalho, diz o Sr. Weiss. Uma lição dos primeiros dias da Weiss Watch Co., quando ele ainda montava movimentos em sua mesa de cozinha a partir de componentes quase todos suíços, é que outras oficinas de usinagem geralmente não estão acostumadas a fazer arte. "Cada peça que fazemos não só tem que cair dentro de uma tolerância muito apertada; também tem que ser visualmente atraente", diz ele.

No passado, continua ele, as oficinas aceitavam confiantemente o tipo de trabalho que o Sr. Hughson agora faz internamente, apenas para lutar para fazer esse trabalho de forma econômica. Isso inclui algumas empresas já acostumadas a peças pequenas (a maioria dos pinhões mede menos de 1 mm), alta precisão (+0,0002/-0 polegada para algumas intersecções furo-pinhão) e acabamentos superficiais lisos (16 RA ou mais lisos são típicos). Na verdade, ele lembra um caso em que um fornecedor potencial ficou tão humilhado pelo tempo de resposta inesperadamente longo em um pedido de protótipo que ofereceu as peças de graça.

O Sr. Hughson acrescenta que a dificuldade desse trabalho vai além de atender a especificações rigorosas. Afinal, pode-se dizer que operadores nascem para tais desafios. O que pode ser mais difícil é aderir a padrões de qualidade que podem parecer subjetivos. Da mesma forma, realizar operações de maneiras não convencionais e contra-intuitivas para apoiar processos de acabamento manual minuciosos.

Peças como Arte

Poucas oficinas de usinagem "pintam" com suas trajetórias de ferramenta, mas o trabalho da Weiss Watch Co. exige isso. Em componentes de ponte de latão como os mostrados no slideshow acima, a atenção deve ser dada a cada redemoinho e linha, e trajetórias de ferramenta padrão muitas vezes não servem, seja qual for a tolerância medida ou acabamento superficial. "Para todas as estratégias de acabamento, na maior parte, a geometria está sendo desenhada", diz o Sr. Hughson. "A trajetória da ferramenta tem que ir de um certo jeito — você não pode apenas clicar em uma área e dizer 'faça um bolsão'."

Ele cita os padrões de listras Genebra (Geneva striping) como um exemplo particularmente bom de como a estética pode tornar a terceirização da usinagem difícil. Visíveis na foto de abertura do slideshow acima, essas faixas diagonais largas que se estendem pela placa principal e ponte derivam grande parte de seu apelo visual de marcas de ferramenta internas paralelas que se curvam em direção à interseção com uma faixa adjacente, mas nunca saltam a lacuna. As linhas internas são moldadas de uma certa forma tanto para apelo visual quanto para capturar poeira dentro do movimento, e manter uma borda clara entre cada faixa é essencial, diz o Sr. Hughson. Cortar essas características em uma fresadora em vez de uma máquina dedicada de listras Genebra requer o que ele diz ser uma abordagem não convencional de programação. Por exemplo, em vez de usar um passo constante (stepover) no VMC FANUC Robodrill da oficina, ele emprega um corte de fenda de largura total, depois sobrepõe metade desse corte com outro caminho de fenda de largura total.

A partir daí, nenhuma medição específica ou série de medições pode determinar definitivamente se a listragem está correta. É um padrão puramente visual, com o Sr. Weiss usando um microscópio para avaliar o padrão usinado contra um ideal escolhido. Além disso, a largura e o espaçamento das faixas podem diferir ligeiramente de movimento para movimento e de protótipo para protótipo durante o desenvolvimento de um novo movimento. Certas características da peça também devem ser cortadas de certas porções do quadrado de latão que mede 2 por 2 por 0,125 polegadas para garantir listragem consistente uma vez que o movimento é montado. Complicando ainda mais, características espaçadas muito próximas não deixam espaço suficiente para ferramentas de corte, enquanto aquelas muito próximas à borda do material bruto esbarram em marcas de entrada e saída de ferramenta inestéticas.

Garantir acesso da ferramenta às várias características da placa principal e ponte também é importante para chanfrar bordas para evitar formação de rebarbas. O Sr. Weiss prefere remover rebarbas manualmente em alguns casos, mas muitas peças são muito pequenas e frágeis. O Sr. Hughson diz que gasta muito tempo estrategizando sobre como deixar uma superfície limpa ou garantir que as rebarbas se formem de uma maneira que não atrapalhe o trabalho manual. Por exemplo, uma certa característica pode ser usinada do lado oposto da peça do que inicialmente pretendido, ou um corte de perfil pode não penetrar totalmente a peça para evitar que uma rebarba empurre para o outro lado.

Nada disso sugere que processos de usinagem confiáveis e repetíveis são impossíveis de desenvolver para componentes de relógios, diz o Sr. Hughson. No entanto, a capacidade de fazê-lo é limitada com duas máquinas ferramentas e um único programador/operador (o resto da equipe consiste na esposa do Sr. Weiss, Whitney, que cuida do marketing; bem como Lisa Odland, aprendiz de relojoaria do Sr. Weiss, e uma administradora de front office, Christy Broderson). Enquanto isso, a complexidade do trabalho pode ser uma ordem alta para oficinas externas que não são dedicadas a isso. Escalar a produção é o objetivo, mas a arte simplesmente não pode ser comprometida.

Fazendo o Tempo

Dadas as realidades da terceirização, o Sr. Hughson lida com a maior parte do desenvolvimento do processo de usinagem. Peças maiores vão para o Robodrill, fornecido pela Methods Machine Tools. Os componentes menores e mais complexos geralmente vão para o que ele chama de um torno tipo suíço "totalmente equipado": um Tornos Swiss Nano de nove eixos importado da Suíça com uma série de recursos não padrão que são bem adequados para relojoaria. Por exemplo, dois fusos de fresamento de alta frequência controlados individualmente oferecem 60.000 e 80.000 rpm respectivamente — velocidades suficientes para fresamento eficaz com as menores ferramentas de corte. Entre outros recursos, a máquina com ferramentas na gangue (gang-tooled) também oferece capacidade de sincronizar dispositivos de fixação de trabalho e fusos de fresamento para operações de corte de engrenagens (gear hobbing), bem como um sistema de tubo com vácuo para remover as minúsculas peças.

Ainda, iterar protótipos o mais rápido possível exige não apenas a tecnologia certa, mas também engenhosidade caseira. No Tornos, por exemplo, até a capacidade de rodar efetivamente ferramentas como uma serra de fenda de 0,03 polegadas vai apenas até onde a configuração precisa mudar. "Você nem consegue enfiar o punho entre o fuso principal e o subfuso", diz o Sr. Hughson, explicando que às vezes pode ser difícil ver se uma minúscula característica foi realmente usinada ou até se uma peça realmente transferiu para operações de retrabalho do subfuso. Além disso, uma única peça pode exigir operações com até 10 ferramentas de corte diferentes, cada uma com seu próprio deslocamento, e com deslocamentos para a mesma ferramenta diferindo dependendo de seu vetor de aproximação. Configurar esses deslocamentos tocando cada ferramenta contra uma folha de papel de contato — um passo crítico para evitar danificar não apenas peças frágeis e caras, mas também ferramentas frágeis e caras — pode ser uma proposta demorada.

É por isso que o Sr. Hughson decidiu cedo que não teria nada disso. Em vez disso, ele configura os deslocamentos visualmente, guiado por uma imagem nítida da zona de trabalho em um LCD de tela plana detalhado o suficiente para ver cavacos individuais presos a peças que mal protrudem do guia de bucha do fuso principal ou micro mandril do subfuso. Essa imagem é gerada por uma minúscula câmera de microscópio instalada em um porta-ferramenta no slide da gangue. "Configuro todas as ferramentas, chamo o deslocamento de material para cada uma, verifico e ajusto conforme necessário. Não há necessidade de tocar em nada", diz ele. Esse sistema caseiro também proporciona tranquilidade de que os programas são sólidos e que tudo foi configurado e usinado corretamente.

No VMC, a fixação de trabalho tem sido o foco dos avanços mais significativos para acelerar a iteração de protótipos. Especificamente, o Sr. Hughson prefere focar em garantir uma interface precisa e repetível entre dispositivo de fixação e máquina em vez de colocar muito esforço na interface entre peça e dispositivo de fixação, como seus projetos originais faziam com seus pinos de localização de precisão. Afinal, a prototipagem frequentemente requer tirar peças da máquina para exame. Contanto que a localização do dispositivo de fixação não varie mais do que alguns milésimos de polegada de sua posição original, a sondagem na máquina pode atualizar rápida e automaticamente o deslocamento de trabalho em torno da peça.

Como ex-funcionário da Sandvik, ele naturalmente recorreu a modificar blanks de ferramentas de troca rápida Capto para fornecer a interface crítica entre máquina e fixação de protótipo. Comparado a confiar apenas em um encaixe repetível, essa estratégia torna mais fácil garantir que características em lados opostos da peça estejam localizadas corretamente em relação uma à outra. Projetos de fixação podem ser mais tolerantes, as repercussões do desgaste ou dano da fixação são menos severas, e problemas são mais fáceis de solucionar.

Avançando no Tempo

O primeiro movimento da empresa a ser construído quase inteiramente de peças dos EUA é retratado na capa desta revista: o CAL 1003 que alimenta o American Issue Field Watch. Esta primeira versão banhada a ouro foi limitada a apenas 50 peças. Agora, o movimento está em sua quarta iteração de produção, que apresenta uma taxa de batimento mais alta que versões anteriores, bem como um mecanismo "hacking" que permite aos usuários do relógio de US$ 1.995 iniciá-lo e pará-lo à vontade. Avançando, o objetivo é trazer a produção dos últimos componentes ainda produzidos na Suíça — molas espirais e rubis — para solo americano. Embora a capacidade exista, o Sr. Weiss diz que os fornecedores exigem a oportunidade de produzir em certos volumes antes de considerarem o trabalho. Ele e o Sr. Hughson esperam que a escala a partir daqui seja um processo incremental, como tem sido desde o início. "Estamos aprendendo à medida que avançamos", diz o Sr. Hughson.

Pode ser, mas a empresa percorreu um longo caminho em quatro curtos anos. Fez isso seguindo essencialmente o mesmo modelo que gerou a reputação da relojoaria americana que visa restaurar. A partir de meados do século XIX, empresas americanas como a Waltham Watch Co. suplementaram a técnica dos mestres suíços com equipamentos de produção que tornaram os relógios mais baratos e fáceis de fazer sem comprometer o ofício, explica o Sr. Weiss. A indústria declinou com o advento dos movimentos de quartzo, mas os suíços conseguiram manter suas tradições mecânicas, com o sucesso contínuo de marcas como Rolex impulsionado principalmente por entusiastas que apreciam a engenharia que vai em relógios montados à mão com centenas de peças. Alavancando uma estratégia semelhante à da Waltham — a fusão do artesanato do velho mundo com tecnologia e técnica de manufatura moderna — a Weiss Watch Co. visa atrair uma clientela semelhante, embora com uma apreciação particular por um rótulo "made in America".

Assim diz o relojoeiro. Quanto ao mecânico, o Sr. Hughson não poderia estar mais feliz fazendo trabalho que regularmente desafia abordagens convencionais de usinagem de peças. E a novidade não é sua única fonte de motivação hoje em dia. "Em grande parte da manufatura de alta tecnologia, é quase como se você tivesse uma vida dupla escondida porque não pode mostrá-la", diz ele. "Na relojoaria, posso dizer: 'Olhe este pequeno mecanismo no meu pulso: Isso é o que eu faço!' Para mim, isso tem sido uma grande coisa: fazer algo bonito por si só."