Jam Mekanis: Tampilan yang Dibongkar

• Tulisan ini mendokumentasikan proses pembuatan model yang membongkar komponen movement jam mekanis dan menampilkannya secara tiga dimensi
• Sebelumnya, sulit menemukan karya bongkar-pasang yang mempertahankan urutan perakitan dan tata letak ruang aslinya di pasaran
• Sudah ada beberapa percobaan menggunakan resin (epoksi), tetapi muncul kendala seperti perbedaan indeks bias antar lapisan dan gelembung udara
• Solusi akhirnya adalah menggunakan senar pancing (monofilamen) untuk menopang komponen lalu menuangkan seluruhnya sekaligus
• Setelah beberapa kali membuat prototipe, penulis memperoleh hasil dengan kualitas tinggi melalui perbaikan seperti kontrol posisi yang presisi dan pelapisan permukaan

---

Pengantar

• Pada Mei 2022, proyek ini bermula dari pengalaman mengenal cara kerja movement jam mekanis melalui tulisan blog Bartosz Ciechanowski
• Dalam tulisan tersebut, ilustrasi interaktif memungkinkan setiap komponen movement jam divisualisasikan secara “terurai” dan diputar untuk dilihat dari berbagai sudut
• Berbeda dari visualisasi daring semacam itu, penulis terdorong oleh rasa penasaran lama: bagaimana jika model jam yang dibongkar itu benar-benar bisa dipegang dan dilihat langsung?

Tidak dapat menemukan model bongkaran di dunia nyata

• Di pasaran memang sering dijual seni steampunk yang menata komponen jam secara acak di dalam blok resin, tetapi hampir tidak berkaitan dengan struktur movement yang sebenarnya
• Ada juga pajangan “buffet style” yang menyebarkan komponen di dalam resin, namun tidak bisa mempertahankan urutan perakitan tiga dimensi dan jarak antarkomponen yang diinginkan
• Menyusun dan mengunci semua komponen movement dalam posisi “exploded view” dengan hubungan posisi yang akurat adalah pekerjaan yang sangat merepotkan
• Inilah alasan mengapa hal tersebut sulit diwujudkan dengan baik oleh siapa pun selain orang yang berpengalaman merakit jam (watchmaker)

Bagaimana cara membuatnya?

• Movement ETA 2824-2 yang dijadikan referensi dari blog Bartosz Ciechanowski memiliki terlalu banyak komponen kecil, sehingga kurang cocok untuk prototipe awal
• Movement jam saku memiliki jumlah komponen lebih sedikit dan struktur yang lebih sederhana, sehingga cocok untuk eksperimen tahap awal
• Berbagai movement jam saku vintage juga bisa diperoleh dengan murah di pasar barang bekas, dan sering menjadi bahan latihan bagi watchmaker pemula

Percobaan pengecoran resin berlapis

• Karena model fisik ini harus cukup kokoh untuk digenggam, strategi awalnya adalah menanam komponen berlapis-lapis di dalam resin epoksi bening
• Namun, jika setiap lapisan dibiarkan mengeras lalu dituangi lapisan berikutnya, batas antarlapisan akan terlihat jelas, selain masalah warna menguning dan waktu curing
• Perbedaan indeks bias antar lapisan membuat tampilannya terasa janggal, dan resin yang setengah mengeras sulit ditangani serta mudah menghasilkan banyak gelembung
• Metode membuat tiap lapisan secara terpisah lalu menumpuknya memakan terlalu banyak waktu dan tenaga, sehingga akhirnya ditinggalkan

Suspensi komponen menggunakan senar pancing

• Alih-alih batang plastik bening, dipilih senar pancing monofilamen (untuk fly fishing), karena indeks biasnya mirip dengan resin epoksi sehingga keberadaannya kurang mencolok
• Karena senar pancing menyimpan bentuk gulungannya, dilakukan proses menarik dan meluruskannya berulang kali di oven bersuhu tinggi agar benar-benar lurus
• Proses ini memerlukan penyambungan presisi antara komponen dan senar pancing menggunakan pinset, alat bantu kecil, dan lem instan (CA glue)

Pengecoran resin epoksi rumahan

• Beberapa jenis resin epoksi bening dicoba, dengan kejernihan dasar yang cukup baik tetapi berbeda dalam viskositas, waktu curing, dan kecenderungan membentuk gelembung
• Untuk mencapai kejernihan maksimal, digunakan vacuum chamber untuk mengeluarkan gelembung udara
• Prosesnya dilakukan berurutan: mencampur resin, menjalankan proses vakum, menuangkannya ke cetakan, lalu memvakum kembali

Hasil eksperimen prototipe pertama

• Diketahui bahwa cetakan berbentuk silinder menyulitkan pembacaan struktur internal, sehingga cetakan kubus lebih cocok
• Senar pancing hampir tidak terlihat, dan tidak ditemukan masalah khusus terkait interferensi antara lem instan dan resin
• Selama proses curing, resin menyusut dan menyebabkan silinder retak

Prototipe kedua dan perbaikan metode perakitan

Pembongkaran dan pembersihan

• Movement jam dibongkar sepenuhnya, dibersihkan, lalu dirakit kembali dengan pengeleman yang teliti
• Posisi komponen disetel dengan akurat menggunakan pinset, lem instan, dan jig pemotong senar pancing

Perakitan sisi train wheel

• Pekerjaan dimulai dari bagian train wheel yang paling kompleks pada movement; komponen seperti bridge utama disejajarkan dengan menghubungkan senar pancing ke sekrupnya
• Komponen kecil ditempelkan pada ujung senar pancing terpisah lalu ditegakkan agar tetap pada tempatnya

Membalik ke sisi dial lalu merakit

• Dibuat jig bantu untuk menopang half assembly yang sudah selesai, sehingga pekerjaan pada sisi sebaliknya bisa dilakukan dengan stabil

Persiapan cetakan dan resin

• Dibuat cetakan kubus menggunakan lembar akrilik, pita anti-epoksi, dan perekat struktural
• Dari hasil prototipe, diperoleh poin perbaikan berikutnya: kontrol ketinggian yang lebih akurat, susunan exploded view yang lebih dramatis, dan penyelarasan komponen yang lebih mudah

Prototipe ketiga: kontrol posisi yang lebih rinci

• Presisi penyetelan ditingkatkan menggunakan gunting lift (lab jack) dan pinset bermagnet
• Akselerator lem instan diaplikasikan secara mikro dengan alat tetes untuk meningkatkan efisiensi pengeleman
• Balance wheel dan hairspring dibentangkan secara alami untuk menonjolkan secara visual “jantung” dari jam
• Karena struktur keseluruhan assembly, pengecoran dilakukan dalam posisi terbalik agar komponen dapat tergantung dengan benar

Prototipe keempat: movement ETA-2824 / PT5000

• Eksperimen dilanjutkan ke movement ETA 2824 (model kompatibel PT5000), yang merupakan target akhir
• Meski menghadapi kendala seperti miniaturisasi komponen, masalah oli dan kualitas finishing, serta kerusakan cat, proses perakitan dasarnya tetap bisa diterapkan dengan cara yang sama
• Suspensi untuk komponen sensitif seperti pegas pelindung benturan dan balance assembly diwujudkan dengan teknik tersendiri
• Karena keterbatasan ukuran cetakan, sudut assembly menjadi tidak ideal, dan sempat terjadi kesalahan seperti cat terlepas akibat resin, tetapi hasil akhirnya tetap selesai setelah sekitar 18 jam kerja

Pembuatan hasil akhir dan pelestarian cat

• Dari fakta bahwa epoksi dan lem instan melarutkan cat, dipastikan bahwa pelapisan spray lacquer adalah solusi akhir
• Dengan mengembangkan jig pemotong senar pancing dan alat bantu perakitan, produktivitas untuk pembuatan berulang meningkat
• Setiap tahap, mulai dari perakitan, pengecatan, hingga assembly, dijalankan dengan proses yang terperinci

Hasil akhir dan kesan

• Walau finishing permukaan yang sempurna sulit dicapai, ini adalah pengalaman akhirnya berhasil mendapatkan struktur yang diinginkan setelah 2,5 tahun percobaan
• Penulis menekankan bahwa tulisan blog tersebut menjadi pemicu untuk benar-benar menantang proyek ini, dan berharap pendekatan ini bisa dikembangkan menjadi model bongkar tiga dimensi untuk berbagai movement jam lainnya

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Saya rasa posting blog Bartosz Ciechanowski adalah konten terbaik yang bisa ditemukan di internet saat ini tautan
  • Orang ini juga pernah mengerjakan berbagai proyek lain dengan tingkat detail yang sama tautan arsip
  • Topik ini juga pernah dibahas di Hacker News 3 tahun lalu, meraih lebih dari 4 ribu poin dan menjadi tulisan paling populer ke-8 sepanjang masa; benar-benar sebuah klasik diskusi terkait
• Pekerjaan yang benar-benar keren. Ini mengingatkan saya pada seorang seniman yang mengenkapsulasi benda seperti kamera dalam resin lalu memotongnya dengan waterjet cutter untuk membuat semacam exploded view yang unik. Tapi saya tidak bisa menemukan tautannya
  • Fabian Oefner memang pernah membuat karya seperti itu
• Saya sempat berpikir kalau ada cara untuk menyesuaikan indeks bias resin, mungkin tali pancingnya (suspensi) bisa hilang sepenuhnya
  • Saya belum memikirkannya secara serius, tapi jadi penasaran aditif seperti apa yang dibutuhkan. Setelah mencari-cari, tampaknya sudah ada cukup banyak riset sebelumnya di bidang optik. Rasanya ini masih topik yang menjanjikan
• Saya relate dengan cerita bahwa tanpa alat atau pengalaman, sulit menghasilkan mirror finish yang benar-benar mulus. Dulu saya pernah membuat socket CPU LGA menjadi coaster, dan dengan mengamplas memakai amplas biasa dari grit rendah ke grit lebih tinggi, saya bisa membentuk balok yang nyaris sempurna. Saya menempelkan amplas di permukaan kaca lalu menggerakkannya, dan di akhir saya tidak ingat apakah sempat memakai polishing compound
  • Pekerjaan amplas seperti ini terasa bakal melelahkan, jadi saya berharap punya orbital sander. Pengerjaan akhir permukaan juga perlu, dan kalau punya waktu serta ruang, saya ingin memakai berbagai sander dan alat poles. Prosesnya bisa dilihat di video nyata dari vendor epoksi yang cukup tepercaya tautan video
  • Kalau amplas ditempel atau direkatkan ke kaca, kita benar-benar bisa meratakan permukaan dengan sangat baik. Saya tahu ini dari pengalaman pribadi melihat betapa tajamnya pisau bisa dibuat dengan cara itu
• Senang melihat penggunaan movement PT5000. Itu salah satu caliber favorit saya. Movement ini adalah kloningan buatan Tiongkok dari ETA 2824-2, dan banyak dipakai di jam-jam murah yang mudah ditemukan di AliExpress. Anda bisa membeli jam homage Submariner seharga 100 dolar dengan spesifikasi seperti sapphire crystal, ceramic bezel, lume, dan water resistance penuh, dan dengan movement ini akurasinya bisa mirip jam Swiss (tetap dalam standar COSC). Dulu saya punya satu yang berjalan di +5 detik/hari, dan itu benar-benar menunjukkan kemajuan industri jam Tiongkok
  • Kalau ada resource atau tips bagus untuk membeli klon jam mekanis di AliExpress, saya ingin rekomendasi. Saya ingin tahu value-for-money-nya sebelum membeli
  • Saya rasa pengalaman Tiongkok dalam teknologi pemrosesan dan perakitan elektronik konsumen berperan besar dalam pertumbuhan pasar jam mereka
  • Ini benar-benar luar biasa. Saat tidak merusak jam dengan resin, saya menikmati hobi overhaul jam, dan target berikutnya adalah mempelajari mekanisme chronograph. Movement ST19 akan segera datang; ini juga murah, andal, sepenuhnya mekanis, dan memakai struktur column wheel. Salut untuk industri jam Tiongkok
• Bagi sebagian orang, pekerjaan ini terasa seperti semacam “penistaan”. Daya tarik mesin menakjubkan seperti ini bukan hanya struktur internalnya, tetapi juga fakta bahwa ia bisa bekerja baik selama puluhan tahun, lalu hidup kembali setelah rusak berkat perbaikan—itulah sihir yang sesungguhnya. tautan YouTube Wristwatch Revival. Ini mengingatkan saya saat kecil ketika saudara saya membuat kerajinan resin yang tampak seperti dasar laut. Saya orangnya tidak sabaran, jadi selalu menyentuhnya sebelum benar-benar mengeras dan akhirnya gagal terus
  • Di toko barang antik, cukup mudah melihat pocket watch dijual di kisaran harga yang sama. Juga cukup mudah menemukan unit yang masih utuh dan bisa berjalan lagi hanya dengan dibersihkan dan diganti olinya. Jumlah pocket watch mungkin 10 kali lebih banyak daripada pemiliknya, jadi bagus sebagai bahan latihan. Biaya perbaikannya tinggi, tapi permintaannya rendah karena teknisi dan alatnya kurang (saya sendiri punya dua)
  • Kalau dipikir sebagai alat edukasi, rasanya ini lebih membantu. Versi digital yang benar-benar menginspirasi proyek ini juga memang punya tujuan pendidikan
  • Sihir dalam proses perbaikan memang keren, tapi memahami cara mekanismenya bekerja juga sama menariknya. Wajar kalau seseorang tertarik pada keduanya
• Saya penasaran apakah ada material transparan yang tetap seperti gel sampai benar-benar mengeras, sehingga posisinya bisa diatur dengan tangan. Semacam suspensi gel untuk menahan komponen seperti saat 3D printing, lalu di akhir dikeraskan sepenuhnya. Kalau viskositas resin untuk printer 3D SLA cukup, saya membayangkan komponen bisa diposisikan dulu lalu semuanya diawetkan dengan UV video terkait
  • Ada resin tipe gel, tetapi sulit diwujudkan karena masalah gelembung, dan metode yang umum adalah pengecoran bertahap dengan menuangkan per lapisan beberapa kali. Perbedaan kecil pada indeks bias juga sulit menghindari garis batas antarbagian
  • Kalau materialnya mengalir, komponen akan selalu naik atau tenggelam karena buoyancy/densitas. Bisa juga dibayangkan cara menahan sementara dengan bead kecil yang punya indeks bias sama, lalu menuang resin ke seluruh bagian untuk mempertahankan posisi. Metode serupa memang dipakai misalnya pada dekorasi akuarium video terkait
• Bartosz, kalau Anda melihat tulisan ini, saya harap Anda menghubungi saya langsung. Saya bisa membuat karya ini berkat blog Anda dan ingin mengirimkan hasil jadinya. Meski hanya proyek sampingan, kualitas dan detail finishing-nya benar-benar mengagumkan
• Suspensi (penopang) seharusnya tidak terlihat kalau bahannya memiliki indeks bias yang sama
  • Nylon dan epoxy resin memang punya indeks bias yang mirip, tetapi tidak sempurna. Saya pernah mencoba membuat batang tipis sendiri dari epoxy alih-alih memakai nylon, tetapi hasilnya tidak seperti yang diinginkan
• Tampilan akhir karya ini sangat mengesankan. Sepertinya juga akan populer untuk pameran museum. Dan situs ciechanow.ski selalu menjadi sumber inspirasi besar