Epilame

Ein Öltropfen, der nach der Revision an der richtigen Stelle sitzt, soll dort jahrelang bleiben. Von allein gelingt das nicht: Auf sauberem Stahl, Messing und Rubin läuft Uhrenöl breit und kriecht davon. Das Epilam verhindert das. Mit einer guten Epilamisierung steht ein Öltropfen über Jahrzehnte an Ort und Stelle.

Ein Epilam ist eine hauchdünne Schicht auf dem Bauteil, die das Breitlaufen von Öl und Fett verhindert. Der Name kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Häutchen“. Das Behandeln der Teile heißt Epilamisierung. Ein Epilam ist kein Schmierstoff: Es verändert die Oberfläche, nicht das Öl.

Übrigens ist die Idee fast hundert Jahre alt: Das erste Epilam stellte Woog 1925 vor, auf Basis von Stearinsäure. Seit den 1970er-Jahren verwendet man fluorierte Epilame. Ihre Lösemittel mussten nach dem FCKW-Verbot in den 1990er-Jahren ersetzt werden; heute sind sie in fluorierten Lösemitteln gelöst, die die Ozonschicht nicht angreifen.

Warum Öl breitläuft

Öl spreitet auf jeder Fläche, deren Oberflächenenergie höher ist als seine eigene Oberflächenspannung. Uhrenöle liegen bei rund 30 mN/m, sauberer Stahl, Messing und Rubin weit darüber. Auf frisch gereinigten Teilen läuft ein Tropfen deshalb breit, bis nur noch ein hauchdünner Film übrig ist. Riefen und Rauheit beschleunigen das, weil sie wie winzige Kanäle wirken. An der Schmierstelle fehlt das Öl dann, obwohl es noch im Werk ist.

Die Physik dahinter, mit Kontaktwinkel, Kapillarität und Formeln, steht im Artikel Schmierstoffe in Uhren.

Was das Epilam bewirkt

Epilame bestehen aus fluorierten Polymeren, chemisch verwandt mit der Antihaftbeschichtung einer Pfanne. Sie senken die Oberflächenenergie des Bauteils auf rund 20 mN/m. Ein Uhrenöl mit 30 mN/m kann darauf nicht mehr spreiten und bleibt als Tropfen stehen, mit einem Kontaktwinkel von 55° und mehr.

Die Schicht ist nur wenige Nanometer dick: Tillwich nennt 10 bis 40 nm, Moebius für Fixodrop ES/BS 3 bis 5 nm. Passungen und Lagerspiel verändert sie deshalb nicht. Das Bad selbst enthält nur 0,01 bis 0,05 % Wirkstoff, der Rest ist Lösemittel. Moderne Reinigungs- und Spüllösungen hinterlassen selbst eine vorteilhafte Schicht.

Anwendung in der Werkstatt

Epilamisiert wird nach der Reinigung und vor dem Ölen. Die Teile müssen sauber und trocken sein, denn das Epilam soll das Metall beschichten und nicht einen Schmutzfilm. Auch das Bad muss sauber bleiben; ein eingeschleppter Fussel wird später zur Ölbrücke. Üblich ist das Tauchen, seltener das Sprühen. Konzentration und Lösemittel unterscheiden sich je nach Produkt: Antispread E2/50 von Tillwich ist zum Beispiel viermal so konzentriert wie E2/200.

Moebius beschreibt für Fixodrop ES/BS mindestens 30 Sekunden Tauchen mit leichter Bewegung und anschließendes unmittelbares Trocknen, vorzugsweise mit warmer Luft um 60 °C. Diese Angaben gehören zu diesem Produkt, sind aber auch ein guter Leitfaden für die Anwendung anderer Epilame. Epilam-Konzentrate werden nur mit dem vorgesehenen Lösungsmittel eingestellt. Das Bad sollte zügig nach der Verwendung geschlossen werden, damit Verdunstung seine Zusammensetzung nicht unkontrolliert verändert.
Gerade bei der Verdunstung gibt es erhebliche Unterschiede, das Epilam Episurf Neo verdunstet zum Beispiel deutlich langsamer und kann daher deutlich kostengünstiger in der Verarbeitung sein.

Ab etwa 65 % Luftfeuchte trocknet das Lösemittel langsamer ab und hinterlässt Flecken. Die Warmluft senkt die relative Feuchte und verhindert dadurch die Fleckenbildung.

Welche Teile behandelt werden, hängt auch von der Konstruktion und den benötigten Ölwegen ab. In unserer Werkstatt erfolgt eine weitgehende Epilamisierung des Uhrwerks mit wenigen gezielten Ausnahmen. Nicht epilamisiert werden sollen nach Empfehlung der meisten Hersteller die Unruhspirale, der Spiralschlüssel, Kugellager bei Automatikrotoren und das Stoßsicherungsfutter mit Lochstein.

Aber Vorsicht bei Kunststoffteilen: Sie vertragen manche Epilame und Lösemittel nicht. Bekanntes Beispiel ist das Lemania 5100 mit seinen Kunststoffteilen.

Der besondere Fall der Hemmung

An der Ankerpalette gleitet der Ankerradzahn über eine winzige Hebefläche. Dort soll das Öl bleiben, aber nicht über die ganze Palette laufen. Die Lösung ist ein kurzer Trockenlauf: Der Zahn reibt das Epilam auf seiner Laufspur ab, ringsum bleibt es erhalten. Das Öl zieht in die blanke Spur und wird dort vom Epilam eingesperrt.

Für mit Fixodrop ES/BS behandelte Ankerpaletten sieht Moebius beispielsweise zunächst ein bis zwei Minuten Trockenlauf vor und erst danach die Schmierung. Wer im Allgemeinen nicht epilamisiert, sollte zumindest die Epilamisierung der Hemmung und der Ankerpaletten erwägen, denn diese kann die Lebensdauer der Schmierung der Hemmung deutlich verbessern.

Derselbe Einsperreffekt wirkt überall, wo sich ein Teil in eine epilamisierte Fläche einläuft: Das Öl zieht genau an die abgeriebene Funktionsstelle und bleibt dort eingeschlossen.

Kontrolle: Testöl

Ob die Schicht vorhanden ist, zeigt ein Testöl. Moebius bietet sechs davon an. Testöl 1 (9701) ist fluoriert und zeigt das Epilam positiv an: Es spreitet auf der behandelten Fläche. Die Testöle 2 bis 6 (9702 bis 9706) zeigen es umgekehrt an: Auf unbehandelten Flächen spreiten sie, auf Epilam bleiben sie als Tropfen stehen. Ihre Oberflächenspannung steigt von Testöl 2 bis 6. Testöl 2 spreitet also am leichtesten und prüft am strengsten.

Den Testtropfen beurteilt man nach 20 bis 40 Minuten, am besten im Vergleich mit einer unbehandelten Fläche.

Grenzen, Reinigung und Wartung

Eine gute Epilamschicht übersteht fünf bis zehn Reinigungen mit organischen Lösemitteln. Entfernen lässt sie sich nur mechanisch oder mit stark alkalischen Reinigern. Eine Ausnahme ist Fixodrop W-10 auf Wasserbasis, das sich mit einer wässrigen oder alkoholischen Lösung wieder abwaschen lässt. Bei ETA und Sellita werden wiederverwendete Teile bei der Revision neu epilamisiert, vorgesehen ist Fixodrop BS-10 (8981).

Eine Schwachstelle hat das Epilam: Jede Verschmutzung legt eine neue, dünne Schicht über die Oberfläche, und über diese Schicht kriecht das Öl weg. Typische Ursachen sind Abrieb von ungeschmierten oder trockengelaufenen Verzahnungen, Schmutz, der über die Krone eindringt, sowie Feuchtigkeit und Kondenswasser. Schon eine winzige Schmutzbrücke genügt. Bei stark verschmutzten Teilen ist auch das Epilam kein Wundermittel, und einen verschlissenen Zapfen oder eine falsche Ölmenge gleicht es nicht aus.

Ist das Werk dagegen sauber und dicht, gilt der Satz aus dem Tillwich-Schulskript: „Epilamisierung sichert Lebensdauerschmierung.“

Und der Uhrenbeweger?

In der Vergangenheit hat sich die Empfehlung etabliert, dass eine Uhr regelmäßig bewegt und getragen werden sollte. Diese Empfehlung beruht darauf, dass eine etwas bessere Ölhaltung besteht, wenn das Uhrwerk läuft.

In Ruhe wirken nur die Kräfte, die das Öl wegziehen, und zwar dauerhaft in dieselbe Richtung. Dazu gehören das Spreiten, das Kriechen entlang von Riefen und die Schwerkraft. Bewegung holt das Öl immer wieder an die Reibstelle zurück.

Diese Problematik ist in der heutigen Zeit durch Epilamisierung jedoch deutlich entschärft, daher ist die Empfehlung nach einer hochwertigen Revision überholt. Eine Uhr kann getrost Wochen oder Monate abgelegt werden. Es kann dann immer noch in den ersten Tagen nach dem Aufziehen zu einer leichten Umverteilung des Öls kommen („Ruheposition“ nach längerem Liegen vs. „Arbeitsposition“ nach längerem Laufen), was sich minimal auf Gang und Amplitude auswirkt, allerdings besteht nahezu kein Risiko mehr des Verlaufens durch Spreitung, solange Ölreserven nicht maßlos überfüllt sind.

Quellen

• Susanne Beyer-Faiß (Geschäftsführerin der Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr): Schmierstoffe für die Uhrentechnik – Eigenschaften und Prüfung.
• Moebius: Fixodrop ES/BS 8980–8982, technisches Datenblatt.
• Moebius: Produktkatalog mit Epilamen und Testölen sowie Beschreibung der Testöle 9701 bis 9706.
• Tillwich: Antispread-Produkte und Konzentrationen.