Ein faszinierender Film über die Herstellung von Schwingquarzen

Auf ArchiveOrg habe ich im Prelinger Archiv den Industriefilm "Crystals Go to War" über die Herstellung von Schwingquarzen aus dem Jahre 1943 gefunden. Da ich von diesem Film so fasziniert bin, habe ich ihm hier ein eigenes Thema gewidmet.

Crystals Go to War: 41 Minuten, Farbe, Englisch, USA, 1943.

Es handelt sich um einen Film über die aufwändige Herstellung von Schwingquarzen für den Einsatz in Funkgeräten der amerikanischen Luftwaffe. Die zahlreichen Arbeitsschritte werden Schritt für Schritt erklärt. Unbedingt sehenswert! Damals kostete ein Schwingquarz nach heutiger Kaufkraft umgerechnet etwa 300 Euro und ein einziges Funkgerät hatte über 30 davon, um auf die verschiedenen Kanäle umschalten zu können.

Film "Crystals Go To War" über die Herstellung von Schwingquarzen.

Der Film kann auch hier von ArchiveOrg in unterschiedlichen Qualitäten heruntergeladen werden.

Dies schreibt ein Zuschauer: "Another of the fascinating films contained in the Prelinger Collection of the industrial processes required to produce a product --- in this case, frequency crystals for use in military aircraft radios. What I always find remarkable in these films is the complexity of the processes and tools and equipment required. You realize what effort is needed to conceive the methods, design and test the tools and equipment and test the product to assure uniform quality. Films such as these are a tribute to man's ingenuity. Highly recommended!"

Mich erstaunten die vielen Arbeitsschritte und Handgriffe, welche für die Herstellung und die Qualitätskontrolle von Schwingquarzen damals notwendig waren. Deshalb wird der Film keine Sekunde langweilig und man versteht, warum Quarze damals so teuer waren.

Andererseits war ich über die Arbeitschutzbedingungen erschrocken. Einige Arbeiterinnen hatte ihre Hände ständig mit Mineralöl in Kontakt. Eine andere Arbeiterin untersuchte die Polarisation der Bergkristalle an einer offenbar offenen Röntgenquelle. Die Quarze wurden ohne Schutzbrille, Schutzhandschuhe und Schutzkleidung mit der sehr ätzenden Flusssäure bearbeitet. Nur mit Flusssäure lässt sich Quarz ätzen.

Arbeitschritte für die Herstellung der Quarzplättchen, wie sie heute Gültigkeit haben und im Film ausführlich vorgestellt werden (Bildquelle: Wikipedia).

Es wird übrigens der GT-Schnitt verwendet, um eine sehr hohe Frequenzkonstanz gegenüber der Temperatur zu erhalten, denn in einem hochfliegenden Flugzeug ohne Druckkabine können extreme Temperaturschwankungen auftreten. Ein Großteil der Arbeitschritte dient dazu den exakten Schnittwinkel für den GT-Schnitt einzuhalten.

Der Film verrät interessante Details. Zum Schleifen werden die quadratischen Quarzscheiben in fünfeckige Löcher gelegt, welche sich in den Mitnehmerscheiben befinden. Dadurch werden die Quarzscheiben beim Schleifen automatisch gedreht und gleichmäßig geschliffen.

Ist die Quarzscheibe zu dünn geraten und die Resonanzfrequenz deshalb zu hoch, kann durch Bestrahlen mit einer Röntgenquelle die Resonanzfrequenz wieder herabgesetzt werden.

Schwingquarze sind durch fortgeschrittene Automatisierungstechniken billige Massenware geworden. Am Herstellungsprinzip hat sich im Grunde jedoch nicht viel gegenüber damals geändert.

Der Aufwand der Qualitätsprüfung war enorm. Die fertig montierten Quarze wurden gerüttelt und geschüttelt, um die  Vibrationen in einem Flugzeug nachzuahmen. Das Quarzgehäuse wurde im Vakuum auf Dichtheit geprüft. Für jeden Quarz wurde eine Temperaturkurve von Hand Punkt für Punkt aufgenommen.

Im Film dient natürlicher Bergkristall aus Brasilien als Ausgangsmaterial. Natürlich gewachsene Quarze haben allerdings Fehler, weshalb ein recht großer Anteil nicht für Schwingquarze genutzt werden kann. Heute ist man in der Lage Quarzkristalle künstlich herzustellen, welche den Produktionsprozess vereinfachen. Über dieses Thema habe ich in Youtube einen Film gefunden:

Film der Western Electric aus dem Jahre 1962 über die künstliche Herstellung von Quarzkristallen für die Produktion von Schwingquarzen.

Weiterführende Links:

- Schwingquarze in Wikipedia
- Das Quarzkochbuch zum kostenlosen Herunterladen
- Quarz-Ladder-Filter-konstruieren
- Vom Naturquarz zur Präzisions-Zeitmessung (pdf)
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