激发腕表“芯”潜能

发表于:2008-12-19作者 YOKA时尚网—《罗博报告》来源于:YOKA时尚网—《罗博报告》
硅,使高档手表更加稳定,也更有争议的新心脏。
激发芯潜能

传统机芯都要在红宝石轴眼上加润滑油来降低对金属的磨损,而硅材质减小了磨损,自然也省掉了替换润滑油的步骤。

高科技象征

作为一种矿产,硅是地球上最常见的东西,几乎占到地壳的25%,眼下它无疑是我们这个信息社会里最引人注目的材料,由于电脑的硬件制造离不开这种质地并不坚硬的物质,于是它被当做了现代科技的象征。尤其对于那些传统机械大工业时代的金属而言,硅片更加代表着以智慧来对抗甚至指挥代表力量的钢块。

硅与手表的结缘其实是近几年的事,随着百达翡丽(Patek Philippe)、宝玑(Breguet)等品牌纷纷采用硅质的游丝摆轮制造自己的手表以后,硅才成为人人谈论的话题。尽管不少作风较保守的制表行家还是对于硅是否能够耐久,或者是否能够轻易地维修表示怀疑,但硅作为一种新材料甚至被人用在了表盘上——DeWitt的Silicium Grande Date就直接采用了纯硅制造表盘,为它特别研发了独有繁复的加工工艺,将硅和金共同加工,表盘上会出现爆炸式构造图案,每块表都各不相同,因此每块表都是独一无二的。

在传统使用钢与红宝石的手表机芯里采用硅质的游丝以及擒纵装置的好处在于,提高手表走时的精确度,使之尽量不受外部温度、位置等变化的影响。技术专家指出硅材料弹性良好,令游丝得以充分发挥作用。同时,硅与宝石、钢等多种物质间的摩擦力极低,所以齿轮之间无须润滑,也能达到机芯运作长期稳定性。因此不会出现油质老化情况,简化了维修保养程序。硅非常轻巧,能大大减轻对其他零件造成的运行压力,还能够具有防磁以及耐腐蚀的效果。此外,关于硅的加工至今依然被瑞士电子和微技术公司(CSEM)视为行业秘密,其材料加工成型的技术极为精准,生产的零件尺寸亦非常准确可靠。

早在2001年雅典(Ulysse Nardin)首先在自己的机芯里使用了硅质材料作为机械手表的擒纵系统,2005年百达翡丽也推出了一款配备硅质擒纵轮的手表,次年宝玑的古典风格产品5197,在擒纵叉齿轮、擒纵叉以及摆轮游丝上都应用了硅。这使得硅质材料成为高档制表业争论不断的话题。

尽管新技术带来高精度免维护等好处,业内对此还是持有保留态度,这一方面是因为有关专家对于使用这种新材料的长期效果依然不十分放心,有行家担心硅材质零件一旦受损会让整只手表都受到影响,而且很难彻底修复。另外,如果真的投入大规模制造,如今代价高昂的硅材质也有可能变得廉价,这显然与高档制表业的传统抵触。

当然,使用硅质游丝以及擒纵装置不会局限在目前这样几个款式的试验性阶段上,或许时间的推移能够让人们适应现代的硅片与古典的钢块共存一体,让腕表发挥出精准效率。只有这样硅材质才能够真正摆脱“未来”的定义,进入到今天的现实中。

百达翡丽

  百达翡丽的无宝石全硅材质擒纵叉配合全硅擒纵轮无须润滑就能够提升机械的可靠性,走时精度也更均匀稳定,动力储备更能增加30%。

逐步尝试

令人吃惊的是硅材料最早进入公众的视野并且越来越热,竟然是由一贯行事谨慎、以瑞士传统手工自豪的古老品牌——百达翡丽所引发。正是其大力宣传自己的Spiromax技术,才让普通的手表爱好者开始真正接触到了硅这种崭新的材料技术。

对于手表制造者来说,其游丝摆轮的振荡周期和振幅同步性越强,准确度越高。通过所谓的“计数”,老式的游丝与所属的摆轮各自配对,因此它们的长度是可变的。而Spiromax的优点在于它的生产工艺(深层反应离子蚀刻工艺),导致游丝弹簧所有部分的质地都一模一样,差别在微米的范围之内。它的动态长度保持不变,因为它内部起始处直接位于一只专门为振动而附加设置的游丝弹簧转子里,外部终结处直接变成一只小弹簧块的附件。百达翡丽同时为这两个附件申请了专利。技术人员们就干扰游丝摆轮的其他因素争论不休。对于游丝摆轮的非对称“周期性变化”而言,其摆动会随着温度、磁性、离心力、重力以及游丝内外两端的变化而变化。

1795年,天才的钟表大师阿伯拉罕-路易·布雷盖发明了双层盘绕的游丝弹簧而使得游丝摆轮的摆动更加地同步,但为此人们需要为机芯留出更多的空间。Spiromax厚度为0.12毫米,拥有一根就其厚度而言有着明显均匀的终端环路,与集成的附件相连接,确保产生形状相同的“周期性振荡”。

Spiromax还有更多的特性。与新式擒纵轮类似,它以一种单晶硅为基础的新材料所构成,密度为每立方厘米2.37克,而传统材料为每立方厘米8克。这一区别导致了它的离心力和重力灵敏度有所减小。这种创新材料不易变形,能够承受住5倍于旧材质的撞击力量。

百达翡丽在2006年推出的5250表款中也曾运用到硅质的擒纵轮和Gyromax系统

另外它的抗磁性也很突出,而且在不同温度下也不会发生形状变化。机芯装置的结构很简单:游丝摆轮在其内部富有弹性的楔形触手的推动下形成完全同心的摆动。钟表工匠将外部的终结处锁在楔形弹簧块之内。通过Gyromax系统实现调节。不过Spiromax也存在着一处致命伤,鲁莽的错误操纵足以毁坏这个最精密的部件。

Spiromax在2006年春季开始,与硅质擒纵轮一起,应用到一款限量版手表5250之中,这款手表仅制造100只。

自从2005年率先推出硅材质摆轮游丝抢尽表坛风头,百达翡丽更对这个突破性材质爱用有加,今年再接再厉研发出硅材质擒纵装置,整个擒纵系统在重新设计后被命名为Pulsomax,提供机芯运转更高的稳定性与精准度,并于巴塞尔表展亮出采用硅材质Pulsomax擒纵杆纯硅材料的擒纵轮以及同样由硅制成的Spiromax摆轮游丝,大幅度地提高了摆频的精度与整个机芯的长期使用可靠性。这种无宝石的全硅材质擒纵叉配合16齿全硅擒纵轮无须润滑就能够提升机械的可靠性,走时精度也更加均匀稳定,动力储备也能够增加30%。采用该技术的5450年历铂金腕表,限量制造300只,今年在巴塞尔露面,顿时引来热评,人们纷纷预测该技术似乎会不断地推广成为新的主流。

雅典Freak系列

  雅典Freak系列又推出系列新作Blue Phantom,新的擒纵轮系由5个活动齿列增加到18个,因此为腕表提供更多动能和更精准表现。

彻底突破

作为硅材料最早的应用尝试,雅典的Freak是人们公认的惊世骇俗之作,它没有时、分针,没有面盘更没有表冠,透过机芯的运转,两个夹板组合沿着中心轴旋转以显示时、分。位于上方之革命性的双向擒纵装置每小时旋转一圈来显示分钟,下方的夹板组则显示小时。一般陀飞轮的摆轮在笼架内每分钟旋转一圈,但Freak包含主体机芯的摆轮每一小时旋转一圈,克服了旧型的定位偏差。主发条位于机芯的下方,占据了整个表壳后部,不需要任何的齿轮。特大的尺寸使Freak拥有7天的动力储存。顺时针方向转动表背即可上弦,每转一圈等于上弦12小时。时间设定只需以顺或逆时针方向转动表圈即可。

然而第一代Freak在上市后不久也透露出不少有待改进的地方,其中最突出的问题是擒纵轮虽然用理论上接近完美的硅制成,但实际运用中存在易碎、怕剧烈振动、易疲劳脱屑等问题。于是第二代Freak采用了新的双向擒纵结构,改款后的擒纵轮系由5个活动齿列增加到18个,也因此可提供机芯更多动能和更高频率(从每小时2.16万次提高到2.88万次)以及较高准确性、较强防振性。上弦装置上采用了滚珠轴承增加腕表稳定度,减少摩擦力。用来设定时间的表圈加了锁定装置,在转动时会有一段段的推进感,避免了调整时间时所产生的人为误差。在沿用硅擒纵轮的同时,亚磷镍擒纵轮的成功试制是材料上的一大进步。雅典同时设计了新的螺丝摆轮,使精密调节更有效。改进后的摆轮与擒纵齿轮的振动角度从一般的50度~52度降低至27度,振动的角度愈小,精准度愈高。

宝玑的5197是第一款使用全套“硅组件”机芯的腕表,在擒纵叉齿轮、擒纵叉以及摆轮游丝上都应用了硅

今年,Freak系列又推出系列新作Blue Phantom,该表最大的特色是整个机芯上覆盖一层厚度仅1微米的蓝钢,虽然轻巧纤薄,却具备极高的硬度,其湛蓝如海洋的机芯与18K白金表壳完美搭配,仿如一件完美的钟表艺术之作,令人着迷。

经典内的创新

宝玑古典系列CLASSIQUE 5197是第一款使用全套“硅组件”机芯的腕表,在擒纵叉齿轮、擒纵叉以及摆轮游丝上都应用了硅。由于采用了Spiromax硅材料摆轮游丝,该表的稳定性与精确性都有了提高,不会受到磁场的影响,而且维护工作也简单了许多——即使不用润滑油也可以运作顺畅。

在外观上,镌刻精美的表盘,以手工机器雕刻的圆形麦穗纹雕刻图案装饰,配合钱币纹表壳等品牌特色,加上上半月交错的罗马数字刻度设计,使得该表在保持着宝玑一贯优雅的质感的同时,还表达出与其他的“兄弟”不同之处,有着极为独特的“心脏”,经典之外以独特的细节耐人寻味。这也是颇受古典风格表迷拥戴的“硅动力”手表。

瑞士手表界的传奇人物——海耶克(Nicolas G. Hayek)对于该表一直充满着希望,指出该表采用的新材料使得机芯的磨损度降低,同时运行可信度大幅度提高,尤其是抗振与防磁、不怕温度变化,是真正的全新未来化技术。

第一代Freak在打破了人们对腕表读时传统观念的同时,也是雅典第一款在擒纵装置运用硅材质的表款

超越自我的革命

芝柏(Girard-Perregaux)总裁 Luigi Macaluso称其新推出的恒定动力擒纵系统(Constant Escapement)是真正的革命,因为在此之前该品牌还表现出十足的谨慎与保守,对于硅几乎完全持排斥态度。

此新技术的原理是利用“超稳定”的硅材料弹性游丝,它能储存极微少的能量,并通过每次波浪形振动,释放出少于1毫焦耳的能量,周而复始向摆轮提供稳定平均的动力,令摆轮的摆幅及振频一直保持稳定,直至发条鼓的动力储备耗尽为止。这一新系统由5个部分构成,最重要的为硅晶体框架及比人发还细的硅晶体游丝,其厚度小于20微米,宽度仅10微米左右,游丝两端固定于20毫米宽的椭圆框架上。虽然游丝及框架长宽尺寸有别,其实是由一块硅晶体经DRIE技术一体刻蚀成形。此刻蚀技术生产的材料表面及边缘摩擦力大幅减少,因此无须润滑。除此之外,材料表面经一层极薄的氧化物涂层处理,就如水面上浮着一层薄油一样,令框架表面随不同视线角度呈现蓝绿色至深紫色的亮丽色泽,提升了此崭新擒纵结构的视觉效果及趣味性,让人耳目一新。

芝柏将此新技术命名为恒定动力擒纵系统,以向其创办人Constant致以崇高敬意,并希望它能够成为公司未来的主流技术。该厂已申请有关技术专利,目前尚待审批。

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