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钟表厂家出于不依赖传统润滑作用的概念,于20世纪90年代将硅材料引入了制表业。当时,一家位于瑞士纳沙泰尔的研究中心——瑞士电子与微技术中心(CSEM)受数家制表企业(包括百达翡丽、劳力士和斯沃琪集团)的委托研发一种硅材料的手表部件。然而,他们却不是最后的赢家,因为首款面世的含有单晶硅部件的机械表是雅典表的Freak系列,此表于2001年面世。 晶体硅坚硬而质轻,防磁且耐蚀,可以抛光成为光滑低摩擦的状态,所有这些都是钟表部件的理想特性。然而,由硅制成的部件需要由极度复杂且高科技的光刻工艺来精细地打造。因此出现了许多工艺的名称,比如:深反应离子蚀刻 (deep reactive ion etching,简称DRIE),还有一些不知道如何确切翻译的工艺名称:SPT (selective photolithography technology) 和LIGA (lithographie, galvanoformung, abformung),这些在钟表行业采用的新工艺,与传统的机床制造零件的方法截然不同。 2006年,百达翡丽展示出另一件非凡的革新——以Silinvar硅材料制成了Spiromax摆轮游丝,这无疑是机械手表等时性的划时代飞跃。其实,无论对于哪种振动方式,等时性都是衡量计时工具精度的关键。振动愈有规律,机芯的速率愈精准。如果振动能达到极致完美,则称为等时状态(isochronous)。
Patek Philippe Ref. 5350 Spiromax是一种全新的摆轮游丝,以单晶硅Silinvar创新材料精制而成,该材料由百达翡丽、两家瑞士制表厂商及一家领先的研究机构共同开发完成。然而,仅有材料并不能克服摆轮游丝收放不均的问题,为此,百达翡丽基础研究部设计了一种创新的末端“曲线”设计。此项以“百达翡丽末端曲线”命名的专利设计明显增厚了摆轮游丝的外末端,驱使Spiromax摆轮游丝同心运动,在整个振动平面上规律均衡地朝着同一中心扩张、收缩。由于“百达翡丽末端曲线”位于同一振动平面,Spiromax摆轮游丝所占空间大幅减少,比菲利普或宝玑Breguet末端曲线的摆轮游丝更为纤薄,仅为其三分之一,为超薄机芯的构建带来了极大的便利。
Patek Philippe Ref. 5350背面 Spiromax摆轮游丝还具有多项设计特色,比如:摆轮游丝中央设有一个自定中心的连体摆轮杆底座,外端则是一个独特的连体短栓,能精准地界定摆轮游丝的有效长度。采用创新Spiromax摆轮游丝,百达翡丽创造出具有多项独特优点的振荡装置。Spiromax摆轮游丝具有理想的有效长度,无须繁琐的机芯调试,即使没有末端曲线,也能实现完美的同心振动。非凡的设计使其拥有超群的等时性,不受温度、机芯倾向或磁场影响。百达翡丽末端曲线、自定中心底座以及连体短栓连接皆为百达翡丽原创设计,并已申请注册专利。
硅制擒纵轮装置
Spiromax摆轮游丝 同样是热衷于擒纵调速装置材质创新的雅典表厂,它的研发人员将心力集中投注研究世界上最精质坚硬的材料——钻石。在和德国制作超薄钻石芯片的专家共同合作之下,雅典表研发团队终于能以地球上最坚硬的钻石制作出钟表机芯中最重要的擒纵装置和摆轮游丝。 因为钻石本身具有无与伦比的硬度,连带使整个擒纵装置中所使用到的零件都必须改以钻石材质,以降低相互间的磨损,在这同时,齿轮间的运转也将因钻石产生较少的磨损,而提升整个擒纵装置的运作效能。钻石擒纵轮自然也显现出优良的性能,这个最新科技的特殊成分钻石,也能够提供给游丝零件以最佳的弹性,不会因为外在酷热或寒冷而受影响,由于钻石本身的稳定度,每日的温度变化也不会造成误差率的增大,并且可以抗腐蚀。但是由于成本高,采用钻石的擒纵游丝机构还没有进入商业阶段。 钻石游丝装置 硅材料游丝装置 实际上,雅典表厂是擒纵装置采用新材料的先驱,早在2001年年底效力于雅典的Ludwig Oechslin就设计出硅材料的游丝装置。2006年,为了庆祝雅典建立160周年的Anniversary 160手表,也成为首度运用亚磷镍的擒纵机构的表款。由于此表UN-160机芯采用双擒纵轮结构,有别于传统叉瓦式擒纵结构,首当其冲的问题便是重量增加,在不需增加动力供给的前提下,如何减轻重量便成为此表所需面对的问题。每立方公分的硅重量为9克,因此,雅典引入半导体产业用来制造微结构的深刻电铸模造技术,以光学微影制程与电镀技术将亚磷镍蚀刻成镂空擒纵轮,这完全符合双向擒纵轮“轻”的需求,以达动力运转更顺畅与更精准的目标。
Ulysse Nardin Anniversary 160
UN-160机芯双擒纵轮结构
UN-160机芯背面
亚磷镍擒纵机构 文章节选自《名表名鉴》 时计堂——时计,计时器的统称;时计堂,钟表爱好者的源邸。 ******************************************************* 专业钟表图书微店:时计堂 http://wd.koudai.com/?userid=3028701 请加入我们的微信,开始关注“时计堂”(watchina) 请同时关注我们的新浪微博:@时计堂 |