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硅材质 现代制表的 “密码”
发表时间: 2021/12/28

 钟文化]硅材质应该是这几年大家比较老生常谈的问题了,尤其是硅材质越来越普遍,当越来越多的品牌踏上硅材质这条路时,不知道在二十几年前时,大家是否能想象得出如今这样盛况的硅材质时代。之前看到有朋友问道,虽然硅材质用在机芯零件是有优势的,但是硅材质比较脆,会不会出现断裂问题。今天不妨就趁着这个机会,来和大家复盘一下硅材质是如何成为21世纪制表业的“新宠”。

硅材质的出现,是未来照进现实?

擒纵装置

我们先来了解一下,硅材质一般用在哪里。硅多用于机芯的“心脏”擒纵装置,包括擒纵轮、擒纵叉或者游丝。擒纵装置是一种机械能量传递的开关装置,它的工作原理是原动系统把能量传递给摆轮游丝,通过摆轮游丝的震动次数传递给指示系统,来显示时间,所以擒纵装置系统对于走时的精准度非常重要。擒纵装置运动次数是机芯零件中最为频繁的,损耗很大。

在早期,游丝、擒纵轮等都是钢制的,钢制零件不仅仅容易受磁场的影响,摩擦力也大,机芯损耗大,走时精准度也受到了影响,为此,品牌不断地寻找更加优质的材质来替代。

1932年Nivarox的历史广告

合金无疑成为了一种方向,举个大家比较熟悉的例子,Nivarox。Nivarox是在1933年研发推出的合金材质,主要用于摆轮游丝,合金成分包括镍、铬、锰、钛、铍、硅和铁,拥有弹性、不易腐蚀、几乎防磁的特性,比在此之前的Elinvar合金性能还要更优秀,因而,从诞生起,Nivarox摆轮游丝就被制表业广泛应用。

硅是什么时候开始应用在制表中

上个世纪末,制表业刚刚从石英时代中缓过劲儿来,硅时代也开始初露端倪。硅材质多应用在现代的电子电气,不知当时大家是不是又想起了被石英时代支配的恐惧,这种极具现代化的材质和传统制表在许多人看来是互为矛盾的,所以在最初时,大家对硅材质的接受度不高。

雅典表Rolf Schnyder先生

最先尝试将硅用在制表里的,是雅典表。当时时任雅典表总裁的Rolf Schnyder,听说了CSEM实验室做过一项实验,利用深反应离子刻蚀(DRIE)工艺,可以将硅打造成理想组件相似的零件,而且保留了硅材质的特性,轻盈、防磁、低摩擦的优秀特质,简直是机芯的理想零件!作为雅典表的掌舵人,Rolf Schnyder的远见和决心引导着雅典表这艘巨轮第一个驶向了新材质领域。之后,百达翡丽劳力士斯沃琪集团也联合和CSEM实验室合作研发硅技术。

硅进入制表业,这是一场无法避免的时代趋势,而在硅材料应用于腕表之后的这些年,确确实实证明了它的优秀性能。它的优势远远大约它的弱点,很多朋友担心它太脆,但是这么多年下来,它出现断裂的情况非常少,而且手表在出厂之前,是经过防震测试的。有人认为这种半导体材质的应用,背离了传统制表,其实我们在创新机械结构的同时,材质也是不容忽视,这不是背叛,是基于传统的冒险,不管这一场探险会成为历史,还是能走向未来,这都是制表界前进的痕迹。尽管品牌们用了硅材料,但是他们的游丝结构或者擒纵结构,都有自己的专利和技术,腕表的前进并非是硅材质一者之功,也不会因为硅材质而坍塌。

作为第一个吃螃蟹的雅典表,在硅材料上拥有着话语权。2006年,雅典表正式“Solo”单干,和另外一家公司Mimotec(以UV-Liga技术生产机芯的摆轮和游丝)合伙开了Sigatec,专门制造硅晶体零件。雅典表更加潜心钻研着硅材料,在2001年推出首款应用硅材质的奇想腕表,这种感觉就像宿舍某位挑灯夜战的室友,每天晚上悄悄学习然后惊艳众人。

2001 Freak奇想腕表

雅典表2001年的这款奇想腕表,搭载了双向擒纵系统,而擒纵轮正是以硅材质制成的,雅典表的奇想腕表对于当时的制表界有着划时代的意义,证明了半导体材料在制表里是可行的。

雅典表双向擒纵系统

上面提到的双向擒纵系统是由雅典表的天才制表师欧克林博士发明的,比起同轴擒纵机构或者使用杠杆原理制作的擒纵机构更有优势,但是我们上面也说过,擒纵装置里的金属零件磨损严重,改用硅质擒纵轮之后,擒纵轮质量轻、硬度高,还能防磁,大大减少能量耗费,而且还无需添加润滑,使得雅典表的双向擒纵更加完善。

雅典表FREAK DIAMonSIL腕表,首次采用DIAMonSIL钻石硅晶体擒纵装置

当然,尽管硅材料用于制表中,几近完美,但是这还不够,它还能更加完美,所以雅典表的钻石硅晶体材料面世,也在意料之中。2007年,雅典表实现技术性突破,在FREAK DIAMonSIL腕表中,采用了DIAMonSIL钻石硅晶体材质的升级版双向擒纵系统。DIAMonSIL钻石硅晶体是硅和人造钻石相结合的产物,相当于在硅零件外面镀上一层钻石膜,它是比硅更加完美的材料,硬度和光滑度更上一层楼,也克服了硅在加工容易断裂的问题。

雅典表DIVER X腕表和UN-118机芯

在2012年,雅典表在新推出的自产机芯UN-118机芯里用上了DIAMonSIL钻石硅晶体擒纵装置(不过这枚机芯不是双向擒纵,而是瑞士杠杆擒纵装置),并且实现量产。现在雅典表里的DIVER X腕表用的就是这枚UN-118机芯,价格也不会太高,公价7万起步。

其实在钻石硅晶体面世之前,雅典表曾尝试过用钻石来打造擒纵,在2005年推出了一款Freak DIAMON DHEART(奇想钻石心),利用人造钻石来制造钻石游丝和钻石擒纵轮,钻石擒纵对钻石硅晶体擒纵是否有一定的启发,这就不太确定了。

百达翡丽的传奇89机芯,由Jean-Pierre Musy带领完成

百达翡丽当年进入硅材质领域时,很多人都挺惊讶的,这个百年家族在很多人认知中,是传统的典范,和硅材质似乎格格不入,这里就不得不提到当时百达翡丽的技术总监Jean-Pierre Musy。Jean-Pierre Musy,说个大家比较熟悉的,百达翡丽传奇机芯89机芯,搭载33种复杂功能,就是在他的带领下完成的。他对硅材质的看法很积极,也极力将硅技术引入到百达翡丽的机芯中。

左为5250,右为5350

百达翡丽在2005年推出了Ref. 5250,配备了Silinvar材质擒纵轮;2006年推出的Ref. 5350,机芯所配备的Spiromax摆轮游丝是以Silinvar材质打造而成的。这里提到的Silinvar材质是一种基于单晶硅的新型专利材料,Silinvar这个名称是由Silicon(硅)+Invariable(经久不变)组合而成。

百达翡丽5235和Pulsomax擒纵装置

2008年,百达翡丽推出了Pulsomax擒纵装置,由Silinvar材质制成擒纵轮和擒纵叉,而且擒纵轮和擒纵叉得到了进一步优化。

配备硅质擒纵轮和擒纵叉

斯沃琪集团的宝玑,在2006年也实现将硅引入到机芯中,擒纵轮、擒纵叉和平面游丝均可以用硅材质来打造;劳力士在2014年出了Syloxi硅游丝,不过这么多年仅用在女表的2236机芯。

目前,大家的担忧主要是在于硅零件如果发生断裂的话,无法修复,不过雅典表硅零件的保修期是10年,很多程度上也让消费者对硅材质更加安心。雅典表不仅仅将硅材质应用在机芯上,还把硅作为镶嵌工艺的材料,比如Freak X细工镶嵌腕表。不破不立,不突破怎么前进?如果制表在时代的洪流中不努力往上攀爬,那么将会被时代所淹没,在经历了石英危机后,硅材质是机械制表主动出击的一大杀招!

 

来源:腕表之家

 

 
 
     
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