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腕錶科普——矽材質 現代製表的 “密碼”

[腕錶之家 鐘錶文化]矽材質應該是這幾年大家比較老生常談的問題了,尤其是矽材質越來越普遍,當越來越多的品牌踏上矽材質這條路時,不知道在二十幾年前時,大家是否能想象得出如今這樣盛況的矽材質時代。之前看到有朋友問道,雖然矽材質用在機芯零件是有優勢的,但是矽材質比較脆,會不會出現斷裂問題。今天不妨就趁著這個機會,來和大家覆盤一下矽材質是如何成為21世紀製表業的“新寵”。

腕錶科普——矽材質 現代製表的 “密碼”

矽材質的出現,是未來照進現實?

腕錶科普——矽材質 現代製表的 “密碼”

擒縱裝置

我們先來了解一下,矽材質一般用在哪裡。矽多用於機芯的“心臟”擒縱裝置,包括擒縱輪、擒縱叉或者遊絲。擒縱裝置是一種機械能量傳遞的開關裝置,它的工作原理是原動系統把能量傳遞給擺輪遊絲,透過擺輪遊絲的震動次數傳遞給指示系統,來顯示時間,所以擒縱裝置系統對於走時的精準度非常重要。擒縱裝置運動次數是機芯零件中最為頻繁的,損耗很大。

在早期,遊絲、擒縱輪等都是鋼製的,鋼製零件不僅僅容易受磁場的影響,摩擦力也大,機芯損耗大,走時精準度也受到了影響,為此,品牌不斷地尋找更加優質的材質來替代。

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1932年Nivarox的歷史廣告

合金無疑成為了一種方向,舉個大家比較熟悉的例子,Nivarox。Nivarox是在1933年研發推出的合金材質,主要用於擺輪遊絲,合金成分包括鎳、鉻、錳、鈦、鈹、矽和鐵,擁有彈性、不易腐蝕、幾乎防磁的特性,比在此之前的Elinvar合金效能還要更優秀,因而,從誕生起,Nivarox擺輪遊絲就被製表業廣泛應用。

矽是什麼時候開始應用在製表中

上個世紀末,製表業剛剛從石英時代中緩過勁兒來,矽時代也初露端倪。矽材質多應用在現代的電子電氣,不知當時大家是不是又想起了被石英時代支配的恐懼,這種極具現代化的材質和傳統制表在許多人看來是互為矛盾的,所以在最初時,大家對矽材質的接受度不高。

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雅典表Rolf Schnyder先生

最先嚐試將矽用在製表裡的,是雅典表。當時時任雅典表總裁的Rolf Schnyder,聽說了CSEM實驗室做過一項實驗,利用深反應離子刻蝕(DRIE)工藝,可以將矽打造成理想元件相似的零件,而且保留了矽材質的特性,輕盈、防磁、低摩擦的優秀特質,簡直是機芯的理想零件!作為雅典表的掌舵人,Rolf Schnyder的遠見和決心引導著雅典表這艘巨輪第一個駛向了新材質領域。之後,百達翡麗、勞力士和斯沃琪集團也聯合和CSEM實驗室合作研發矽技術。

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矽進入製表業,這是一場無法避免的時代趨勢,而在矽材料應用於腕錶之後的這些年,確確實實證明了它的優秀效能。它的優勢遠遠大約它的弱點,很多朋友擔心它太脆,但是這麼多年下來,它出現斷裂的情況非常少,而且手錶在出廠之前,是經過防震測試的。有人認為這種半導體材質的應用,背離了傳統制表,其實我們在創新機械結構的同時,材質也是不容忽視,這不是背叛,是基於傳統的冒險,不管這一場探險會成為歷史,還是能走向未來,這都是製表界前進的痕跡。儘管品牌們用了矽材料,但是他們的遊絲結構或者擒縱結構,都有自己的專利和技術,腕錶的前進並非是矽材質一者之功,也不會因為矽材質而坍塌。

腕錶科普——矽材質 現代製表的 “密碼”

作為第一個吃螃蟹的雅典表,在矽材料上擁有著話語權。2006年,雅典表正式“Solo”單幹,和另外一家公司Mimotec(以UV-Liga技術生產機芯的擺輪和遊絲)合夥開了Sigatec,專門製造矽晶體零件。雅典表更加潛心鑽研著矽材料,在2001年推出首款應用矽材質的奇想腕錶,這種感覺就像宿舍某位挑燈夜戰的室友,每天晚上悄悄學習然後驚豔眾人。

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2001 Freak奇想腕錶

雅典表2001年的這款奇想腕錶,搭載了雙向擒縱系統,而擒縱輪正是以矽材質製成的,雅典表的奇想腕錶對於當時的製表界有著劃時代的意義,證明了半導體材料在製表裡是可行的。

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雅典表雙向擒縱系統

上面提到的雙向擒縱系統是由雅典表的天才製表師歐克林博士發明的,比起同軸擒縱機構或者使用槓桿原理製作的擒縱機構更有優勢,但是我們上面也說過,擒縱裝置裡的金屬零件磨損嚴重,改用矽質擒縱輪之後,擒縱輪質量輕、硬度高,還能防磁,大大減少能量耗費,而且還無需新增潤滑,使得雅典表的雙向擒縱更加完善。

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雅典表FREAK DIAMonSIL腕錶,首次採用DIAMonSIL鑽石矽晶體擒縱裝置

當然,儘管矽材料用於製表中,幾近完美,但是這還不夠,它還能更加完美,所以雅典表的鑽石矽晶體材料面世,也在意料之中。2007年,雅典表實現技術性突破,在FREAK DIAMonSIL腕錶中,採用了DIAMonSIL鑽石矽晶體材質的升級版雙向擒縱系統。DIAMonSIL鑽石矽晶體是矽和人造鑽石相結合的產物,相當於在矽零件外面鍍上一層鑽石膜,它是比矽更加完美的材料,硬度和光滑度更上一層樓,也克服了矽在加工容易斷裂的問題。

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雅典表DIVER X腕錶和UN-118機芯

在2012年,雅典表在新推出的自產機芯UN-118機芯裡用上了DIAMonSIL鑽石矽晶體擒縱裝置(不過這枚機芯不是雙向擒縱,而是瑞士槓桿擒縱裝置),並且實現量產。現在雅典表裡的DIVER X腕錶用的就是這枚UN-118機芯,價格也不會太高,公價7萬起步。

其實在鑽石矽晶體面世之前,雅典表曾嘗試過用鑽石來打造擒縱,在2005年推出了一款Freak DIAMON DHEART(奇想鑽石心),利用人造鑽石來製造鑽石遊絲和鑽石擒縱輪,鑽石擒縱對鑽石矽晶體擒縱是否有一定的啟發,這就不太確定了。

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百達翡麗的傳奇89機芯,由Jean-Pierre Musy帶領完成

百達翡麗當年進入矽材質領域時,很多人都挺驚訝的,這個百年家族在很多人認知中,是傳統的典範,和矽材質似乎格格不入,這裡就不得不提到當時百達翡麗的技術總監Jean-Pierre Musy。Jean-Pierre Musy,說個大家比較熟悉的,百達翡麗傳奇機芯89機芯,搭載33種複雜功能,就是在他的帶領下完成的。他對矽材質的看法很積極,也極力將矽技術引入到百達翡麗的機芯中。

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左為5250,右為5350

百達翡麗在2005年推出了Ref。 5250,配備了Silinvar材質擒縱輪;2006年推出的Ref。 5350,機芯所配備的Spiromax擺輪遊絲是以Silinvar材質打造而成的。這裡提到的Silinvar材質是一種基於單晶矽的新型專利材料,Silinvar這個名稱是由Silicon(矽)+Invariable(經久不變)組合而成。

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百達翡麗5235和Pulsomax擒縱裝置

2008年,百達翡麗推出了Pulsomax擒縱裝置,由Silinvar材質製成擒縱輪和擒縱叉,而且擒縱輪和擒縱叉得到了進一步最佳化。

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寶璣經典系列5177腕錶

配備矽質擒縱輪和擒縱叉

斯沃琪集團的寶璣,在2006年也實現將矽引入到機芯中,擒縱輪、擒縱叉和平面遊絲均可以用矽材質來打造;勞力士在2014年出了Syloxi矽遊絲,不過這麼多年僅用在女表的2236機芯。

目前,大家的擔憂主要是在於矽零件如果發生斷裂的話,無法修復,不過雅典表矽零件的保修期是10年,很大程度上也讓消費者對矽材質更加安心。雅典表不僅僅將矽材質應用在機芯上,還把矽作為鑲嵌工藝的材料,比如Freak X細工鑲嵌腕錶。不破不立,不突破怎麼前進?如果製表在時代的洪流中不努力往上攀爬,那麼將會被時代所淹沒,在經歷了石英危機後,矽材質是機械製表主動出擊的一大殺招!