在钟表行业内,衡量一个品牌的实力,不仅要看它的作品,也要根据其在Research and Development即研究与发展领域的投入。所谓研究,就是从来没人做过的事情第一次做,如果有人做过了,就叫做发展。本篇文章介绍的,正是百达翡丽尖端研究的新成果之一,升级版的Spiromax硅游丝。 CSEM与Advanced Research 创立于1839年的百达翡丽是钟表技术专利领域的“豪门”,它先后取得了100多项技术专利,并开创了现代大复杂腕表之先河。而在与之并行不悖的基础研究领域,百达翡丽同样建树颇丰,于本世纪初启动的“Advanced Research”研究项目(最开始译为“尖端研究”,如今叫做“先进技术研究”),是通过在新材料、新制造工艺、新设计理念这三大领域的深耕,改变钟表的研发方式。 在“Advanced Research”项目的背景下,百达翡丽的研究人员与其他科研机构和制表厂的同仁紧密合作,尤其是与瑞士CSEM 研究中心及洛桑理工大学合作,共同运营一家位于瑞士纳沙泰尔镇的全球首屈一指的微机械和电子研究实验室。 位于纳沙泰尔的CSEM微机械和电子研究实验室 从5250到5550 自“Advanced Research”项目启动以来,百达翡丽与CSEM合作,共收获了四项突破性的发明: 1 2 0 0 5 首先是在2005年,百达翡丽与劳力士、斯沃琪集团和CSEM共同研发出了基于单晶硅的Silinvar材料,克服了硅材质的物理性质易受温度变化影响的缺陷。百达翡丽同时发布了首款采用硅质擒纵轮的Ref.5250年历腕表,限量100只。该硅质擒纵轮是以DRIE深度反应离子蚀刻 (Deep Reactive Ion Etching)工艺制成,零件的公差可以控制在1微米以内,具有防磁、耐磨、低能耗、不易形变等诸多优点。 2 2 0 0 6 其后是在2006年,百达翡丽发布了Spiromax硅质平面游丝,不仅防磁,厚度也比传统的宝玑末端曲线游丝减少了三分之二,同时推出了采用硅游丝和硅擒纵轮的Ref.5350年历腕表,限量 300 枚。 3 2 0 0 8 2008年,百达翡丽发布了完整的硅质擒纵Pulsomax,包括硅质擒纵轮和擒纵叉,其几何造型经过优化,比传统擒纵系统的动力传输效率提高15%。同时推出的Ref.5450年历腕表,集硅擒纵和硅游丝于一身,限量 300 枚。 4 2 0 1 1 2011年,也是令我记忆犹新的一年,巴塞尔表展方才结束一周,百达翡丽便在位于纳沙泰尔的CSEM研究中心发布了世界首枚也是迄今为止唯二(今年雅典也做了个)的硅质摆轮GyromaxSi。它的制作难度在于,要在轻盈而易碎的硅摆轮表面“沉积”出24K金的配重砝码,使其具备足够的扭力,同时还要用非旋入的方式(以免造成硅摆轮开裂)安装24K金的微调砝码以提高其走时精度。再加上经过改良的硅质擒纵和硅质游丝,共同组合成全套的Oscillomax硅质擒纵调速机构。 采用全硅质擒纵调速机构的Ref.5550万年历表,限量300枚,凝聚17项技术专利,动力储存在Cal.240机芯原有的48小时基础上,又增加了至少20小时稳定而长效的能量,瞬间引爆整个高级制表业。 2011年问世的Ref.5550万年历表,采用全套硅质擒纵调速机构,它的Pulsomax硅质擒纵是利用DRIE深度反应离子蚀刻技术一体成型的,不带红宝石叉瓦,也无法进行后天调整,GyromaxSi硅质摆轮表面“沉积”出24K金的配重砝码以增加其扭力。 Spiromax游丝变形记 随着全套Oscillomax硅质擒纵调速机构的问世,百达翡丽事实上已经达到了硅材质研发的一个“顶点”。不过就如同金属材质的进化史一般,硅质组件也并非生来便无懈可击,它也需要不断进行优化和改进。尤其是硅材质一旦塑性便无法“后天”调整的特性决定了必须要让它的“先天”结构尽可能达至完美。 在时隔6年(从2011年至2017年)之后,当百达翡丽再次发布“Advanced Research”的最新研究成果时,第一项就是对Spiromax游丝的升级。众所周知,摆轮游丝相当于机械表里的心脏,在当动力充足时,摆轮会永不停息地做往复旋转运动(振荡)。而“等时性”,即每次旋转的时间周期完全相等,是对摆轮最高也是唯一的要求,它直接决定了腕表的走时精准度。 影响等时性的因素有很多,如摆轮本身的质量分布是否均匀,还有游丝的材料、形状和安装方式等。百达翡丽此前开发的Spiromax游丝,在腕表水平放置的理想状态下,等时性是完全可以保证的。当时当佩戴者保持站立或者将手搁在桌上,使其处于垂直状态时,等时性就会下降。因为在上述情况下,游丝会受重力的影响产生微弱的形变,导致游丝的重心偏离摆轮的旋转中心,实际上就是质量不均匀了,而游丝本身的伸缩又会导致偏移幅度不断变化,使得摆轮振荡的速度会因所处方向角度的不同而减缓或加快。 宝玑大师发明的陀飞轮正是为了克服地心引力对摆轮游丝的影响而生,但它显然是一种高成本的解决方案。而此次百达翡丽“Advanced Research”项目开发出的新一代Spiromax 硅游丝,除了位于游丝外端的“凸起”之外,还增加了位于游丝最内端的“凸起”。如图所示,外侧“凸起”又称为百达翡丽末端弯曲,它的特定形态确保了摆轮游丝能够以近乎同心圆的状态完整伸缩,补偿因为摆轮旋转而引起的等时性下降,且不受摆幅变化的影响。而新增的内侧凸起的作用在于抵消重心的位置变化,使得摆轮在处于垂直或其他方位时依然能保持最高的走时精度。 新一代Spiromax 硅游丝依旧是采用DRIE工艺制造,内侧的“凸起”造型被加工得十分精确,可以在游丝伸缩时,实现重心位置的微调,显著降低、甚至消除游丝摆轮振荡速度的变化。由此打造的机芯在走时精度上几乎超越了所有机械表标准。按照百达翡丽印记的要求,所有直径超过 20 毫米的机芯,其走时精度必须介于-3秒至+2秒/天之间,陀飞轮表的误差必须小于3秒/天。而经过百达翡丽实验室的数千次反复测量显示,采用带内侧和外侧“凸起”的Spiromax 游丝的机械腕表,每天的走时误差可以控制在-1到+2秒之间,已经达到百达翡丽陀飞轮的精度。 目前,新一代的Spiromax硅游丝已被应用在了Ref.5650G Aquanaut旅行家腕表当中,它在实际运行中的表现如何,就让我们密切关注吧! *本文部分图片来源于网络 *欢迎关注Timesquare官方微信公众号(搜索:时间观念) |