为什么说钟表业最跨时代的革新是硅材质?-宾爵手表官方网站

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为什么说钟表业最跨时代的革新是硅材质?
2022-07-07 11:25

硅被引入手表,但在过去的20年里,它被称为手表行业最跨时代的创新。说到硅,必然会和雅典表联系在一起。作为第一个将硅元素引入制表行业的品牌,2001年,雅典表首次使用硅元素制作机芯零件。这一技术创新对整个制表行业极具启发性,为现代制表找到了理想的材料。今天,我们来谈谈雅典最引以为傲的材料技术。

硅到底是什么?

在介绍雅典的硅料技术之前,我们先来看看。什么是硅材料?硅是一种非常常见的元素。然而,它很少以单质的形式出现在自然界中。它以复合硅酸盐或二氧化硅的形式存在于岩石、砾石和尘埃中,在地壳中的含量非常高,仅次于氧。硅的用途也很广泛,但用于一些高科技的航空航天、电子电气领域,如半导体、晶体管、微处理器制造行业,也可用于制作金属陶瓷复合材料。硅零件虽然与金属相似,但不具备后者的所有特性,尤其是硬度。

从特性来看,硅是机芯的完美材料。

在雅典和腕表领域,我们喜欢硅的原因是它的特性。我先把硅的特性放在这里,往下看我们会更清楚地看到硅的发展。硅零件最突出的特点是完全无磁,具有恒定的弹性,硅零件的接触位置不需要任何润滑。它们还质轻,能有效提高能量利用率,避免金属疲劳,对温度的敏感性低,加工性和可塑性高。从以上特点来看,它们比传统的金属材料,包括后来的合金材料,更适合制作运动部件。

很长一段时间,机芯里的部件,比如游丝,擒纵轮,都是用钢做的,后来又用合金做的。然而,只要传统的机芯组件含有少量的铁,它们就可能被磁化。对于腕表来说,擒纵齿轮系是心脏。一系列的齿轮系使发条盒的能量稳定释放并带动指针转动,所以这个系统的任何影响都直接反馈到腕表的精度上。

尤其对于游丝来说,这是一根很细的弹簧,很容易受到外界的影响。因此,硅的广泛应用可以看作是制表业向高抗磁性和高稳定性转变的一个重要趋势。毕竟电气化的时代正在到来。即使我们在日常生活中佩戴手表,也很少接触到能让手表磁化的磁场水平,但还是要跟着发展。

罗尔夫施奈德先生和奥克林博士

雅典是如何将硅元素带入制表业的?

在上个世纪,Nivarox合金实际上对瑞士钟表行业形成了一定的垄断。为了另辟蹊径,各个品牌一直在寻找新的材料来替代它。20世纪末,时任雅典手表总裁的Rolf  Schnyder先生听说瑞士纳沙泰尔大学附属的瑞士电子与微技术公司(CSEM)在使用DRIE的深度反应离子刻蚀技术。开发了硅材料的用途后,故事表的朋友都熟悉了。百达翡丽、劳力士、斯沃琪集团和汤雅典都开始在投资研发硅。

Freak开创了钟表领域的硅时代。

古怪的手表

领先他人一步的雅典,也在2001年率先推出了第一款由硅制成的异想天开的手表。无论是设计、机芯性能还是内部硅部件的使用,都是开创性的。当时刚刚过了千年,当各家都在琢磨如何制作N  1复杂腕表的时候,它却以这样一款史无前例的腕表惊艳了整个制表界。

在这个古怪的想法中,它的双向擒纵机构是由硅制成的。奥克莱恩博士发明这个装置的目的很明确。通过对称设计相同的擒纵部件,可以解决同轴擒纵中摆轮与能量过度碰撞摩擦造成能量损失的问题,擒纵中的金属部件也存在磨损的问题。改用硅后,无论是轻硬度还是高硬度,都不需要润滑。或者防磁能力提高,也可以通过深反应离子刻蚀进行高精度加工。形状可以更复杂,比如齿轮齿数增加,更精细。

Sigatec制造的不同硅元件

管理家务

2006年,雅典宣布在硅材料研发方面独立,并找到了紫外LIGA技术的开创者Mimotec,共同创立了Sigatec,专门从事硅元件的研发和微米级精度定制零件的生产。

木柴大小的硅制擒纵轮。

Sigatec的优势在于他们对硅材料技术的绝对成熟掌握,即深度反应离子刻蚀(DRIE)技术。有些表友会对光刻机和蚀刻机有一些误解。他们总说雅典的硅料是光刻机做的,这个不全面。我们可以理解为蚀刻机和光刻机是两个步骤。蚀刻机蚀刻硅片多余的部分,只留下你想要的,而光刻机蚀刻硅片上的图形。

硅片的深度反应离子刻蚀

在自己科技公司的支持下,雅典从未停止硅材料的研发和应用。我再给你们举几个雅典在硅材料上创新的例子。

畸形钻石心的梦想钻石心

为了更好地阐明雅典的持续创新,我们将首先追溯到一年前Sigatec的成立。2005年,雅典推出了怪胎DIAMON  DHEART手表,它用人造钻石制作了钻石游丝和钻石擒纵轮。虽然雅典从来没有说过钻石游丝和擒纵机构对后来的钻石硅晶技术是否有任何启发和关联,但我觉得这颗钻石心更像是一个试用模型。虽然让所有人都了解钻石是一个很好的尝试,但也很明显,成本仍然不可控,这进一步加强了雅典的需要。

畸形钻石手表

2007年,FREAK  DIAMonSIL手表诞生,采用Diamondsil钻石硅晶技术。硅和人造金刚石结合形成互补,就是让硅材料锦上添花。这项技术在制造上也很好理解,就是相当于在硅制零件外面镀了一层人造金刚石膜。有了这种薄膜,不仅提高了硅零件的硬度和平滑度,还克服了硅在加工过程中容易断裂的问题。虽然现在越来越多的品牌在使用硅擒纵机构和其他部件,但是唯一一个使用硅擒纵机构和人造钻石膜的是雅典。

2012年雅典自产机芯UN-118也使用了DIAMonSIL钻石-硅水晶擒纵机构,真正实现了保质保量的量产。这就像一辆概念车。各种高科技都很酷,但是把技术的量产分散化,普及化,却很少见。雅典做到了。甚至可以说,即使比PP强,也只是通过“先进技术研究项目”。那一套5250、5350、5450、5550完成了硅材料的分步排列,而且和Gyromax硅摆轮一样,不是针对常规手表,只针对高端限量生产。比如今年公开价200多元的百达翡丽1/10秒计时码表。

UN118机芯的钻石硅晶体擒纵机构从横截面轮廓显示其外部钻石膜。

目前雅典的航海系列手表和DIVER  X手表都使用这种UN-118机芯,价格定位也不算太高。可以从6万元的硅机芯入手。雅典还推出了一个全新的UN-118机芯认证标准,命名为天文钟性能证书,要求测试精度达到每天-2/6秒,甚至高于COSC天文台的要求。

UN-250机芯磨床式自动上弦系统(宾爵摄)

2018年,UN-250运动,雅典继续研发硅技术,推出自动研磨机缠绕系统和超轻天平平衡轮。我们先来看自动磨床上发条。这项技术以硅作为创新的缠绕系统,通过四个对称的棘爪,可以灵敏地捕捉佩戴者的任何细微动作,并将其转化为能量,效率是传统缠绕结构的两倍。

UN-250运动研磨机型自动缠绕系统的透视图

UN-250机芯的横截面

之所以用硅代替金属,是因为通过刻蚀技术可以更好的集成。可以看出上棘爪还是很薄的,硅的使用也意味着减少了摩擦带来的能量损失。因为我一开始就告诉你,硅几乎没有摩擦,不需要润滑,实际上增强了动力传输,提高了防震性能。

FreakVision创意腕表珊瑚礁限量版(宾爵摄)

另一个亮点,超轻硅摆轮,摆脱了传统的黄金调节砝码,取而代之的是更轻的镍配重块,并增加了硅叶片来稳定摆轮的摆动,有效提高了摆动的准确性。这种硅摆轮在freak  X手表上也得到了普及,而且从视觉效果来看,这种大尺寸的硅摆轮会有轻快的跑步效果。

怪胎下一个手表

2019年,Freak  NeXt手表采用弹性硅片技术作为锚式恒摆擒纵机构,而不是传统的驱蚊游丝和宝石轴承。在超大硅摆轮上,用四层硅片链接32个微小的硅叶片,每个叶片只有16微米宽,而不是游丝,直接把摆频提高到12 Hz,高摆频储能不降反升,还升了。其实有表友提到,它还突破了光照射下硅材料的制造技术,只能做平面建模的限制。

畸形硅材料

今年雅典作品展,一艘集成了所有硅技术的星舰FREAK  S亮相。采用金刚石硅单晶技术制作了倾斜式双振荡器和研磨式自动卷绕系统。我们以后也许能拍这张桌子。可以期待详细的介绍。

奇异系列怪胎X硅精细镶嵌工艺

以硅为机芯部分后,雅典有了更颠覆性的设计,想到用硅做怪胎X盘,并结合了一种传统的艺术工艺,镶嵌精细。这种手工工艺在珠宝制作中有着非常悠久的历史。在腕表上,有很多品牌保持传统的艺术工艺,会使用木屑、麦秸等材料进行镶嵌装饰。雅典选择使用硅芯片进行精细镶嵌,这是古代技术和

硅材料真的有问题吗?

硅虽然有不可比拟的优点,但是有一个缺点,就是作为非金属材料,确实存在脆性问题。但是,很久以前就有很多资料说,硅料在使用中断裂、破碎。久而久之,我们发现这种新闻多少有点“散布谣言”的意思。硅确实存在脆性问题,但在多年的实际使用中,问题相当罕见。

UN-118机芯内置钻石硅晶擒纵叉

但目前硅料只能通过官方售后服务更换,第三方机构无法维修保养。雅典对硅料也是有保障的,推出了10年质保,最大程度上让大家在使用时更放心。

畸形的UN-251运动

刚接触手表的时候,看到这样一个问题。硅材质是否让手表更好看?如果从今天来看这个问题,我会回答硅确实让机械制表的发展从停滞状态走向了新的方向。如果我们今天提到硅,那就不再是这样了。Heyek  Jr  .曾在一次采访中谈到硅,它缺乏传统制表的手工魅力,这让许多制表师对它有点抵触。相反,硅成为了大多数制表师在选择手表时的硬性需求。

怪胎

2022年,硅材料专利技术即将到期。很多苦于防磁能力不足的手表品牌,必然会在硅材料上投入大量资金,但我想,时间久了,依然没有一个手表品牌能撼动雅典在硅材料技术上的领先地位。毕竟从摆轮、游丝、擒纵轮、擒纵叉,到上弦系统,连盘面都是全硅的。普及去中心化和量产真的没那么容易。