[腕表之家 鐘表技術(shù)] 調(diào)速機(jī)構(gòu)(Regulating Organ)是最重要的機(jī)芯元件之一,它定義了腕表的運(yùn)行速度,。正因如此,,需得謹(jǐn)慎地控制這個(gè)速度,,以便獲得盡可能精準(zhǔn)的腕表,。調(diào)速機(jī)構(gòu)可以呈現(xiàn)多種形式,可以應(yīng)用不同材質(zhì),,自制表行業(yè)始興就是創(chuàng)新試驗(yàn)田,。總的來說,,它是腕表的關(guān)鍵元件,。 腕表的調(diào)速機(jī)構(gòu)以擺輪(Balance Wheel)和游絲(Hairspring)為代表。擺輪和擒縱機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)運(yùn)作,,擒縱機(jī)構(gòu)推動(dòng)擺輪,,反之,受到擺輪的約束,。擺輪的振蕩調(diào)節(jié)時(shí)間的流動(dòng),對(duì)腕表的精準(zhǔn)性至關(guān)重要,。擺輪每擺動(dòng)一次,,齒輪系前進(jìn)一定距離。它的作用,,類似于時(shí)鐘鐘擺的作用,。鐘擺無法直接移植,所以就需要符合腕表規(guī)格及功能的裝置來替代,。 腕表機(jī)芯的工作原理,擺輪和游絲構(gòu)成調(diào)速機(jī)構(gòu)。 纖薄的盤繞游絲,,確保擺輪以恒定的頻率來回?cái)[動(dòng),。游絲中心部分固定在擺輪樞軸上,,外圍與擺輪夾板相連。每次振蕩的持續(xù)時(shí)間取決于游絲彈性、有效長(zhǎng)度和擺輪慣性。因此,可以通過調(diào)整游絲的有效長(zhǎng)度(游絲越短,速度越快)或改變擺輪的慣性,,對(duì)機(jī)芯及腕表的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)校,。 萬寶龍Minerva 13.21機(jī)芯,擺輪振頻18,000次/小時(shí)(2.5赫茲),,游絲具有菲利普斯末端曲線。螺絲擺輪,,直徑11.40毫米,,慣性矩26mg/cm2 ,。 材質(zhì) 現(xiàn)代擺輪通常由Glucidur制成,,這是一種鈹青銅、低熱膨脹合金,。Glucidur合金硬度大、抗性好,、且不受磁場(chǎng)干擾,。 而游絲通常由鐵鎳合金,,如Nivarox制成,,其彈性幾乎不受溫度的影響,。Nivarox是Nicht Variabel Oxydfest(不可變,不氧化)的縮寫,,這種合金與瑞典諾貝爾獎(jiǎng)得主查爾斯·埃杜德·紀(jì)堯姆發(fā)明的Invar合金(FeNi36%)屬于同類,。長(zhǎng)期以來,,Nivarox-Far是瑞士制表行業(yè)繞不開的游絲及整合零件(擒縱/調(diào)速)供應(yīng)商。如今雖有多家公司生產(chǎn)游絲,,但斯沃琪集團(tuán)旗下的Nivarox-Far仍是許多機(jī)芯制造商的重要供應(yīng)商,。 這些現(xiàn)代合金的出現(xiàn),,使復(fù)雜的補(bǔ)償擺輪基本退出歷史舞臺(tái)。通常,,溫度的變化會(huì)改變游絲的尺寸,、彈性,、以及擺輪的直徑,,這也是導(dǎo)致腕表失準(zhǔn)的一個(gè)主要原因。一些偉大的制表師反向出發(fā),,創(chuàng)意設(shè)計(jì)出巧妙結(jié)構(gòu),,一定程度上抵消了溫度變化的影響。 一枚紀(jì)堯姆補(bǔ)償擺輪,,安裝在陀飛輪上,,搭配棘爪式擒縱機(jī)構(gòu)。擺輪輪輞為雙金屬(外圈黃銅,,內(nèi)圈鎳鉻恒彈性鋼),,有斷口。游絲具備寶璣式末端上繞曲線,。 近年來,,一些制表師已經(jīng)開始應(yīng)用硅材質(zhì)制造游絲,,以提高擒縱機(jī)構(gòu)和振蕩器的性能。硅是一種有趣的材質(zhì),,具備許多優(yōu)異性能——輕盈,、抗磁、柔韌,、熱穩(wěn)定,、幾乎無需潤(rùn)滑、可以精密加工(借助深反應(yīng)離子刻蝕或LIGA-X射線光刻技術(shù)),。雅典表是第一個(gè)引入硅游絲(Freak腕表)的制表品牌,,勞力士、百達(dá)翡麗和斯沃琪集團(tuán)紛紛跟進(jìn),,并與納沙泰爾的瑞士電子學(xué)與微電子科技研究中心(CSEM)攜手合作,。也有其他高科技材質(zhì),已經(jīng)用于游絲制造,,例如熱膨脹系數(shù)極低的Zerodur?復(fù)合材料(用于卡地亞概念腕表游絲的制造),。 百達(dá)翡麗Spiromax游絲,Silinvar材質(zhì),,問世于2006年,。 不同類型的游絲 游絲的形狀和銜接自然決定了它的伸展收縮方式。絕大多數(shù)機(jī)芯都配備螺旋狀平游絲,,但游絲也可能呈現(xiàn)其他形狀,。寶璣上繞游絲,末端向內(nèi)彎曲并連接在擺輪樞軸附近,,旨在實(shí)現(xiàn)等時(shí)性(具有恒定周期,,無論振幅),使游絲勻稱地“呼吸”,。 寶璣硅游絲,,具備末端上繞曲線。 積家Gyrotourbillon球形游絲,。 同樣旨在改善等時(shí)性的還有螺旋狀游絲和球形游絲,。這類解決方案一方面引人注目,聲名斐然,;另一方面制造復(fù)雜,,也需要更大的空間。 不同類型的擺輪 現(xiàn)代擺輪的主要類型,,從左至右:環(huán)形擺輪,、螺絲擺輪和砝碼擺輪。 如今大部分腕表配備環(huán)形擺輪,Glucidur的制造精度和物理性能允許達(dá)到優(yōu)異速率,。更高級(jí)的解決方案采用螺絲或砝碼,,用以對(duì)擺輪進(jìn)行平衡或調(diào)整。 McGonigle Brothers無卡度擺輪 為應(yīng)對(duì)“垂直整合”(特別是因?yàn)镹ivarox-FAR在擒縱裝置供應(yīng)方面幾乎擁有壟斷地位),,近年來多家制造商已經(jīng)研發(fā)出自主擺輪,,這使它們能夠區(qū)分、創(chuàng)新和再設(shè)計(jì),。 積家Gyrolab擺輪,不尋常的形狀旨在通過減少表面積,、降低空氣阻力來提高性能,。 調(diào)校腕表 能夠影響腕表功能及速率的因素有很多,如供給擺輪的能量,、振頻,、游絲、腕表方位,、溫度,、磁場(chǎng)、潤(rùn)滑,、以及經(jīng)年累月的消耗老化等等,。因此,調(diào)校腕表涉及復(fù)雜的程序,。倘若聚焦關(guān)鍵操作,,調(diào)校腕表有兩種主要選擇。 如上圖所示,,調(diào)節(jié)器(A)上有兩枚向下的銷釘固定游絲,,調(diào)節(jié)器和螺柱(B)之間的游絲(紅色部分)并不活躍。因此,,可以通過滑動(dòng)調(diào)節(jié)器決定游絲的有效長(zhǎng)度及其速率,。 沒有調(diào)節(jié)器的被稱為無卡度擺輪。游絲長(zhǎng)度恒定,,而非由調(diào)節(jié)器上的銷釘固定,。若想調(diào)整速率,制表師可移動(dòng)擺輪上的螺絲或砝碼,,改變擺輪慣性,,而不是在游絲長(zhǎng)度上做文章。 制表師調(diào)校擺輪上的螺絲,。螺絲可用于平衡擺輪,、調(diào)整速率。為了降低速率,,需反向旋松螺絲,,或?qū)[輪上的砝碼向外移動(dòng),。 無卡度擺輪是一種優(yōu)質(zhì)解決方案,其操作更加復(fù)雜,,但走時(shí)更加精準(zhǔn),,因?yàn)橐?guī)避了某些特定風(fēng)險(xiǎn)。此外,,無卡度擺輪也不會(huì)受到?jīng)_擊的影響,,而沖擊可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)器的移動(dòng)。 抵抗重力,,陀飛輪 振蕩器和擒縱機(jī)構(gòu)受到多個(gè)因素的不利影響,。新材質(zhì)的應(yīng)用可以抵消磁力或溫度變化的負(fù)面影響。同時(shí),,腕表的精度也收到重力的影響,。方位的變化會(huì)顯著影響腕表的走時(shí),特別是干擾擺輪的等時(shí)性,。 Gronefeld陀飛輪機(jī)芯 1801年,,阿拉伯罕-路易·寶璣設(shè)計(jì)出抵消地心引力影響的解決方案——陀飛輪,并獲得專利,。這種解決方案,,是將擺輪、游絲和擒縱機(jī)構(gòu)置于低速旋轉(zhuǎn)(通常為每分鐘旋轉(zhuǎn)一圈)的框架內(nèi),,用以平衡不同方位的誤差,。陀飛輪被視作寶璣先生最偉大的發(fā)明之一,能夠制造如此壯觀迷人的復(fù)雜功能裝置,,也是制表師高超技術(shù)和精湛工藝的明證,。 經(jīng)過200多年的發(fā)展,寶璣先生的心血結(jié)晶如今被佩戴在腕間,,并呈現(xiàn)百花齊放之勢(shì),。在陀飛輪設(shè)計(jì)制造方面,近年來制表行業(yè)取得多項(xiàng)創(chuàng)新,,尤以多軸陀飛輪最為特別,,這些創(chuàng)新將陀飛輪提升至新的高度。此外,,陀飛輪腕表的成本和售價(jià),,也逐漸變得親和近人。 “非常規(guī)”振蕩器 帕瑪強(qiáng)尼Senfine概念機(jī)芯的“非常規(guī)”振蕩器,,以兩個(gè)交叉的柔性片調(diào)校擒縱機(jī)構(gòu),。 除了傳統(tǒng)擺輪和游絲,制表師們還設(shè)計(jì)出“非常規(guī)”振蕩器。近年來,,隨著新型擒縱機(jī)構(gòu)的發(fā)展和硅材質(zhì)提供的性能潛力,,這些振蕩器已經(jīng)能夠達(dá)到更高的振頻提高精度,或降低機(jī)芯能量消耗,。其中,,替代傳統(tǒng)螺旋游絲的最新創(chuàng)新包括:泰格豪雅的線性振蕩和片式結(jié)構(gòu)(Mikrogirder腕表)、De Bethune的聲學(xué)諧振器,、以及帕瑪強(qiáng)尼Senfine概念機(jī)芯的柔性片結(jié)構(gòu),。在不同層次上,所有這些解決方案都旨在達(dá)到更高的振蕩頻率和更低的振蕩幅度,。(圖/文 腕表之家 許朝陽(yáng)編譯) |
|