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21世紀製表業最具挑戰性的零件

原標題:21世紀製表業最具挑戰性的零件



如果將機芯比作腕錶的心臟,那麼遊絲的每一次收放就相當於心髒的跳動,它是鐘錶機芯的彈性元件,用以控制擺輪做等時往複運動。



先不說這個小小的東西對於機芯的重要性,即便在製表業歷史最悠久、技術最先進的瑞士,也僅有幾家公司可以生產遊絲!


為什麼這個看似不起眼的小東西存在這麼大的生產難度?



首先我們要清楚能夠作為遊絲的材料需要具備哪些特性?


①具有給定的彈性特性;


②較少的彈性遲滯現象;


③較小的溫度係數(熱彈性係數);


④良好的防磁性能和抗蝕性能;


⑤螺距相等;


⑥遊絲的重心應盡量與幾何中心一致(對鐘錶遊絲尤為重要);

⑦作導電元件時遊絲材料要有較小的電阻係數。



上面這七點最簡單的要求至少符合了作為遊絲的門檻,而隨著人們對於腕錶要求的不斷提高,具備生產遊絲能力的生產商必須找到性能更好的合金材料才能滿足製表商的要求。



一種新型合金,PE5000,他們說,它對未來具有高度的戰略意義。從上面的圖片中可以看出,PE 5000是一種鈮和鈦的合金。他的研發初衷是為了提高耐用性和整體性能,它是一種非常耐用的順磁性材料,具有非凡的彈性性能,使這種合金的遊絲不受影響。對於機械錶的振蕩器來說,這是一個非常寶貴的資產。



事實上,其抗震動和順磁性使得PE5000成為硅的一種替代品,優點非磁性和抗衝擊,其缺點是不允許進行任何調整。相比之下,鈮鈦可以由製表師調整,以便在必要時優化手錶的性能。




如上圖所示,遊絲從厚厚的金屬卷開啟它的生命歷程。製造的那一刻起,這一切都掌握在工程師和工匠手中。他們的目標是採用這種厚厚的圓形金屬卷,並通過一系列特殊的程序,將其變成一個可鍛的刀片,精確度令人難以置信。



第一個關鍵步驟叫做繪圖或trefilage。在實際操作中,這一切都取決於要製造的彈簧類型,從最初的厚度約0.6毫米縮小到60 - 70微米之間。然後,這是更精確的繪製步驟,就像那些初步支撐的材料,一次次通過上圖的小孔(不斷的縮小孔徑)以達到想要的尺寸。這個寶石的直徑通常被記為萬分之一毫米。在trefilage期間,可接受誤差範圍在1微米以下。



與製造真正的高端手錶一樣,遊絲必須在生產的不同階段有著嚴格的質量把控,以確保滿足上述嚴格的公差標準。因此,在生產結束時,遊絲被測量到半個微米的公差 - 即0.0005毫米,或者是在生產其他運動部件時所應用的已經很小的公差的十分之一。



事實上,這種真正難以察覺的可接受的偏差量只能在專門設置的實驗室中進行測量,在實驗室中,測量受到環境中最輕微的變化的影響。首先,必須清理碎片,然後運送到一個受控的房間,在任何給定時間只能有一個人,以保持設定的溫度和濕度。更好的是,他只能採取一個測量,然後離開片斷休息幾分鐘。




如果超出可接受誤差範圍,會怎麼樣?

世界會開始向後轉?


也沒有那麼誇張,但可能導致的後果也絕對會讓製表師頭疼:幾微米(千分之幾毫米)的遊絲厚度偏差完全有可能導致這枚腕錶整體走時不達標。而且如果一個成品遊絲做得不好,沒有一個製表商願意採用。




一整圈遊絲材料完成並獲得批准後,終於可以由專業的製造工匠進行工作了。


首先,需要將其切割成相同的長度,然後以四個一組的方式送入一個小型手持式工具。


如上所示,該工具需要四個彈簧,將其一端牢固地保持住,然後通過固定在下方中心的旋轉手柄準確地捲起彈簧。


成品遊絲的品質仍然是機械製表的關鍵。在高精度的數控機床和計算機輔助設計幫助製造生產精度和效率相當高的機芯零件的時代,遊絲仍然是21世紀製表業中最具挑戰性的零件。這種挑戰不僅來源於其本身的特性要求,還來自於不同的製表商所研發的新款腕錶所需要生產具備特殊性能的遊絲。

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