解析超薄机械腕表

2016年02月14日 08:29 来源:腕表之家 类型:原创 作者:曹维峰

       [腕表之家 技术解析] 说起超薄机械腕表,虽然我没有亲身实践过此类腕表机芯的研发设计,但是通过耳濡目染也比较了解它的设计难度不亚于我们常说的经典复杂技术。其实,在瑞士钟工业长期追求至高境界正是“超薄”。因为对戴表的人来说,超薄意味着优雅,优雅意味着高贵。擅长超薄表的品牌,恰好也是日内瓦地区长期为皇室贵族服务的钟表和珠宝品牌。超薄腕表手上链机芯的直径一般在30毫米以内,而超薄腕表自动上链机芯的厚度则在5毫米以内。机芯由数以百计的微小零件组成,要将这些零件都加工的薄如蝉翼无疑难上加难,而百年来各大品牌却在向没有最薄,只有更薄的巅峰不断发起挑战。

历史背景

       1.超薄竞赛的高潮出现在上世纪中叶,积家在雅克-大卫•勒考特接管腕表生产期间,推出了一系列超薄机芯。其中一款机芯厚度不超过1.38毫米,令积家名声大振。

       2.随后爱彼也不甘示弱,在1946年推出了一款厚度仅有1.64毫米的超薄手动上链机芯。爱彼随后在这款机芯的基础上,于1953年推出了Cal.2003镂空超薄机芯。十几年后,爱彼又推出了改进后的Cal.2120自动上链超薄机芯,其采用中央摆陀设计厚度仅有2.45mm。

       3.1960年,伯爵推出了机芯厚度仅有2.3毫米的自动上链超薄腕表,以此一项就荣登“吉尼斯世界纪录”。在此期间,百达翡丽江诗丹顿等顶级腕表品牌也都纷纷推出了自己的超薄腕表。

伯爵经典超薄腕表

       伯爵高级制表始终坚持着纤薄机芯的传统,本品牌自主研发的35只机芯中,有23只为超薄机芯,其中12只曾经改写来超薄机芯的厚度纪录,成为品牌现有腕表系列的重要组成部分。

 Emperador Coussin超薄自动上链陀飞轮腕表

       伯爵推出的Emperador Coussin超薄自动上链陀飞轮腕表刷新了全球最纤薄自动上链陀飞轮腕表的新纪录,其机芯厚度为5.55mm。此款超薄腕表与众不同的地方是将经典的复杂机构陀飞轮融入了超薄机芯的设计。

 伯爵Emperador Coussin超薄自动上链陀飞轮腕表

Altiplano1200S镂空超薄腕表

       伯爵于2012年问世的Altiplano1200S(S代表镂空)镂空超薄腕表,有两大世界纪录--全球最纤薄的自动上弦镂空腕表(5.34毫米)和全球最纤薄自动上弦镂空机芯(2.40毫米)。那么在如此纤薄的自动上弦机芯上进行镌镂艺术,需要几个必备的先决条件才有可能出来最佳效果:

       首先,最上乘的雕琢工艺是必须的,而最顶尖的镂雕工艺师更是必须的;

       其次,必须保证机芯运行的精准度与顺畅度。在进行镌镂前,需要预先周详的研究装饰纹路的构图,计算雕刻镂空的范围,适当调整机芯的布局设计。

       最后,机芯自身的优质设计结构才是最好的基础。尤其是调速系统被采用过桥式夹板设计,加强了所需的坚实度与耐受度,使得机芯可以确保不会受到外界的太多干扰精准运行。

 伯爵Altiplano1200S镂空超薄腕表

ALTIPLANO 900P

       为庆祝伯爵140周年纪念,品牌特别推出全新Piaget Altiplano 38 mm 900P超薄腕表,以此再次改写来超薄高级腕表的记录。此款腕表研发时间为三年,其设计展现了先进的革新技术,取名为900P--手动上链机芯与表壳部件被整合,厚度仅为3.65毫米。藉此纪念伯爵在1957年推出的首枚超薄手动上链机芯 9P。9P机芯厚度为2毫米,成功奠定了伯爵在超薄制表领域的地位。

 伯爵Altiplano 900P超薄腕表

技术特征

       1.此款腕表的技术核心在于突破了传统设计思路—机芯与外观分开的设计方案,将机芯的主夹板与腕表底壳正在一起。那么机芯与表壳融为一体,机芯内零件将会直接被安装在底壳上。机械表的基础机芯包括了主传动轮系--原动系,传动系,调速系统与辅助传动轮系—显示系,上弦系,拨针系。如果按照前面所说到的将主夹板与表壳融合为一体,在基础机芯设计思路上需要新的调整,特别是平时都在机芯背面设置的上弦系必须被设置于机芯的正面,并且需要一块夹板作为上弦轮系与原动系的支撑基板。

       2.由于主夹板与表壳融合,所以需要设计出悬浮式发条盒结构。其做法是将传统两端固定支撑条盒轮的结构方式,转变成一端固定。这样的悬浮式结构一般会采用单边轴承的做法来实现。

       3.由于原动系与上弦系占据了右方,同时为了达到超薄机芯的设计目的,显示系的位置将会离开中心,迁移到偏心位置。基于整体布局考虑,此款腕表的时间显示被设置在左上方。此外,传动系与调速系则被设置于所余下的右下方,通过单独的夹板来承载它们。

 伯爵Altiplano 900P超薄腕表结构分解图

       4.当腕表遭遇巨大压力,例如在水中时,玻璃或水晶镜面均会轻微变形。对一般腕表来说,这种物理现象带来的影响不大。但是,情况如果发生在超薄腕表上,由于腕表内空间极为狭小,玻璃受压变形时有可能压向指针,导致机芯停止运作。为预防此问题在超薄腕表上出现,伯爵特意将时间指针(分针加时针)的上平面被设计的低于机芯夹板的最高平面。那么最高的分轮顶端与水晶镜面之间会留有足够的空间。即使水晶镜面受压变形,也不会直接压在指针上,只会压在夹板以及所控制的轮系上,从而不会影响机芯的正常运转。

 伯爵Altiplano 900P超薄腕表实体分解图

作者点评

       当我看到了伯爵这款手上链超薄腕表的技术参数和技术特征,真的不敢相信,品牌在超薄技术方面已经到了炉火纯青的地步。我虽然没有直接研发过薄型机械表机芯,但是对于此类机芯始终有着浓厚的兴趣。如何将腕表做薄这是个课题,对于我们做研发的设计师来说,将机芯的夹板尽可能设计的薄一些,只是每薄0.01mm,对于加工而言难度就会增加许多。此外,要把传动轮片也要尽可能做薄,0.12mm相当于人的头发丝粗细,非常容易变形,对于加工制造来说具有挑战性。薄型腕表本身就属于一个特有的品类,很多知名品牌都会推出此类腕表以满足更多消费者的需求。那么伯爵作为以薄型或者说是超薄标榜自己的品牌,已然走出了一条只属于他自己的道路。

宝格丽Octo Finissimo超薄陀飞轮腕表

       在2014年巴塞尔钟表展上,宝格丽推出了在超薄陀飞轮领域开创里程碑意义的腕表,其厚度只有5mm,搭载的陀飞轮机芯厚度仅为1.95 mm。如此超薄尺寸的陀飞轮在现有市场上,可以说是最为纤细、独一无二、前所未有的。 

 宝格丽超薄Octo Finissimo陀飞轮腕表

技术特征

       对机械有些常识的朋友,对球轴承应该有所认识。那么用于机械表里面的球轴承,恐怕了解的朋友就少多了。当然,我们还是可以比较熟悉的是带有自动上弦功能的腕表,其承载自动陀的就是一个球轴承。只是,对于用于机械表传动轮系里面的球轴承,我也是在后来看到了一些资料以后才有所认知。轴承的制造水平可以代表机械化产业的制造能力。瑞士在精密加工制造方面的优势是无可比拟的。依托于高科技带来的实惠,瑞士制表业如虎添翼。

       宝格丽此款超薄陀飞轮正是得益于微型高精密轴承的使用。其机芯的整体布局特点是:

       1.机芯只采用一块夹板,也就是俗称的主夹板。为了保证机芯的超薄厚度,取消了传统轮轴采用上下宝石轴承支撑的方式,使用了七个微型球轴承作为传动轮系的支撑固定于主夹板上;

       2.为了作为陀飞轮框架的支撑,同时结合陀飞轮机构专门设计了一个微型滚珠轴承固定于主夹板上。此外,擒纵轮也是被一个球轴承来控制的。

       3.为了达到超薄陀飞轮的目的,并且是同轴式陀飞轮结构,采用砝码摆无卡度摆轮游丝系统。将传统机械表惯用的快慢针,外桩环结构取消,直接通过调节砝码的方式,来调校精度。

       4.由于此机芯的主导思想就是取消宝石轴承支撑方式,对于原动系统来说也是如此。发条盒由三个微型球轴承控制固定在主夹板上。这样设计可以尽可能保证了发条的尺寸,使得动力储存将近55个小时。

 宝格丽超薄Octo Finissimo陀飞轮分解图

作者点评

       我从事研发陀飞轮机械表机芯有十年了,当听到如此厚度的机芯时,真的有点大吃一惊。看过了官方的资料与图片后,才明白宝格丽是如何做到的。高精密微型球轴承目前已经可以被做到外径很小,厚度很薄的地步,尤其是其精度以微米来计算的。是我这几年最纠结的一项不可企及的技术,看过了瑞士甚至是日本制表师应用此技术创作出各种精妙复杂的陀飞轮机构,深感需要补足的还有很多。(图/文 腕表之家特约作者 曹维峰 点击进入曹维峰专区

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最新评论

geniusboy0511
geniusboy0511

长知识了~~~

2016-03-22
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英姿勃发魄
英姿勃发魄

学习并涨知识了。

2016-03-10
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gaogaofeng
gaogaofeng

太薄了感觉很容易折断。。。

2016-02-15
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白卒
白卒

我记得世上最薄的是君皇的0.98毫米吧

2016-02-14
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北京不系之舟
北京不系之舟

超薄表还是比较炫技的,代表了设计和加工的精密水准。

2016-02-14
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糯米小团子
糯米小团子

表还不能太薄了

2016-02-14
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