在機心中,遊絲非常的微小,盤繞時它的總直徑通常不超過一釐米,厚度更是不到50微米,遊絲的寬度大約為150微米。細小但不意味著微不足道。
實際上,遊絲是如此的重要,以至於勞力士將它稱之為“時間的守護者”。
遊絲在手錶的走時精度方面發揮著至關重要的作用。在其發展的歷史中,隨著各種技術的進步,它的材料也更新了幾代,在這一系列產品中,有一個比較有爭議的新材料:矽遊絲。
帕瑪強尼Senfine概念腕錶機心使用的一體成型矽制蚱蜢擒縱
今天,我們將矽遊絲和目前在手錶中使用的更多傳統遊絲做一對比,討論其未來以及矽材料是否對當今的計時效能有所改進。特此,我們藉以勞力士錶來作為今天的切入點。
遊絲的簡史
在18世紀中期,大部分普通鐘錶還是使用傳統的低碳鋼遊絲,並使用“雙合金溫差自動補償擺輪”來調節因溫差所造成遊絲有效長度改變而產生誤差的問題,這種擺輪通常外圈是黃銅材質、內圈為鋼材,當溫度變化發生熱脹冷縮的情況時,利用外圈金屬膨脹係數大於內圈的物理特性自動調節溫度對遊絲所造成的誤差。
隨後,法國物理學家Charles Edouard Guillaume透過大量的研究發現含36%鎳的鐵鎳合金對溫度敏感程度特別小,不會隨溫度升高發生大幅度膨脹。並於1896年研發Invar鎳鐵合金,取名來自“invariable”的縮寫,也就是“不變”的意思。後來,他更是發現在鐵鎳合金中新增鉻,當鉻含量達到12%,鎳含量到達36%時,合金的熱膨脹係數絕對值趨近於零並且在室溫範圍內係數改變特別平緩。
到了1933年,R.Straumann在德國真空冶煉公司完善了Elinvar合金的配方製成了全新的Nivarox合金。1984年,Nivarox SA 和瑞士一家鐘錶零件加工商Fabriques d'Assortiments Réunis (FAR)合併,改名為 Nivarox-FAR。Nivarox-FAR公司是瑞士擺陀及擒縱機構零部件製作領域的專業翹楚。1985年 Nivarox-FAR被Swatch Group收購,而後由於技術的壟斷性和Swatch集團的大力扶持,Nivarox-FAR徹底佔領了世界遊絲的市場。就連Swatch集團競爭對手LVMH集團和Richemont集團也不得不使用Nivarox-FAR的產品。Nivarox-FAR遊絲市場的壟斷程度勝於“ETA機心”。斯沃琪集團透過Nivarox-FAR緊緊掐住了對手的脖子。其中的一些品牌看見了危機,產生了些許的憂患意識,如勞力士、雅典、百達翡麗紛紛開始另尋它路。
寶璣那不勒斯8965腕錶採用矽擒縱機構 寶璣那不勒斯8965腕錶採用矽擒縱機構
2003年開始,百達翡麗、勞力士、斯沃琪集團、雅典表聯合出資和瑞士NeuchateI納沙泰爾大學附屬的瑞士電子和微技術公司(CSEM)聯合開發使用一種非金屬材質——矽。使用矽材料製成的遊絲具有恆彈性以外,還防磁、防震、具有足夠的強度和彈性、良好的穩定性和可加工性。矽遊絲經過大量生產之後,能降低機心的生產成本!
矽遊絲的出現
雅典表是第一個吃螃蟹的人,而矽遊絲真正引發巨大影響,還是要等到百達翡麗這種重量級品牌親自下場之後。可以說,“矽”是鐘錶行業幾個世紀以來迎來的最跨時代的一次材質革新。在其後的日子裡面,矽不僅被用於製作遊絲,甚至還被用於擒縱叉、擒縱輪、擺輪等核心零部件的生產。
2006年百達翡麗第一次在量產款式Ref.5250上使用了矽質擒縱,因為當時乃‘新材質’,實際佩戴的穩定性未知,所以百達翡麗很“豪氣”地承諾了5年的保修。而同樣是首批參與研發的勞力士也很謹慎,勞力士先在小尺寸Cal.2236機心上使用了矽遊絲,搭載於需求量較小的女表。這樣的做法被普遍認為是給自己留下足夠的緩衝時間,倘若在暢銷的男款手錶上使用矽材質,一旦出現差錯,對品牌形象無疑是巨大的打擊。
Parachrom金屬遊絲
熟悉勞力士的表友都知道,目前在售的勞力士錶款中,使用兩種遊絲。
一種是勞力士俗稱為“藍鈮”的Parachrom金屬遊絲,主要使用在勞力士32 系列/31系列機心(3135/3235)和4130自動計時機心上。
一種是勞力士Syloxi矽遊絲,主要使用在勞力士2236機心上。
從手錶上說,勞力士Parachrom藍鈮遊絲主要使用在男表上(中等尺寸和較大尺寸型號),勞力士 Syloxi矽遊絲主要使用在女表上 (小尺寸型號)。
勞力士現在普遍使用的是藍鈮金屬遊絲。2000年,勞力士成功研製出一種革新遊絲,並取得專利,官方稱其為Parachrom遊絲。其合金材料由鈮niobium、鋯zirconium和氧合金金屬等組成,早期的Parachrom遊絲乃銀白色。
2005年,勞力士又採用一項新專利技術,改進Parachrom遊絲的表面,進一步完善遊絲的長期穩定性,並賦予此遊絲獨有的藍色特徵。Parachrom遊絲於 2000年首先用於迪通拿的4130型機心,並漸漸配備於蠔式系列所有男裝腕錶機心之中。
對於Parachrom遊絲勞力士指出:“Parachrom遊絲具有精確計時的主要優勢:它對磁場不敏感,面對溫度變化具有很好的穩定性,並且在受到衝擊的情況下仍保持比傳統遊絲高十倍的精度。”
讓我們分解一下。
對磁場不敏感,這是朝著遊絲製造的正確方向邁出的一大步,勞力士創造了一種非黑色金屬的遊絲(黑色金屬主要指鐵及其合金,如鐵、錳、鉻、釩、鈦等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬,指鋁、鎂、鋰、鈉、鉀。),從而消除了磁性問題。
所以勞力士之所以使用鈮鋯合金,就是為了避開Nivarox遊絲中含有的鐵,勞力士的Parachrom遊絲是不含鐵的。
在溫度變化過程中保持穩定是一件好事,但是以前的材料已經達到了很好的效果,因此在此階段,我們將重點放在磁力方面,這是出色的改進。
實際上,藍鈮遊絲最初並不是勞力士最先使用的。
萬國於1989年,第一次將鈮鋯合金遊絲,使用在工程師系列上。
1989 年,萬國第一次使用鈮鋯合金遊絲,這是手錶中第一次使用鈮鋯合金遊絲。
萬國將鈮鋯合金遊絲使用在主打防磁的工程師系列上。將鈮鋯合金遊絲安裝在萬國35790機心上(基礎機心ETA2892),防磁達到500000A/m,約為6250高斯,顯示出鈮鋯合金遊絲超強的防磁能力。
使用鈮鋯遊絲的萬國工程師,我們可以看到錶盤上寫有500000A/m的防磁水平。
根據國外鐘錶媒體透露,當時由於技術限制,鈮合金遊絲造價高昂,並且成品率比較低,在當時難以支撐大量生產。所以使用鈮鋯合金遊絲的萬國工程師只生產了很短時間,從1989 年到1992年,並售出了約3000只。
之後,萬國恢復使用防磁內殼,作為飛行員系列、工程師系列的防磁手段。
聲稱“在受到衝擊的情況下,其精度比傳統遊絲要高十倍”,這是非常優秀的表現,但是我們沒有獲得相關的實際測試資料,無法得以驗證。Parachrom遊絲確實是一項偉大的創新,技術先進,在各個方面都優於早期的遊絲,並且可以保持良好的狀態。
從上面看,Parachrom藍鈮遊絲已經非常“完美”了,但勞力士還有不滿意的地方。如果從追求絕對完美的角度,一般遊絲都存在一個缺點,就是傳統的遊絲固定方式,破壞了遊絲的形狀。
一般遊絲是這樣固定的,一頭固定在遊絲內樁上,一頭固定在遊絲外樁上。有的表是用卡子固定遊絲,有的使用膠粘住遊絲。遊絲一端固定在外面,一端固定在裡面,這就不利於遊絲形成理想的對稱、水平造型。
勞力士Syloxi遊絲
勞力士儘管是矽遊絲的創始團隊成員之一,但直到2014年才加入使用矽遊絲的陣營當中,特此推出了Syloxi遊絲。
Syloxi遊絲是矽和矽複合材料的混合物,旨在克服傳統遊絲所面臨的一些問題,目前已在2236機心中使用,該機心於2014年在女士手錶中首次亮相。
勞力士解釋說:“確保擺輪遊絲的規律性是製表業面臨的巨大挑戰之一。這隻能透過將影響擺輪遊絲效能的環境干擾降至最低,尤其是溫度變化(會導致材料膨脹或收縮),電磁干擾,地心引力和震動。”
Syloxi遊絲的許多要求與Parachrom遊絲相同:抗震,不受磁力影響,精度高;而面對溫度變化,則穩定性更高。但是,它有一種超越Parachrom的方式:不受地心引力影響。勞力士提出了一種新的方式,透過改變幾何形狀以最佳化遊絲的等時性,使Syloxi遊絲變得更加穩定–這意味著無論振幅如何,擺輪都將保持相同的時間。
矽遊絲就更好嗎?
雖然矽材質有無可比擬的優勢,但是卻有一個缺點,那就是作為非金屬材料,相對於原來的合金,它更易碎、易斷。
關於矽遊絲,矽遊絲從效能上看有優勢。但是需要複雜且昂貴的製造技術,因此使用壽命有限。假如一隻老表急需維修或更換遊絲,傳統遊絲可透過焊接修復,或截斷重新固定成為一個新的遊絲,從而將新的生命注入經典錶款當中,但使用矽材料目前是不可能的。從未來十幾年、幾十年長遠來看,矽遊絲由於是一體成型,一旦矽遊絲出現問題,可能無法維修或無法重新生產匹配遊絲。
勞力士作為一個對手錶長期價值(包括古董表)非常重視的品牌,可能出於長遠考慮,將Parachrom藍鈮遊絲作為主力,只少量使用矽遊絲。可見Syloxi矽遊絲效能很完美,但從實際角度出發,Parachrom藍鈮遊絲已經足夠好,是最好的選擇。
除了勞力士以外,很多品牌也都開始重新研發新的合金遊絲,包括2018年08月31日,斯沃琪集團Swatch Group在官網宣佈,其與愛彼聯合推出一款名為“Nivachron”的新遊絲。據稱這種遊絲使用合金原材料以“鈦”為基底。
新款Nivachron遊絲具有許多優點,它可以顯著降低磁場對手錶執行的影響,可有效抵抗溫度變化。此外,它還具有出色的抗衝擊性。最終,所有這些優點都可以顯著改善手錶的效能。新型合金遊絲很可能在將來,重新替代矽遊絲。
不過現今,矽遊絲的使用越來越普及,也越來越平民化,包括部分天梭表、美度表中搭載的powermatic80矽遊絲機心、浪琴L888.4、L888.5等機心,全部換裝為矽遊絲。相信未來,將有更多品牌參與進來。要知道,矽遊絲的專利將在2021年到期!
鐘錶複雜技術和功能以及遇到發展瓶頸。在未來,材料將是各家品牌的聚焦戰場,矽遊絲何去何從,我們拭目以待。