[ 技術(shù)解析]如果說前幾年硅還算是個(gè)稀罕玩意兒,現(xiàn)在已經(jīng)是家常便飯了,特別是今年,無論大品牌還是小品牌,要是不和硅沾點(diǎn)兒邊,那絕對(duì)是不夠時(shí)尚,之前一直有人問我,硅到底是噱頭還是真正有用,我沒用過,所以我能按照自然界的普遍規(guī)律為他解釋,眾所周知,結(jié)構(gòu)越簡單的東西往往越可靠,雖然現(xiàn)在硅還沒有真正的被市場檢驗(yàn),但有一點(diǎn)可以確定的是,擒縱叉由原來的三個(gè)零件變成了一個(gè)零件還是挺靠譜的,下面就讓我們?cè)敿?xì)分析一下硅擒縱到底有哪些好處。
硅是宇宙含量排名第八位、地殼中含量僅次于氧的元素,它的化學(xué)結(jié)構(gòu)與碳相似,均為四價(jià)類金屬,硅有四個(gè)電子,外電子層有四個(gè)空余空間,可以通過諸多化學(xué)鍵與其他物質(zhì)鏈接。這種電子組態(tài)同樣使單晶硅具備了與鉆石、某些金屬以及玻璃相同的晶體結(jié)構(gòu)。
因此,晶體硅堅(jiān)硬而質(zhì)輕,防磁且耐蝕,可以拋光成為光滑低摩擦的狀態(tài),所有這些都是鐘部件的理想特性。然而,由于兩大限制因素,直至前不久,硅才開始被制造業(yè)所采用:首先,硅像玻璃一樣,非常易碎。其次,由硅制成的微機(jī)械學(xué)部件需要由極度復(fù)雜且高科技的光刻工藝來精細(xì)地打造。當(dāng)然,現(xiàn)在已經(jīng)解決。
將硅引進(jìn)制表業(yè)的真正動(dòng)力的出現(xiàn)始于上個(gè)世紀(jì)90年代末,當(dāng)時(shí),一家位于Neuchatel(納沙泰爾)的私人公司CSEM(瑞士電子與微技術(shù)中心)受數(shù)家制表企業(yè)(包括、和斯沃琪集團(tuán))的委托研發(fā)一種硅制部件。然而,他們卻不是最后的贏家,因?yàn)槭卓蠲媸赖暮袉尉Ч璨考氖堑腇reak系列(于2年面世)。這款Freak手表采用了獨(dú)具匠心的“雙向”擒縱裝置,兩個(gè)等離子蝕刻的硅制擒縱輪可以交替向擺輪提供推動(dòng)力。有趣的是,硅制擒縱輪的設(shè)計(jì)理念正是源于CSEM。
硅這種極具先鋒氣息的高科技材料,它無需潤滑,它比精鋼還要堅(jiān)硬,質(zhì)地更加輕盈,摩擦系數(shù)較低,可有效減緩部件磨損,更小的運(yùn)行力度,因此可獲得相同的精準(zhǔn)計(jì)時(shí)結(jié)果。硅不含磁性,具有極佳的抗磨抗腐蝕性能,它可以將精準(zhǔn)計(jì)時(shí)機(jī)制的制造極限帶入一個(gè)全新領(lǐng)域。對(duì)于硅擒縱,絕對(duì)可以算作是先驅(qū),今年全新推出的雅典錨式擒縱裝置采用一個(gè)圓形硅制框架,擒縱叉則由兩片相互垂直,且受到壓力會(huì)彎曲的刀片懸掛著。此復(fù)雜裝置的有效運(yùn)轉(zhuǎn)全依賴于刀片彈簧的物理特質(zhì)──當(dāng)?shù)镀匾粋€(gè)方向彎曲時(shí),其他方向則完全不能彎曲,以便再產(chǎn)生一條支軸的動(dòng)力功能。
擺輪每來回?cái)[動(dòng)半次,能量便會(huì)傳送至刀片,刀片彷如一個(gè)發(fā)夾般彈動(dòng),會(huì)突然從一穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)為另一狀態(tài),沒有擒縱叉軸支撐的擒縱叉會(huì)左右擺動(dòng),但卻不會(huì)產(chǎn)生摩擦力。所以當(dāng)擒縱叉返回其原點(diǎn)位置時(shí),系統(tǒng)則會(huì)提供已儲(chǔ)存的能量,其損耗接近于零。除此之外,由于擒縱叉不需要在軸上轉(zhuǎn)動(dòng),從而省卻了擒縱叉軸,使擒縱叉的活動(dòng)變得更加流暢。雖然目前該系統(tǒng)尚處于概念階段,但注定會(huì)對(duì)日后硅擒縱的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
除了雅典,的 Synopsis同樣開始了向硅擒縱進(jìn)軍,Synopsis采用了一款名為ELPrimero 4613的,該機(jī)芯去掉了原來的計(jì)時(shí)功能,但依然保持了EL機(jī)芯標(biāo)志性的每小時(shí)36次的震頻,雖然這款機(jī)芯不可以計(jì)時(shí),但我反而覺得這款機(jī)芯變得更加的純粹,而硅擒縱的加入則更令這款機(jī)芯如虎添翼,此表的擒縱叉和擒縱齒輪皆采用硅材質(zhì),制成。由于硅本身比鋼堅(jiān)硬,質(zhì)地輕盈,摩擦系數(shù)較低,所以將這一材質(zhì)用在高震頻機(jī)芯上可以最大限度發(fā)揮硅材質(zhì)的作用。
除此之外,此表獨(dú)特的開心設(shè)計(jì)可以說更是與硅材質(zhì)完美合為一體,有了這一設(shè)計(jì),其幽藍(lán)色的硅質(zhì)擒縱叉和擒縱輪的相互作用便可盡收眼底。因?yàn)镾ynopsis開心腕表是以極富傳奇色彩的ELPrimero機(jī)芯為靈感源泉,所以其每個(gè)夾板、機(jī)構(gòu)和零件的位置都經(jīng)過仔細(xì)研究且經(jīng)歷過市場檢驗(yàn)的,所以我相信這款EL的非計(jì)時(shí)硅擒縱機(jī)芯在未來一定會(huì)取得良好的市場表現(xiàn)。
除了上述兩個(gè)頂級(jí)品牌,今年我們也欣喜的看到,素有表圈Zara美譽(yù)的康斯登也加入了硅擒縱的陣營,自24年康斯登首款心跳自產(chǎn)機(jī)芯獲得成功以來,每年都會(huì)為該系列增添新成員。其今年全新的FC-945心跳機(jī)芯,經(jīng)過兩年的設(shè)計(jì)、發(fā)展及提升用上現(xiàn)今技術(shù)上最領(lǐng)先硅材質(zhì)。與其它品牌一樣,康斯登在制作硅擒縱輪時(shí),同樣采用了被稱為DRIE(Deep Reactive Ion Etching)的深層反應(yīng)離子蝕刻技術(shù)。先將擒縱輪的影像投射到直徑1毫米,僅厚05毫米的硅晶圓 silicium wafer 上,硅晶圓的直徑一般在254毫米到3毫米之間,采用鉆石鋸或鉆石索鋸從半導(dǎo)體梨晶 boule 切割出晶圓,然后進(jìn)行單面或雙面拋光。一個(gè) 直徑1毫米的矽晶圓,能夠制作大約250個(gè)擒縱輪。
制作好硅制擒縱輪,具有與鉆石相同的立體結(jié)構(gòu),質(zhì)輕、高硬度、抗腐蝕性,因此在齒輪的咬合面可以不必使用潤滑油;同時(shí),還具有良好的摩擦性能,減少摩擦,最適合取代現(xiàn)有的金屬材質(zhì),達(dá)到擒縱過程最高效率的要求。
從上述的文字我們可以看到,硅擒縱有著得天獨(dú)厚的優(yōu)質(zhì)性能,我想隨著其加工技術(shù)不斷的成熟,在不久的將來,硅擒縱一定會(huì)全面取代目前的金屬材質(zhì)。(圖/文 腕表知識(shí) 毛壯)
“神舟七號(hào)”載人飛船升空后,翟志剛出艙時(shí)戴著一只航天表,這是飛亞達(dá)手表,它的機(jī)芯得符合失重條件,特別是出艙后的外空環(huán)境,它的潤滑油在正120度和負(fù)90度的情況下不滲透、不凝固,從而保證工作正常。而一般情況下,負(fù)50度就會(huì)凝結(jié)。