上一期的文章里,作者為我們主要介紹了傳統(tǒng)金屬材質(zhì)的創(chuàng)新。除了耳熟能詳?shù)馁F金屬材質(zhì)之外,還有高科技陶瓷在腕表領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。本期內(nèi)容,作者將為我們帶來更多不同材質(zhì)腕表的詳細(xì)解讀,從表盤麥秸稈、刺繡、羽毛、隕石材質(zhì)的別出心裁,到機(jī)心硅游絲材質(zhì)的創(chuàng)新獨(dú)到,真可謂,只有你想不到,沒有腕表品牌研發(fā)團(tuán)隊(duì)做不到的事了。
腕表中為了裝飾會(huì)用到很多材質(zhì),比如表盤裝飾的麥秸稈、刺繡、羽毛、隕石,但是機(jī)心里面還是很中規(guī)中矩的。但是有的腕表的機(jī)心中還用到豬鬃。眾所周知手表三大復(fù)雜功能,陀飛輪、萬年歷、三問。而在陀飛輪中最高端之一的就是停秒陀飛輪,也就拔出表冠陀飛輪可以滯停方便調(diào)校時(shí)間。目前有這項(xiàng)技術(shù)的大表廠只有德國朗格和萬寶龍,而這些大廠的停秒陀飛輪采用V字形的鋼片來卡停陀飛輪的輪籠架。而一家德國制表公司GROSSMANN UHREN GMBH認(rèn)為金屬的硬碰硬對(duì)于機(jī)械不好,申請(qǐng)了歐洲專利EP2871536采用豬鬃或者人的頭發(fā)替代彈簧鋼片,采用天然環(huán)保的豬鬃(Bristles)還是很有趣味。
宇舶Big Bang Unico藍(lán)寶石腕表
GROSSMANN UHREN GMBH腕表,采用豬鬃替代彈簧鋼片。
一般來說,手表機(jī)心的材料還是比較固定的,而表帶的材料就比較豐富了,特別是皮革表帶有很多種珍惜的皮草選擇。從2008年左右沛納海腕表能火起來,采用易于拆卸的皮革表帶是重要的原因。而搭配沛納海的表帶有很多種的選擇,除了傳統(tǒng)的牛皮、小牛皮,還出現(xiàn)了馬皮、鯊魚皮、草魚皮、鴕鳥皮、鴕鳥腳皮(帶有大塊的鱗片)、蜥蜴皮、巨蜥皮、羚羊皮。特別有意思的是有個(gè)朋友把自己的老花LV包剪開作為原料制作了表帶,上手的效果非常漂亮,可惜的是LV太貴了,原料不易得沒有流行開來。
而采用新奇材質(zhì)的限量表款,宇舶也是高手,在2017年推出的以紅色和藍(lán)色人造藍(lán)寶石為表殼的腕表,這種材質(zhì)以往只用作手表的表鏡和手表機(jī)心中的托鉆。用來制作表殼是近年少有的,晶瑩剔透而堅(jiān)硬的整體藍(lán)寶石表殼帶有特殊的美感。一般來說鐘表絕對(duì)離不開金屬,但也有奇葩的全部采用木頭的鐘。日本東北大學(xué)設(shè)計(jì)系學(xué)生鈴木本鄉(xiāng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)震驚表壇,采用手工雕刻的方法制作了一臺(tái)407個(gè)部件的木頭鐘58厘米高。動(dòng)力采用傳統(tǒng)鐘的重錘,而指示時(shí)間采用很獨(dú)特的書寫方式,用齒輪帶動(dòng)磁性筆在磁性板上寫出時(shí)間。很新穎有趣的設(shè)計(jì)。這個(gè)鐘定名為Plock,意指畫圖的鐘。
近年在傳統(tǒng)的鐘表行業(yè)最大的材料創(chuàng)新,莫過于硅質(zhì)材料的廣泛應(yīng)用,上到百達(dá)翡麗,一般層次如天梭紛紛推出硅質(zhì)擒縱的腕表。而聽起來高大上的硅其實(shí)來源于沙子,我們的衣食住行都離不開。蓋房子的水泥玻璃是硅酸鹽、吃飯的瓷碗是硅酸鹽、化妝品中會(huì)有硅油,汽車輪胎是硅橡膠,穿的衣服有硅溶膠。所有的計(jì)算機(jī)電子心片都是在硅片Wafer上刻蝕出來的。
非金屬的硅密度只有2.33g/cm3,是鋼鐵的3到4分之一,質(zhì)輕收到重力的影響就小,而且消耗動(dòng)力也更小,而硅質(zhì)硬對(duì)于震動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間更短,可以適應(yīng)更高的振頻,石英表精準(zhǔn)就是因?yàn)檎耦l高。非金屬的硅完全不受磁性的影響。硅質(zhì)零件加工方便,現(xiàn)在集成電路的加工水平已經(jīng)精細(xì)到了幾個(gè)納米(一納米是頭發(fā)絲的6萬分之一)的水平,加工機(jī)械手表用的擒縱叉、擺輪,可以說太簡(jiǎn)單了。而且大規(guī)模的晶片上的刻蝕可以很大程度降低成本,取得的成品可以直接使用完全不用再打磨。
在硅質(zhì)擒縱的應(yīng)用上歐米茄很有特點(diǎn)。歐米茄推出的至臻天文臺(tái)背透防磁除去采用了硅質(zhì)擒縱,還使用了瑞士專利CH707504技術(shù),用零磁性鈦合金來制造腕表擺輪的軸尖。
要說鈦金屬在腕表的使用上是很普遍的,比如很早就有作表殼的,Richard Miller理查德米爾用鈦合金制作夾板。但用來作鐘表核心擒縱裝置的擺輪軸的還真沒有。原因就是擺輪軸尖要有很高的硬度,之前的鈦合金都達(dá)不到這樣的硬度。帶過鈦金表殼的表的朋友,都知道相比不銹鋼表殼鈦金屬表殼相對(duì)更軟一些,更容易留下劃痕。
腕表擒縱的擺輪軸是一個(gè)關(guān)鍵核心部件。傳統(tǒng)都是用可淬火硬化的鋼條制造。擺輪軸尖面積很小應(yīng)力集中還要承受佩戴者的沖擊,為了達(dá)到需要的硬度和韌性,需要經(jīng)過多次的淬火以及用于提高韌性的一次或多次回火。還要對(duì)軸尖進(jìn)行滾壓拋光。硬度小于600HV(維式硬度)的材料,根本做不了軸尖,一般用來作擺輪軸的都是加有鉛和錳的20AP馬氏體碳鋼。這種鋼作軸尖此類型材料的優(yōu)點(diǎn)在于易加工,硬度可以達(dá)到超過700HV的硬度。但是這種材料具有強(qiáng)磁感性,還容易生銹。手表上防磁的瓶頸就在這里了,因?yàn)楣栌谓z的制造使用很成熟和普遍了,作擺輪框架對(duì)于材料金屬強(qiáng)度要求并不高。防磁上就是這里突破不了。
之前為了解決這種問題,人們?cè)噲D用無磁性的奧氏體不銹鋼,但這種鋼材的硬度始終無法超過500維式硬度HV。為了提高材料的硬度嘗試給這種比較軟的鋼表面鍍上一次堅(jiān)硬的鉆石碳(DLC),但是因?yàn)檩S尖高應(yīng)力的劇烈摩擦,這些涂層很容易脫離,掉在機(jī)心里面讓機(jī)心很不穩(wěn)定。
歐米茄做出的重大技術(shù)革新就是,使用鈦金屬制作擺輪軸,鈦金屬的韌性和防銹能力沒的說,為了解決硬度不夠的問題,在最需要高硬度的軸尖的5-35微米的位置滲氮的方法,通過這種方法可以使得硬度達(dá)到遠(yuǎn)超性能要求的800HV。
歐米茄鈦擺輪軸尖滲氮專利
圖上的標(biāo)號(hào)3就是最需要硬度的軸尖??吹诫S著軸尖的深度變化的硬度變化,在0.003毫米也就是3微米的地方,硬度能達(dá)到接近1000HV。一個(gè)鐘表制造商,能在材料科學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)上做出如此重大的發(fā)明十分令人敬佩。非常有意思的是這件專利只在瑞士和中國申請(qǐng)了專利,而且在中國申請(qǐng)的是實(shí)用新型專利,從中充分體現(xiàn)了中國市場(chǎng)對(duì)于瑞士鐘表的重要性,為了適應(yīng)2013年在中國的發(fā)布緊急部署專利保護(hù)。
說起來最貴的可以用來作表殼的金屬莫過于鉑金。國內(nèi)有位收藏家說過,見到鉑金表就買,原因就是生產(chǎn)鉑金表殼表是很少的,有就是罕見的特別款。比如百達(dá)翡麗的月相計(jì)時(shí)萬年歷2499就是非常罕見的,百達(dá)翡麗從1951年開始制造復(fù)雜款,持續(xù)35年共生產(chǎn)了337枚黃金表殼、10枚玫瑰金,而鉑金表殼只做過2枚。鉑金殼腕表是很珍貴,公價(jià)上比金的要貴很多。鉑是地球地殼中最罕見的元素之一,主要分布在南非,當(dāng)?shù)劂K產(chǎn)量占全球的80%。鉑的年產(chǎn)量只有幾百噸(黃金為2000-3000噸 ),是一種非常貴重的物質(zhì)和主要的貴金屬貿(mào)易商品。但是相比鉑,手表材質(zhì)上還有更加昂貴的材質(zhì)使用。
鉑金的小兄弟鈀金,鈀同鉑、銠、釕、銥、鋨同屬鉑族金屬化學(xué)符號(hào)為Pd,原子序數(shù)46。鈀呈現(xiàn)有光澤的銀白色金屬,鈀在鉑族元素中的熔點(diǎn)最低。鈀的密度也最低的一種。我曾給我太太買過鈀金的首飾,因?yàn)槊芏认鄬?duì)低,同樣的克重可以做的體積更大。近年蕭邦、卡地亞、帕瑪強(qiáng)尼、雅典都推出了鈀金表殼的表款。
近年還有AP愛彼、寶珀、歐米茄等品牌還推出過以鉭金屬為表殼的表款。鉭(Tantalum)化學(xué)元素符號(hào)為Ta,價(jià)格大約每克3-4元人民幣,比銀略便宜一些,也屬于稀有過渡金屬,鉭高密度堅(jiān)硬金屬,具高延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。鉭能抵抗酸的腐蝕,它在150°C以下甚至能夠抵抗王水的侵蝕。這種金屬作表殼完全就是副業(yè),主要使用在武器和工業(yè)領(lǐng)域,例如鉭制作穿甲彈內(nèi)層可以大大提升錐形裝藥的裝甲穿透能力。鉭可以抵御生物體液的侵蝕,又不會(huì)刺激組織,所以被廣泛用來制造手術(shù)工具和植入體。例如,鉭可以直接與硬組織成鍵,因此不少骨骼植入物都有多孔鉭涂層。
表盤是腕表中使用珍惜材料的重要區(qū)域,例如使用翡翠、天青石、虎睛石、乃至鋨金屬晶體作為表盤。
2014年宇舶推出最貴重和密度最高的鋨金屬晶體表盤的腕表。鋨的產(chǎn)地主要集中于俄羅斯和南非。約10,000噸鉑礦石中含約28克鋨,據(jù)估計(jì),全球約有200噸鋨儲(chǔ)量。相較于貴金屬的鉑(全球約有13,000噸鉑儲(chǔ)量)更為稀有。作為地球上最稀有的金屬,鋨質(zhì)地堅(jiān)硬,22.6克每立方厘米的密度使其成為自然界密度最大同時(shí)也是最重的金屬(重于鉑,銥,錸等)。
蕭邦含有鈀金成分的腕表
歐米茄海馬系列300米潛水表鈦鉭限量版腕表
宇舶經(jīng)典融合蒼穹陀飛輪采用稀有鋨晶體表盤