举重若轻:擒纵的世界里不仅只有金属

   [ 钟技术性]这里所说的“硅”并不是乳房植体所采用的硅橡胶,反而是宇宙空间成分排行第八位、地壳中含量仅次氧气的原素——硅,它化学结构式与碳类似,均是四价类金属。硅有四个电子器件,外电子层有四个空闲室内空间,能通过众多离子键与其它化学物质连接。这类电子组态一样使单晶硅具有了与裸钻、一些金属材料及其夹层玻璃同样的分子结构。因而,晶体硅硬实而质地轻,抗磁且耐腐蚀,能够打磨抛光变成光洁低磨擦状态,全部这都是时钟零部件的理想化特点。但是,因为两个限制因素,直到前段时间,硅才被加工制造业所选用:最先,硅像夹层玻璃一样,十分易破碎。次之,由硅制成的微材料学构件必须由极其繁杂且高科技技术光刻技术来细致地打造出。

举重若轻:擒纵的世界里不仅只有金属

        将硅引入造表行业的真真正正驱动力的诞生起源于20世纪90年代,那时候,一家坐落于Neuchatel(纳沙泰尔)的私人公司CSEM(德国瑞士电子与信息微技术核心)受多家造表公司(包含、和斯沃琪集团)的委托研发一种硅制构件。但是,她们不是最后的赢家,由于第一款问世的带有单晶硅零部件的没错Freak系列(于2001年问世)腕表。这一款Freak手表使用了别具匠心的“双重”擒纵设备,2个低温等离子蚀刻加工的硅制擒纵轮能够更替向摆陀给予驱动力。有意思的是,硅制擒纵轮设计理念恰好是来源于CSEM。

 

举重若轻:擒纵的世界里不仅只有金属

      百达翡丽手表秉持一贯的认真细致风格,直到2005年才发布第一款使用了总体硅制擒纵轮、表框刻着‘ Advanced Research’ (百达翡丽手表优秀科学研究)字样有名的Calibre 315年历表主打产品。生产制造这类硅制擒纵轮运用到了一种被称作DRIE或“深反映正离子离子注入”的尖端技术,借助此技术性生产制造出来的单晶硅构件厚度要远大于根据过去方式所实现的水准。

       与此同时,在La Chaux-de-Fonds(拉绍德封)举行的Musée International de l’Horologie上,有名的Freak系列创办人Dr Oechslin专家教授十分繁忙。CSEM希望用其他软件作用的研发将最初科学研究硅制擒纵轮所花费的昂贵科学研究成本摊销掉。Oechslin专家教授关于新的单晶硅游丝展开了检测,但最初结论让人失望。硅最致命的缺点是它脆度;测试用的游丝很容易断开。实践经验证明环境温度的改变一样对游丝速度控制有着很大的危害。

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      因而,2006年百达翡丽手表联合纳沙泰尔微技术研究室(IMT)应用发明专利研制出DRIE蚀刻加工总体硅制游丝与5350年历表(同样以DRIE硅制擒纵轮为较大闪光点)一经推出,便惊艳到了全部业内。该游丝包含内部结构平衡杆和立杆配件,在终端设备一部分形成一个尤其粗厚地区(其特有的“终端设备曲线图”),与传统平游丝对比大大提升了等时性。Spiromax游丝另一大特征是在表面上“长”了一层二氧化硅。单晶硅受热会变松,而二氧化会受热则发硬。这几种实际效果能够很好地彼此冲抵,因而克服了Oechslin专家教授以前遇到的问题。并且,由于没有金属成分,Spiromax游丝不受电磁场产生的影响,然而这针对以前全部金属材料游丝而言一直是个难以克服问题。

       也加入了到这一场硅的改革中来,在同一时间上线了Classique ref 5197系列产品腕表,特点是它单晶硅游丝上覆有一层二氧化硅(与百达翡丽手表的Spiromax各有不同),并且带有一个硅制擒纵轮,甚至有一个硅制金融杠杆。

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      表毫不示弱,其象征便是Freak DIAMonSIL系列产品腕表,内部结构的两大硅制擒纵轮表层现如今包囊上“裸钻一样的”生成纳米晶体。在八月份,雅典表总裁Rolf Schnyder发布Freak Innovision,这一款腕表展现了硅制滚动轴承、镍磷加强硅直发夹板、螺旋式硅制抗撕裂器、硅制游丝、总体滚轴和滚针、总体锁紧叉和安全销等各项技术革新。Innovision系列的诸多零部件的生产制造都使用了DRIE技术和另外一种与德国瑞士Sigatech SA 企业一同研制的名叫LIGA(胶版印刷、电镀工艺和铸造的法语简称)的技术,称为还可以在彻底不能使用润滑脂状态下工作中。

       很多业界观察员都是对的这一场硅的改革产生的产业考验进行了评价。伴随着根据这类高端、昂贵技术性制作出来的构件进行越来越激烈的进攻,小手表公司应当如何闪避?就有人公布抵制使用这个新型材料来展示本应当由传统式高级钟表来塑造的时钟真真正正使用价值——传统的、手工制作及其“haute de gamme”打造出。时间会证明一切,但有一点却是毋庸置疑的:不管你喜爱是否,硅早已参与到了这场战役。

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    除开古罗马,今年 Synopsis一样正式开始向硅擒纵涉足,Synopsis选用了一款名叫ELPrimero 4613的,该机芯去除了原先的记时作用,但依旧保持了EL机芯标志性一小时36000次震频,尽管这一款机芯不能记时,可我反而会觉得这一款机芯变得更加单纯,而硅擒纵的加持则更加令这一款机芯如鱼得水,此表中擒纵叉和擒纵传动齿轮皆选用硅材料,做成。因为硅自身比钢硬实,材质轻柔,摩擦阻力比较低,因此将这一材料用于高震频机芯上能够最大程度充分发挥硅材质功效。 

    此外,此表与众不同的高兴设计方案可以这么说也是与硅材料极致合为一体,拥有这一设计方案,其幽蓝色的硅质的擒纵叉和擒纵轮相互影响便能一览无遗。由于Synopsis开心是以富有神秘色彩的ELPrimero机芯为原型原动力,因此其每一个直发夹板、机构及零件的部位都要经过仔细分析且经历了销售市场验证的,因此我坚信这一款EL非记时硅擒纵机芯不久的将来一定会获得较好的销售状况。

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   除了以上2个世界十大品牌,在今年的大家也欣喜的见到,有着表蒙Zara美誉的康斯登也加入硅擒纵的势力,自2004年康斯登第一款心率自产自销机芯取得成功至今,每年都要为这个系列增加新伙伴。其在今年的一个全新的FC-945心率机芯,通过三年的设计方案、发展趋势及提高用到现如今技术层面最领跑硅材料。与其他知名品牌一样,康斯登在设计硅擒纵轮时,一样使用了被称作DRIE(Deep Reactive Ion Etching)的深层次反映正离子蚀刻技术。先把擒纵轮影象带入到孔径100mm,仅厚0.5毫米硅晶圆 (silicium wafer) 上,硅晶圆的孔径一般在25.4mm到300毫米中间,选用裸钻锯或钻石索锯从半导体材料梨晶 (boule) 激光切割出单晶硅片,然后再进行单层或两面打磨抛光。一个 孔径100毫米矽单晶硅片,可以制做大概250个擒纵轮。

   制做好硅制擒纵轮,有与裸钻同样的立体结构,质地轻、高韧性、耐腐蚀性,所以在传动齿轮的咬合面可以不用应用润滑脂;与此同时,还具有较好的摩擦性能,减少摩擦,比较适合替代已有的金属材料,做到擒纵全过程最大质量的规定。

   从以上的句子大家可以看到,硅擒纵拥有优越的高品质特性,我觉得伴随着其加工工艺持续的发展,不久的将来,硅擒纵一定会全方位替代现阶段的金属材料。(图/文 宇宙之表 毛壮)

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