【手表之家手表科技】这里所说的“硅”并不是隆胸用的硅胶,而是——硅,是宇宙中含量第八高的元素,在地壳中仅次于氧。其化学结构与碳相似,均为四价准金属。硅有四个电子,外电子层有四个自由空间,可以通过许多化学键与其他物质连接。这种电子配置还使单晶硅具有与金刚石、某些金属和玻璃相同的晶体结构。因此,晶体硅质地坚硬、重量轻、防磁、耐腐蚀,并且可以抛光至光滑、低摩擦的状态,所有这些都是手表部件的理想特性。然而,直到最近,由于两个主要限制,硅才被用于机械手表制造:首先,硅和玻璃一样非常脆弱。其次,由硅制成的微机械部件需要使用极其复杂和高科技的光刻工艺来精细制作。
将硅引入制表业的真正推动力始于20世纪90年代末,当时总部位于纳沙泰尔的私营公司CSEM(瑞士电子与微技术中心)接管了多家制表公司(包括百达翡丽、劳力士和斯沃琪集团))委托开发硅手表组件。不过,他们并不是最终的获胜者,因为第一款采用单晶硅组件的机械手表是雅典表的Freak系列(2001年推出)手表。这款Freak手表采用了巧妙的“双向”技术。擒纵装置。两个等离子蚀刻的硅擒纵轮可以交替为摆轮提供驱动力。有趣的是,硅擒纵轮的设计理念源自CSEM。
百达翡丽秉承其一贯的严谨风格,直到2005年才推出第一款著名的Calibre315年历系列产品,该系列产品配备一体式硅擒纵轮,并在表底镌刻“PatekPhilippeAdvancedResearch”字样。这种硅擒纵轮采用了一种称为DRIE或“深反应离子蚀刻”的先进技术来制造。使用该技术生产的单晶硅元件的厚度远远大于以前的方法所达到的厚度。等级。
与此同时,在拉绍德封举办的国际钟表博物馆内,著名Freak系列创始人路德维希厄克斯林教授博士十分忙碌。CSEM希望通过其他应用功能的开发来摊销在硅擒纵轮初期研究中投入的高额研究成本。Oechslin教授测试了新型单晶硅游丝,但初步结果令人失望。硅最致命的弱点是它的脆性;用于测试的游丝很容易断裂。实践证明,温度变化对游丝速度的控制也有很大影响。
因此,2006年,百达翡丽与纳沙泰尔微技术研究所(IMT)合作,采用专利技术开发了DRIE蚀刻整体硅游丝和5350年历(其中也以DRIE硅擒纵轮为最大亮点)。整个行业。这种游丝包括一个内部平衡杆和柱附件,在末端部分形成一个特别厚的区域(其独特的“末端曲线”),与传统的扁平游丝相比,大大提高了等时性。Spiromax游丝的另一大特点是其表面“生长”着一层二氧化硅。单晶硅遇热会变软,而二氧化硅遇热会变硬。这两种效应完美地相互抵消,从而解决了奥克斯林教授之前的问题。而且,由于不含任何金属成分,Spiromax游丝不会受到磁场的影响,这一直是以往所有金属游丝难以克服的难题。
宝玑也加入了这场硅革命,同时推出了Classiqueref5197系列腕表,其特点是其单晶硅游丝上覆盖了一层二氧化硅(与百达翡丽的Spiromax不同)。它还包含一个硅擒纵轮,甚至一个硅杠杆。
雅典表也不甘示弱,其代表作是FreakDIAMonSIL系列腕表。两个硅擒纵轮的外层现在包裹着“类金刚石”合成纳米晶体。8月,雅典表总裁RolfSchnyder推出了FreakInnovision腕表,这款腕表采用了硅轴承、镍磷强化硅夹板、螺旋硅减震器、硅游丝、一体式滚轮和针、一体式锁叉和安全销等多项技术。创新。Innovision系列的许多部件均采用DRIE技术制造,以及与瑞士SigatechSA公司联合开发的另一项名为LIGA(德文光刻、电镀和铸造的缩写)的新技术,据称可以在不使用润滑剂的情况下运行全部。条件下工作。
许多行业观察家都对这场硅革命带来的商业挑战发表了评论。随着基于这种先进、昂贵技术的组件的冲击不断增加,小型手表公司该如何应对?公众一直反对使用这些高科技材料来展示时计的真正价值,而应该通过传统高级钟表——传统、手工制作和“hautedegamme”创作来诠释。时间会证明一切,但有一点是确定的:无论你喜欢与否,硅已经加入了这场战争。
除了雅典之外,今年真力时的ELPrimeroSynopsis也开始向硅擒纵进军。Synopsis采用了一款名为ELPrimero4613的机芯,去掉了原来的计时功能,但仍然保留了EL机芯标志。它具有每小时36,000次的独特振动频率。虽然这款机芯无法计时,但我感觉这款机芯变得更加纯粹,而且硅擒纵机构的加入让这款机芯如虎添翼。这款腕表的擒纵叉和擒纵齿轮均由硅制成。由于硅本身比钢更硬,质地更轻,摩擦系数更低,因此在高频运动中使用这种材料可以最大限度地发挥硅的作用。
此外,这款腕表独特的快乐设计可以说与硅材质完美融合。通过这样的设计,可以充分吸收蓝硅擒纵叉和擒纵轮之间的相互作用。眼底。因为Synopsis快乐表的灵感来自于传奇的ELPrimero机芯,每个夹板、机构和零件的位置都经过仔细研究和市场检验,所以相信这款EL的非计时硅擒纵机芯一定会在中国取得不错的市场表现。未来。
除了上述两个顶级品牌之外,今年我们还欣喜地看到有表圈Zara之称的康斯登也加入了硅擒纵阵营。自2004年康斯登首款心跳自产机芯取得成功以来,该系列每年都会增添新成员。其今年全新推出的FC-945心跳机芯,经过两年的设计、开发和改进,采用当今技术最先进的硅材料进行设计、开发和改进。与其他品牌一样,康斯登在制作硅擒纵轮时也采用了一种名为DRIE(深反应离子蚀刻)的深反应离子蚀刻技术。首先,将擒纵轮的图像投影到直径为100毫米、厚度仅为0.5毫米的硅晶片(siliconWafer)上。硅片的直径一般在25.4毫米至300毫米之间。使用金刚石锯或金刚石绳锯对其进行切割。半导体晶锭切出晶圆,然后抛光一侧或两侧。直径100毫米的硅片可生产约250个擒纵轮。
制作精良的硅擒纵轮具有与金刚石相同的三维结构,重量轻、硬度高、耐腐蚀,齿轮咬合面无需使用润滑油;同时,它还具有良好的摩擦性能,减少摩擦。最适合替代现有的金属材料,以满足擒纵工艺的最高效率要求。
从以上文字我们可以看出,硅擒纵机构具有独特的高品质性能。我想随着其加工技术的不断成熟,在不久的将来,硅擒纵将完全取代现在的金属材料。(图/文看家毛庄)