【腕表之家腕表科技】纵观本届SIHH,新腕表、新设计、新主题层出不穷,同时也不乏许多令人眼花缭乱的新技术。每一次技术探索和升级都绝非易事,因此也让人更加兴奋和激动。爱彼今年的主题是“黄金时代”,技术创新体现在双摆轮和三问概念计时码表上。后者之前已经发布过,今年也进行了一些调整,所以并不是第一次推出。因此,爱彼今年的新技术突破主要集中在双摆轮系统上。这个系统并不是一个超级复杂的结构。相反,它的结构比较简单。然而,这就是它的特别之处。以其简单的结构解决复杂的难题。
爱彼全新双平衡系统
在全面分析爱彼双摆轮系统之前,我认为有必要对摆轮系统有一些初步的了解,以便更好地了解其特殊功能。摆轮和游丝系统是纯机械表的核心。手表依靠发条提供能量,依靠摆轮和游丝系统均匀分配能量,通过振荡输出频率记录时间。因此,手表的精准性和稳定性的关键在于摆轮。车轮弹簧系统。数百年来,制表师的终极追求就是实现精准可靠的走时。为此,制表师们耗尽毕生经验,寻找最合适的材质和结构,只为打造出最出色的机械时计。数数。
游丝系统
影响摆轮游丝系统振动频率的因素
众所周知,游丝系统的振动频率直接关系到走时的准确性,因此制表师总是煞费苦心地研发最佳的游丝系统。影响摆轮游丝系统振动频率的因素始终来自三个层面,即系统本身的材料和结构以及外部环境。
硅游丝
材料对其的影响是很容易理解的。最初,摆轮由单一金属制成,后来改为双金属。如今,合金已被普遍使用。游丝已从钢、蓝钢发展到如今常用的铍青铜合金甚至硅材料。这个发展过程长达数百年,其目的是不断提高系统本身的可靠性、耐用性和准确性。如今,研发团队仍在不断寻找更有利的材料,以解决现有材料的各种缺点。材料是系统的基础。
宝玑游丝系统
结构对系统的影响不可低估。这里的结构是指螺丝摆、重摆、轻摆、无卡/卡、鹅颈微调/蜗牛微调/快针等,甚至还包括双层游丝、游丝末端曲线、摆轮尺寸。每个都有其特殊的优点并影响系统的各个方面。
URWERK5位校准机芯
外部环境是指不同位置的磁场、温差、重力等引起的位置差和振动。实际上,摆轮游丝系统的结构很大一部分是为了减少外部环境因素的影响而设计的。在系统上。制表师不可能改变手表所处的外部环境,因此只能通过尽可能改进系统结构、材料等来对抗外部环境的影响。
虽然听起来很简单,但在机芯设计和制作时,所有结构和材料都有相应的科学标准,包括各种参数设置、物理方程模型等,甚至摆轮的尺寸也需要严格控制。只能通过计算来确定,不能随机计算。
单游丝系统
爱彼3120机芯
当手表或怀表刚诞生时,它们都是从单个摆轮和单个游丝开始的。在大多数情况下,摆轮和游丝系统只有一根游丝和一个摆轮。按照当今的科学水平,单个游丝和单个摆轮的振荡系统已经可以满足日常机械时计的需要,并且可以达到足够的精度。
然而,单游丝和单摆轮在理论上都有其自身的缺点。除了非常高级的圆柱形游丝和球形游丝外,扁平游丝总会因为手表的水平和垂直情况而产生定位。可怜,这就是早期制表师发明陀飞轮的主要原因。至于摆轮的数量,需要看看搭配结构是否更合理,才能说哪个更好。单摆轮本身并不能说是缺陷。
多重游丝系统
无论是出于技术挑战还是对更精准的追求,当今技术精湛的制表师已经成功开发出配备多个摆轮游丝系统的机械腕表。比较常见的是双游丝。即手表有两组游丝结构。理论上,摆轮游丝系统的振动频率越高,走时就越稳定和准确。然而,由于单一摆轮游丝系统的材料、能量损失、机芯磨损等限制,很高的振动频率将不够实用。现在常用的有18000VPH、21600VPH、28800VPH,36000VPH算高频。
MBF双摆轮腕表
双游丝系统一般采用差动装置将两个系统的频率综合叠加,从而获得更高的综合振荡频率,提高走时的精度。目前此类结构都是分离式的,即两套摆轮和游丝系统相互分离,通过一个起桥梁作用的装置连接在一起。有些系统使用差动装置,有些手表则使用复杂的擒纵机构。结构。除了双摆轮游丝系统之外,目前甚至还有双飞行陀飞轮、四摆轮游丝系统、三重陀飞轮等复杂结构。虽然理论上这些结构对走时有有益的影响,但实际上这是往往情况并非如此。更复杂的结构会消耗更多的能量,增加系统故障率,并且对旅行时间的帮助可能微乎其微。
单摆轮双游丝系统
爱彼Cal.2910机芯及单摆双游丝系统
不得不承认,爱彼拥有强大的机芯研发能力。为了尽可能提高腕表的效率、精准度和稳定性,它不仅发明了专属擒纵系统,还在摆轮游丝系统上煞费苦心。在Millennium系列中,爱彼推出了双游丝摆轮系统,并推出了包括万年历和三问报时Calibre2905和Calibre2910在内的复杂功能机芯。该系统的特点是一个摆轮配备了两个游丝。两个游丝以相同方向螺旋,但固定为180。其优点是:
1.不再使用需要高精度制造的宝玑或菲利普斯末端曲线,以减少制造可能带来的误差。
2、可以解决单个游丝存在的等时性、位置差等问题,减少垂直位置时重力对手表走时的影响。
3、两根游丝在收缩过程中可以自动补偿平衡缺陷,提高精度。
双摆轮双游丝系统
爱彼Cal.3132机芯
2016年SIHH上,爱彼率先推出双游丝振荡系统,在原有双游丝单摆轮的基础上增加了摆轮。与目前市场上主流的多摆轮游丝系统不同,爱彼集成了两个游丝和摆轮系统,大大简化了结构。当然,这样做的原理与其他多游丝系统不同。正如我们之前提到的,多游丝系统通过组合多组游丝系统的振动频率来提高走时的准确性。爱彼的做法并非出于这样的初衷。
在影响腕表精准度和稳定性的因素中,摆轮游丝的每一个细节都不容忽视。游丝收缩的同心度、摆轮的摆动幅度、摆轮的直径、摆轮的重量都与其密切相关。根据简谐振动的计算原理,在单摆中,振荡系统的频率仅与单摆的长度有关。同样,摆轮和游丝系统的振动频率与摆轮的转动惯量成正比,与游丝的刚度成反比。轮的转动惯量取决于摆轮的材质和尺寸,游丝的刚度则取决于游丝的长度、厚度、材质和宽度。
在爱彼的双摆轮双游丝振荡系统中,与单摆轮双游丝系统的不同之处在于增加了摆轮。所以其实和单摆轮、单游丝加一层游丝的作用是一样的。同样,目的也不是改变振荡频率,而是提高其抵抗客观环境因素影响的能力。由于两套摆轮游丝系统固定在同一轴上,成为一个整体,同时还具有自动补偿的作用。因为增加了摆轮,形成了两个系统,无疑会更加平衡,达到更高的稳定性。
爱彼皇家橡树双摆轮腕表
因此,爱彼的双摆轮游丝系统不仅融合了最初推出的单摆轮双游丝系统的优点,而且还强化了平衡性,并且更加均匀地储存和释放游丝的能量。与其他品牌现有的多摆轮游丝系统相比,爱彼在结构上无疑要简单得多。结构的简化意味着更低的错误、故障率和能量损失。(看家吴亦兵)