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爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮

手表维修452021年06月02日 12:09:15

[技术] 纵观本届SIHH,新腕表、新设计、新主题层出不穷,亮眼的新技术也不在少数,每一次的技术探索和升级都绝非易事,因而也让人更加期待和心动。爱彼今年的主题是“黄金时代”,技术创新则在双摆轮和三问报时概念计时表这两款之中,后者之前已经发布过,今年进行了一些调整,所以并不是首次推出。因而,今年爱彼的全新技术突破,主要是在双摆轮系统,这个系统并不是一个超级复杂结构,相反,它的构造相对简单,然而,这正是它的特别之处,以简单的结构解决复杂的难题。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第1张

在全面解析爱彼双摆轮系统之前,我想还是有必要对摆轮系统进行一些初步的认识,以便于更好的理解它的特别之处。摆轮游丝系统是纯机械腕表的核心,腕表依靠发条提供能量,依靠摆轮游丝系统将能量均分,并通过振荡输出频率而记录时间,因而腕表走时精准稳定的关键,在于摆轮游丝系统。几百年来,制表师的最终追求,都是为了实现走时的准确可靠,为此,制表师们穷极毕生经验,探寻最合适的材料和结构,只为制造出最卓越的机械时计。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第2张

众所周知,摆轮游丝系统的振动频率直接关联走时的精准性,所以制表师们总是煞费苦心去研制最好的摆轮游丝系统。一直以来,影响摆轮游丝系统振动频率的因素总是来自于三个层面的原因,分别为系统本身的材料、构造以及外部环境。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第3张

材料对其的影响很容易理解,最初摆轮由单金属制造,后来改为双金属,如今普遍使用合金,游丝从钢、蓝钢到今天普遍使用的铍青铜合金,甚至硅材料,这个发展过程历经几百年,其目的就是不断提高系统本身的可靠耐用和准确性。今天,研发团队依然在不断寻找更为有利的材料,以解决现有材料的种种缺陷,材料是系统的基础。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第4张

构造对系统的影响同样不容小觑,这里的构造指的是比如螺钉摆、砝码摆、光摆、无卡度/有卡度、鹅颈微调/蜗牛微调/快慢针等等,甚至包括了双层游丝、游丝末端曲线、摆轮大小。每一种都有自己特殊的优势,并影响着系统的方方面面。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第5张

外部环境是指磁场、温差、不同位置的重力导致的位差、振动等,事实上,摆轮游丝系统的很大一部分结构,都是为了降低外部环境因素对系统的影响而设计,制表师无法改变腕表所处的外部环境,因而只能尽可能的通过改善系统结构、材料等来对抗外部环境影响。

虽然说起来很简单,但真正到了机芯设计和生产时,所有的结构、材料都具有对应的科学标准,包括各项参数设定、物理方程模型等,甚至摆轮的大小都需要进行严格的测算才能确定,而非随意的可大可小。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第6张

在腕表或者说怀表刚开始诞生的时候,都是从单摆轮单游丝开始的,大多数情况下,一套摆轮游丝系统也只会有一根游丝和一个摆轮。按照如今的科学水平,单游丝和单摆轮的振荡系统已经可以满足日常机械时计走时的需求,并且可以达到足够精准。

然而,单游丝和单摆轮从理论上来说,存在自身的缺陷,除了非常高级别的柱形游丝和球形游丝,扁平的游丝总是会因为腕表所处的水平、垂直等状态而产生位差,这就是为什么早期制表师会发明陀飞轮的主要原因。至于摆轮数量,则需要看与之配套的结构是否更合理,才能说哪一种更好,单摆轮本身并不能说是一种缺陷。

不管是出于技术挑战也好,还是为了追求更为精准也好,如今技术非凡的制表师们早已研制成功多摆轮游丝系统的机械腕表,其中较为常见的是双摆轮游丝,也即腕表拥有两套摆轮游丝结构。理论上,摆轮游丝系统的振动频率越高,走时就越稳定准确,但是单一的摆轮游丝系统,由于材料、能量损耗、机芯磨损等所限,非常高的振频将不够实用,如今常用的是18000VPH、21600VPH、28800VPH,36000VPH就算是高频了。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第7张

双摆轮游丝系统,一般是通过差动装置,将两套系统的频率进行综合叠加,从而达到更高的综合振荡频率,提高走时的准确性。目前,这样的结构都是分离式的,也即两套摆轮游丝系统相互分离,通过桥梁作用的装置将它们衔接在一起,有些系统使用差动装置,有些腕表则会使用复杂的擒纵结构。除了双摆轮游丝系统外,目前甚至还有双飞行陀飞轮、四摆轮游丝系统、三陀飞轮等等的复杂结构,虽然从理论上来说,这些结构都对走时是增益的效果,但实际情况往往不是这样。更复杂的结构会耗费更多的能量,提高系统故障率,而且对走时的帮助可能微乎其微。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第8张

不得不承认,爱彼具有很强的机芯研发能力,为了尽可能的提高腕表走时的效率、精准和稳定,不但发明了独家擒纵系统,同时在摆轮游丝系统上面也煞费苦心。在千禧系列中,爱彼引入了双游丝摆轮系统,发布了包括万年历和三问在内的复杂功能机芯Calibre 2905和Calibre 2910等,该系统的特点在于一个摆轮配备两根游丝,这两根游丝同方向螺旋,但是固定位置呈180°。它的优势在于:

2、能够解决单游丝存在的等时性、位差等问题,降低腕表在垂直位置因重力产生的对机芯走时的影响。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第9张

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第10张

2016年SIHH,爱彼开创性的推出了双游丝双摆轮的振荡系统,在原有双游丝单摆的基础上,增加了一个摆轮。和目前市面上主流的多摆轮游丝系统不同,爱彼将两套游丝摆轮系统整合在一起,很大程度上简化了结构。当然,这样做的原理,也就和其他多摆轮游丝系统有所不同了,之前我们提过,多摆轮游丝系统是通过综合多套摆轮游丝系统的振频来提高走时精准性的,而爱彼的做法,并非来自这样的初衷。

在腕表走时准确稳定的影响因素中,摆轮游丝的每一个细节都不可放过,其中游丝收缩的同心性、摆轮的摆幅、摆轮直径、摆轮重量都与之息息相关。根据简谐振动的计算原理,在钟摆中,振荡系统的频率仅和钟摆的长度有关,同理的是,摆轮游丝系统的振频和摆轮转动惯量成正比,和游丝刚度成反比,摆轮的转动惯量取决于摆轮的材料、大小,游丝刚度取决于游丝的长度、厚度、材料和宽度。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第11张

在爱彼的双摆轮双游丝振荡系统中,它和单摆双游丝系统的差别就在于增加了一个摆轮,那么实际上它和当初在单摆轮单游丝上增加一层游丝的作用是类似的,目的不在于改变振荡频率,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根轴心上,因而它们是一个整体,同样具备自动补偿的效果。因为增加了一个摆轮,形成了两套系统,无疑会更加平衡,达到更高的稳定性。

爱彼的新突破 双游丝升级双摆轮 腕表工艺 第12张

因此,爱彼的双摆轮游丝系统不仅集成了原先推出的单摆轮双游丝系统的种种优势,同时在平衡性上得以加强,游丝能量储存、释放更加均匀。相比已有的其他品牌多摆轮游丝系统,爱彼在结构上无疑要简化了很多,结构的简化意味着更低的误差、故障率、能量损耗。(修表在线 吴一冰)

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