腕表科普——硅材質(zhì) 現(xiàn)代制表的 “密碼”

    [腕表之家 鐘表文化]硅材質(zhì)應(yīng)該是這幾年大家比較老生常談的問題了，尤其是硅材質(zhì)越來越普遍，當(dāng)越來越多的品牌踏上硅材質(zhì)這條路時(shí)，不知道在二十幾年前時(shí)，大家是否能想象得出如今這樣盛況的硅材質(zhì)時(shí)代。之前看到有朋友問道，雖然硅材質(zhì)用在機(jī)芯零件是有優(yōu)勢(shì)的，但是硅材質(zhì)比較脆，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)斷裂問題。今天不妨就趁著這個(gè)機(jī)會(huì)，來和大家復(fù)盤一下硅材質(zhì)是如何成為21世紀(jì)制表業(yè)的“新寵”。

硅材質(zhì)的出現(xiàn)，是未來照進(jìn)現(xiàn)實(shí)？

擒縱裝置

    我們先來了解一下，硅材質(zhì)一般用在哪里。硅多用于機(jī)芯的“心臟”擒縱裝置，包括擒縱輪、擒縱叉或者游絲。擒縱裝置是一種機(jī)械能量傳遞的開關(guān)裝置，它的工作原理是原動(dòng)系統(tǒng)把能量傳遞給擺輪游絲，通過擺輪游絲的震動(dòng)次數(shù)傳遞給指示系統(tǒng)，來顯示時(shí)間，所以擒縱裝置系統(tǒng)對(duì)于走時(shí)的精準(zhǔn)度非常重要。擒縱裝置運(yùn)動(dòng)次數(shù)是機(jī)芯零件中最為頻繁的，損耗很大。

    在早期，游絲、擒縱輪等都是鋼制的，鋼制零件不僅僅容易受磁場(chǎng)的影響，摩擦力也大，機(jī)芯損耗大，走時(shí)精準(zhǔn)度也受到了影響，為此，品牌不斷地尋找更加優(yōu)質(zhì)的材質(zhì)來替代。

1932年Nivarox的歷史廣告

    合金無疑成為了一種方向，舉個(gè)大家比較熟悉的例子，Nivarox。Nivarox是在1933年研發(fā)推出的合金材質(zhì)，主要用于擺輪游絲，合金成分包括鎳、鉻、錳、鈦、鈹、硅和鐵，擁有彈性、不易腐蝕、幾乎防磁的特性，比在此之前的Elinvar合金性能還要更優(yōu)秀，因而，從誕生起，Nivarox擺輪游絲就被制表業(yè)廣泛應(yīng)用。

硅是什么時(shí)候開始應(yīng)用在制表中

    上個(gè)世紀(jì)末，制表業(yè)剛剛從石英時(shí)代中緩過勁兒來，硅時(shí)代也初露端倪。硅材質(zhì)多應(yīng)用在現(xiàn)代的電子電氣，不知當(dāng)時(shí)大家是不是又想起了被石英時(shí)代支配的恐懼，這種極具現(xiàn)代化的材質(zhì)和傳統(tǒng)制表在許多人看來是互為矛盾的，所以在最初時(shí)，大家對(duì)硅材質(zhì)的接受度不高。

    最先嘗試將硅用在制表里的，是雅典表。當(dāng)時(shí)時(shí)任雅典表總裁的Rolf Schnyder，聽說了CSEM實(shí)驗(yàn)室做過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，利用深反應(yīng)離子刻蝕（DRIE）工藝，可以將硅打造成理想組件相似的零件，而且保留了硅材質(zhì)的特性，輕盈、防磁、低摩擦的優(yōu)秀特質(zhì)，簡(jiǎn)直是機(jī)芯的理想零件！作為雅典表的掌舵人，Rolf Schnyder的遠(yuǎn)見和決心引導(dǎo)著雅典表這艘巨輪第一個(gè)駛向了新材質(zhì)領(lǐng)域。之后，百達(dá)翡麗、勞力士和斯沃琪集團(tuán)也聯(lián)合和CSEM實(shí)驗(yàn)室合作研發(fā)硅技術(shù)。

     硅進(jìn)入制表業(yè)，這是一場(chǎng)無法避免的時(shí)代趨勢(shì)，而在硅材料應(yīng)用于腕表之后的這些年，確確實(shí)實(shí)證明了它的優(yōu)秀性能。它的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大約它的弱點(diǎn)，很多朋友擔(dān)心它太脆，但是這么多年下來，它出現(xiàn)斷裂的情況非常少，而且手表在出廠之前，是經(jīng)過防震測(cè)試的。有人認(rèn)為這種半導(dǎo)體材質(zhì)的應(yīng)用，背離了傳統(tǒng)制表，其實(shí)我們?cè)趧?chuàng)新機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時(shí)，材質(zhì)也是不容忽視，這不是背叛，是基于傳統(tǒng)的冒險(xiǎn)，不管這一場(chǎng)探險(xiǎn)會(huì)成為歷史，還是能走向未來，這都是制表界前進(jìn)的痕跡。盡管品牌們用了硅材料，但是他們的游絲結(jié)構(gòu)或者擒縱結(jié)構(gòu)，都有自己的專利和技術(shù)，腕表的前進(jìn)并非是硅材質(zhì)一者之功，也不會(huì)因?yàn)楣璨馁|(zhì)而坍塌。

    作為第一個(gè)吃螃蟹的雅典表，在硅材料上擁有著話語權(quán)。2006年，雅典表正式“Solo”單干，和另外一家公司Mimotec（以UV-Liga技術(shù)生產(chǎn)機(jī)芯的擺輪和游絲）合伙開了Sigatec，專門制造硅晶體零件。雅典表更加潛心鉆研著硅材料，在2001年推出首款應(yīng)用硅材質(zhì)的奇想腕表，這種感覺就像宿舍某位挑燈夜戰(zhàn)的室友，每天晚上悄悄學(xué)習(xí)然后驚艷眾人。

    雅典表2001年的這款奇想腕表，搭載了雙向擒縱系統(tǒng)，而擒縱輪正是以硅材質(zhì)制成的，雅典表的奇想腕表對(duì)于當(dāng)時(shí)的制表界有著劃時(shí)代的意義，證明了半導(dǎo)體材料在制表里是可行的。

    上面提到的雙向擒縱系統(tǒng)是由雅典表的天才制表師歐克林博士發(fā)明的，比起同軸擒縱機(jī)構(gòu)或者使用杠桿原理制作的擒縱機(jī)構(gòu)更有優(yōu)勢(shì)，但是我們上面也說過，擒縱裝置里的金屬零件磨損嚴(yán)重，改用硅質(zhì)擒縱輪之后，擒縱輪質(zhì)量輕、硬度高，還能防磁，大大減少能量耗費(fèi)，而且還無需添加潤滑，使得雅典表的雙向擒縱更加完善。

雅典表FREAK DIAMonSIL腕表，首次采用DIAMonSIL鉆石硅晶體擒縱裝置

    當(dāng)然，盡管硅材料用于制表中，幾近完美，但是這還不夠，它還能更加完美，所以雅典表的鉆石硅晶體材料面世，也在意料之中。2007年，雅典表實(shí)現(xiàn)技術(shù)性突破，在FREAK DIAMonSIL腕表中，采用了DIAMonSIL鉆石硅晶體材質(zhì)的升級(jí)版雙向擒縱系統(tǒng)。DIAMonSIL鉆石硅晶體是硅和人造鉆石相結(jié)合的產(chǎn)物，相當(dāng)于在硅零件外面鍍上一層鉆石膜，它是比硅更加完美的材料，硬度和光滑度更上一層樓，也克服了硅在加工容易斷裂的問題。

雅典表DIVER X腕表和UN-118機(jī)芯

    在2012年，雅典表在新推出的自產(chǎn)機(jī)芯UN-118機(jī)芯里用上了DIAMonSIL鉆石硅晶體擒縱裝置（不過這枚機(jī)芯不是雙向擒縱，而是瑞士杠桿擒縱裝置），并且實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。現(xiàn)在雅典表里的DIVER X腕表用的就是這枚UN-118機(jī)芯，價(jià)格也不會(huì)太高，公價(jià)7萬起步。

    其實(shí)在鉆石硅晶體面世之前，雅典表曾嘗試過用鉆石來打造擒縱，在2005年推出了一款Freak DIAMON DHEART（奇想鉆石心），利用人造鉆石來制造鉆石游絲和鉆石擒縱輪，鉆石擒縱對(duì)鉆石硅晶體擒縱是否有一定的啟發(fā)，這就不太確定了。 

百達(dá)翡麗的傳奇89機(jī)芯，由Jean-Pierre Musy帶領(lǐng)完成

    百達(dá)翡麗當(dāng)年進(jìn)入硅材質(zhì)領(lǐng)域時(shí)，很多人都挺驚訝的，這個(gè)百年家族在很多人認(rèn)知中，是傳統(tǒng)的典范，和硅材質(zhì)似乎格格不入，這里就不得不提到當(dāng)時(shí)百達(dá)翡麗的技術(shù)總監(jiān)Jean-Pierre Musy。Jean-Pierre Musy，說個(gè)大家比較熟悉的，百達(dá)翡麗傳奇機(jī)芯89機(jī)芯，搭載33種復(fù)雜功能，就是在他的帶領(lǐng)下完成的。他對(duì)硅材質(zhì)的看法很積極，也極力將硅技術(shù)引入到百達(dá)翡麗的機(jī)芯中。

左為5250，右為5350

    百達(dá)翡麗在2005年推出了Ref. 5250，配備了Silinvar?材質(zhì)擒縱輪；2006年推出的Ref. 5350，機(jī)芯所配備的Spiromax?擺輪游絲是以Silinvar?材質(zhì)打造而成的。這里提到的Silinvar?材質(zhì)是一種基于單晶硅的新型專利材料，Silinvar這個(gè)名稱是由Silicon（硅）+Invariable（經(jīng)久不變）組合而成。

百達(dá)翡麗5235和Pulsomax擒縱裝置

    2008年，百達(dá)翡麗推出了Pulsomax擒縱裝置，由Silinvar?材質(zhì)制成擒縱輪和擒縱叉，而且擒縱輪和擒縱叉得到了進(jìn)一步優(yōu)化。

    斯沃琪集團(tuán)的寶璣，在2006年也實(shí)現(xiàn)將硅引入到機(jī)芯中，擒縱輪、擒縱叉和平面游絲均可以用硅材質(zhì)來打造；勞力士在2014年出了Syloxi硅游絲，不過這么多年僅用在女表的2236機(jī)芯。

    目前，大家的擔(dān)憂主要是在于硅零件如果發(fā)生斷裂的話，無法修復(fù)，不過雅典表硅零件的保修期是10年，很大程度上也讓消費(fèi)者對(duì)硅材質(zhì)更加安心。雅典表不僅僅將硅材質(zhì)應(yīng)用在機(jī)芯上，還把硅作為鑲嵌工藝的材料，比如Freak X細(xì)工鑲嵌腕表。不破不立，不突破怎么前進(jìn)？如果制表在時(shí)代的洪流中不努力往上攀爬，那么將會(huì)被時(shí)代所淹沒，在經(jīng)歷了石英危機(jī)后，硅材質(zhì)是機(jī)械制表主動(dòng)出擊的一大殺招！