Watch Out﹕碳纖維游絲 走在科技尖端

文章日期:2019年02月27日

【明報專訊】近年碳纖維物料可算是腕表界的新寵,不少品牌以碳纖維製作表殼、表圈等外在零件,黑色具紋理的造型贏得不少表迷歡心,但除了美觀、輕巧這兩個特點以外,碳纖維最厲害之處是防水、耐高溫、耐腐蝕、防輻射,跟近年經常提及的矽相近。TAG Heuer今年便突破地將碳纖維應用到游絲上,令腕表更精準。

機芯內的游絲是控制發條鼓釋放能量的最重要零件,游絲每一下的擺動,其實都在釋放發條鼓的能量,如果游絲的質量不佳,或是擺動的頻率不穩定,便會影響腕表走時的準確度。近年腕表界其中兩種較常用的游絲物料便包括艾林瓦合金(Elinvar)和矽。

影響游絲擺動的頻率不穩定的其中一個原因是熱脹冷縮。以艾林瓦合金為例,它是一種鎳鋼合金,其中鎳元素含量為36%的特殊鋼,由於其膨脹系數極小,在日常的正常溫度範圍內都能保持固定大小,故經常被應用到機械零件之中。而矽是化學和物理性質非常穩定的物料,故近年也常被用在腕表零件之上。這次的碳纖維複合材質游絲,則是由TAG Heuer獨立發明、申請專利並生產而成,是業內的第一枚碳纖維游絲。

完美抵抗重力衝擊

游絲是腕表內最難生產的零件,TAG Heuer找來由數學家、物理學家和化學家組成的團隊合力研製此碳纖維複合材質游絲,確保在每個環節上,碳纖維複合材質游絲都比其他物料更優勝。其中最重要的一點,是碳纖維複合材質輕巧、低密度,以其製作的游絲幾乎不受重力和衝擊的影響。品牌實驗室用不同類型游絲的腕表測試,將腕表瞬間加速至高達5000g(力度和速度的單位),相當於腕表從1米高處自由掉落至硬質表面。在同樣的測試中,金屬游絲會彎曲變形,矽游絲則破裂,但碳纖維複合材質游絲卻仍然完好無損。

除了通過重力衝擊測試,碳纖維複合材質本身的規律幾何結構,亦有助於游絲在擺動時保持完美的同心擺動,提高腕表精準度。一般金屬游絲與擺輪軸中間的連接小零件通常需要複雜的組裝,有可能令裝置變得不準確;碳纖維複合材質游絲在生產時卻已能同時裝備夾頭,減低組裝過程帶來的不確定性。

另外,近年常被腕表品牌用在游絲上的矽物料,其中一個優點是具抗磁性。在原子結構上,碳跟矽非常相近,故碳纖維複合材質跟矽一樣,也能完全抗磁,可排除腕表在接觸磁源如智能電話、電腦等後,走時變得不準確的問題。品牌實驗室團隊的研究發現,在機芯上配搭碳纖維複合材質游絲配搭鋁合金擺輪,能夠實現最佳熱性能和氣動彈性,無論任何溫度或不同手腕動作下,也有穩定的表現。

腕表六角形設計 取自碳纖維結構

TAG Heuer綜合以上的研究結果,於品牌瑞士La Chaux-de-Fonds廠房製作碳纖維複合材質游絲,並搭配在Carrera系列腕表、品牌自製的Heuer 02T機芯內。機芯另搭載陀飛輪裝置,符合天文台腕表的官方標準,每天走時誤差只在-4至+6秒之間。

游絲採用的碳纖維複合材質的微細程度達納米級(1毫米等於100萬納米)。因為碳元素在複合材質中的排列方式本身呈六角形,品牌亦特別以六角形作為腕表的設計主題,在Carrera Calibre Heuer 02T Nanograph陀飛輪腕表上加入六角形元素。

除了碳纖維複合材質游絲,這款天文台認證計時表最顯著的特色,是其多層表盤設計,透過鏤空腕表內可以看到機芯板橋、擺陀上的噴砂和精磨六角形圖案。表盤和表底的不同部分用上鑲嵌了白金的鋁合金,並塗有SuperLuminova夜光塗料的標記,確保在黑暗環境也能清晰讀時。

其實無論腕表或是其他高端產品領域,大家均積極研發新物料,或者研究如何進一步提升物料的質素和應用功能。品牌研究所所長Guy Semon表示,這項全球首創的碳纖維複合材質游絲經多年研發,目的是提高機械腕表的性能和精準度,但游絲只是一個起步點,品牌仍然有新的研發,以進一步改良機芯的設計。

碳纖維物料既不是新鮮事,在游絲以外,會不會品牌有天能更進一步,推出以全碳纖維製作的腕表?

文:Tung Cheung

編輯/陸亮瑋

電郵/lifestyle@mingpao.com

查詢:2375 0836

明報影片