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沙夫豪森IWC萬國錶

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沙夫豪森IWC萬國錶

精巧的比勒頓自動裝置與頂尖的 工程技術相結合

自動腕錶能夠持續運行的關鍵,在於佩戴者的手腕運動。60年來,IWC萬國錶自製的自動機芯一直由阿爾伯特.比勒頓(Albert Pellaton)研發的棘爪上鏈系統所驅動,並經過不斷的改良。最新的52000型機芯系列採用了頂尖的陶瓷技術,令機芯幾乎不受磨損。

 

今時今日,人們離家前總不忘為智能手機、平板電腦或手提電腦充電。在這個數碼世紀,配備自動上鏈系統的機械腕錶彷彿顯得「格格不入」,因為機械腕錶在沒有電池的情況下,仍能一直運行。

當然,腕錶並非某種神奇的永動裝置,指針的轉動同樣需要動力來源。機械腕錶的主發條並非經由錶冠手動上鏈,而是通過佩戴者的手部活動所帶動。IWC萬國錶機芯研發部主管湯瑪斯.高夫曼(Thomas Gäumann)解釋了背後的原理:「自動腕錶的擺陀會將動能轉化成游絲的勢能。」

地心吸力使擺陀下移

一切源於地心吸力和慣性。呈半圓形的中置軸承擺陀由黃銅製成,其外緣含有鎢等重金屬。重力不斷使擺陀下移,令位置出現誤差。即使水平位置產生極其輕微的變化,擺陀都會因此轉動。慣性是另一因素:如果錶殼在特定角度增速,擺陀會由最初保持不動,轉而在中心處產生更大扭矩。扭矩經發條盒傳遞至減速齒輪,再由齒輪替主發條上鏈。當佩戴者在步行時隨身體擺動手臂,這個裝置便能發揮更佳功效。

半月形擺陀可把佩戴者的動能轉化成 主發條的勢能
相較機芯其他部分,自動組件更易受到磨損

沙夫豪森IWC萬國錶的自動系統與阿爾伯特.比勒頓有著密不可分的聯繫。他是勒洛克製錶家族的後裔,在1944年獲任命為品牌技術總監,並以研發高效自動上鏈系統為首要任務。高夫曼描述了初期情況:「從設計角度來看,此工作的難度在於把擺陀的​​雙向活動轉成單向上鏈,而這會令主發條拉緊。」當時,大多數系統都選擇將擺陀活動轉移至複雜的傳輸裝置,或是只靠單一方向的轉動為機芯上鏈,結果令速率和能量大幅下降。

棘爪上鏈系統充分利用每個動作

比勒頓提出了令人意想不到的方案:他以呈心形的偏心軸承盤,取代了擺陀中央的球形軸承或組件。這個新設計把擺陀的轉動轉變為搖桿的前後擺動。然後,搖桿的活動會經兩個棘爪傳遞至上鏈齒輪,其中一個棘爪拉動齒輪(即上鏈),另一個則順暢地滑行至齒輪頂部,直至動作互換為止。這個功效出眾的裝置在1950年取得專利。高夫曼補充:「不論方向和幅度,擺陀都會利用每個動作來替主發條上鏈。」

 

自動上鏈系統的原理十分簡單,但設計工程師卻要面對各式各樣的挑戰。一方面,這個裝置必須配合廣大佩戴者的不同習慣和生活方式,從而得以順利運作。另一方面,相較機芯其他部分,自動組件更易受到磨損。例如,在最新的52850型機芯中,擺陀須轉動2600次才能為葡萄牙系列年曆腕錶的兩個發條盒完全上鏈。雖然擺陀的重量不到五克,但快速轉動對組件施加的壓力,可較重力高出5000倍。因此,如何令擺動系統免受磨損是重要的一環。

比勒頓自動系統運用擺陀的雙向活動為主發條上鏈

陶瓷有助防止裝置磨損

除了複雜的結構外,所選物料也極為重要。腕錶機芯使用的技術陶瓷比鋼更輕、更硬,而且韌性十足。回顧30年前,IWC萬國錶已著手製作相關物料。品牌擁有多年打造陶瓷錶殼的經驗,而在陶瓷機芯組件方面同樣領先業界。

 

要在特定公差範圍內製作微小的陶瓷零件絕非易事,因為基本粉末原料會在燒結階段縮小約三分之一。只有極少專家能掌握如斯複雜的製造工藝。此外,其設計或幾何結構往往需要作出改動,才能令這種高科技物料與黃銅或精鋼組件相互融合。

 

在壓力和拉力的影響下,比勒頓上鏈系統於初期便選用陶瓷。2009年,IWC萬國錶首度以氧化鋯取代鈹銅,成功打造51900型機芯,為葡萄牙系列陀飛輪逆跳腕錶提供動力。這項改進在減輕磨損的問題上發揮了重大作用。按照常理,下一步應該使用相同物料製造上鏈齒輪。不過,第一次嘗試卻以失敗告終:每當壓合精鋼分輪,陶瓷齒輪便會碎裂。直至新設計和製作技術出現才取得突破。現在,在52000型機芯中,自動齒輪和分輪合組成單一的黑色陶瓷組件。高夫曼說:「正因如此,棘爪與齒輪之間的互動方能近乎毫無磨損。」

凸輪與軸承採用相同物料

其他地方也需要作出改善。例如,比勒頓上鏈系統的凸輪以前是由精鋼製成,中間位置壓合一顆紅寶石。但此設計需要為擺陀額外裝配軸承。面對這個問題,陶瓷再次發揮重要作用。高夫曼解釋:「今天,凸輪全由白色陶瓷製成,使之同時成為整個擺陀的軸承。」這項改動既可節省空間,使得設計工程師能夠創作更大型的擺陀桿,在整個組件裝配過程中,也不用處理以彈簧固定的軸承。裝配於橋板的凸輪,令自動上鏈裝置更加穩固。

在60年前獲取專利的比勒頓裝置,至今依然十分現代化

高夫曼指:「比勒頓上鏈系統是獨一無二的技術傑作,與克勞斯(Kurt Klaus)打造的萬年曆和葡萄牙三問腕錶,同樣是公司製錶傳統的基石。」不斷改革創新向來是IWC萬國錶的傳統。雖然,經改良的50000型機芯系列仍受若干細節所限。但這絕對是製錶師、設計工程師和物料專家多年來密切合作的豐碩成果。當佩戴者透過藍寶石玻璃底蓋細鑑全新自製機芯,他們不僅能夠欣賞上鏈系統的完美造型,更可以每天體會到沙夫豪森IWC萬國錶創始人佛羅倫汀.阿里奧斯托.瓊斯(Florentine Ariosto Jones)的工程哲學,這股製錶熱情一直傳承至今,歷久彌新。

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