本帖最后由 nomorewatch 于 2014-4-5 11:34 编辑
前言：Swatch，一个在瑞士制表史上具有重要地位的品牌，却是通过石英时装表来帮助瑞士表业恢复元气的品牌；不知道是否因为如此原因，很少表友会去关注这个品牌，更遑论这个品牌的任何一个款式。殊不知，2013年初巴塞尔大展上新发布的SISTEM 51号作品，竟然是汇集了人类制表史上几乎所有技术精华的大作，本文将会根据此表涉及的制表史，技术起源的脉络一一理清，把一段长达四百余年的历史简练地重现于表友面前。







目录：


第一部分：杠杆擒纵（又称马式擒纵）发展简史




第二部分：摆轮与游丝调速技术发展简史






第三部分：机心板路及模块化技术发展简史






第四部分：工业化制表技术发展简史






第五部分：免保养润滑技术发展简史（包括真空化技术）

导言：

“如果有一块零件就可以做出来的表，我会这么干的。”


——

PP前任老大菲列史登

第一部分：杠杆擒纵（又称马式擒纵）发展简史



杠杆擒纵
最初是从格拉汉姆（

Graham）用在座钟上

的跳秒擒纵演变过来的。托马斯·麦基（Thomas Mudge) 是最早把杠杆擒纵成功应用在便携表上的钟表师（大概是1750年代）。但是当时的那种版本只是徒有其名而已，因为麦基用的这种结构中，担任在擒纵轮和摆轮之间传动能量的只有两个杠杆（不含现代版本的其他部件），结构图在此：






最早版本的杠杆擒纵：






英式杠杆擒纵：






瑞士杠杆擒纵：






瑞士风格的杠杆擒纵的其中一个杠杆就是擒纵叉，另一个杠杆则是藏在圆盘内（包围住摆轮轴尖）带有撞针以带动起摆轮和叉瓦之间的能量传动。






在经过了约一百年的发展后，大约在18-19世纪中期，马式擒纵在英国，瑞士，美国等国的钟表业成为标准配置；相比起脆弱的冲击式擒纵（冲击式擒纵必须在水平且静态的环境下运行，而且调校工作非常复杂），笨重而低效的冠轮擒纵（能效只有9%，杠杆擒纵能效达35%-48%之间）和低劣的工字轮擒纵（工字轮擒纵就算在再好的使用条件和维护保养下，过不了几年就会开始发生零件故障甚至报废），马式擒纵具有易于批量生产，品控和加工的特点，而且维护容易方便，所以基本上所有批量生产的表款都使用了此款擒纵。（钟表史上第一款成功量产的机心，即华生1857型机心就是采用马式擒纵）






约1859-1865年，美国制表大师查尔斯·法苏在传统的杠杆擒纵设计的基础上，发展出了独有的双轮杠杆擒纵：



尽管这款设计的确能够提高整块机心的耐冲击性（这一特性在当年参加蒸汽引擎生存竞赛的6号作品上表露无遗，另外，法苏的表都是没有采用双圆盘摆轮的，所有记载法苏作品的文献却没有提及其作品出现过反摆，这当中应该有这种擒纵的功劳），但是由于比起原有的马式擒纵多了一套叉瓦和擒纵轮（指的是双层擒纵叉和擒纵轮），所以大幅增加了机心的运行负担，能效非常低。






由于曾经有过作品被剽窃的前车之鉴，法苏先生并没有把作品传之后世, 然而，在原有的杠杆擒纵的设计基础上减少能量消耗和提高耐用度的努力依然没有被制表师们放弃。






然而，直至20世纪末期同轴擒纵（其实也是杠杆擒纵的一种变体）的出现之前，杠杆擒纵的技术革新基本停滞（最多只是在材料技术方面采用新材料吸引眼球），直到近年，瑞表集团的动力80号（POWERMATIC 80）机心引入高性能合成材料和改良的几何齿形，杠杆擒纵才完成了最终的突破和升华。同款擒纵也被用在了SISTEM51号作品上。

第二部分： 摆轮与游丝调速技术发展简史






1510年代，史上第一款摆轮出现在德国怀表上。






此后几百年里，摆轮技术基本没有出现大的变化（基本都是闭合式多臂光摆，从三臂到六臂都有），除了精密时计在1750年代开始普遍采用无卡度摆轮（通过螺丝来调节摆轮摆动惯性而调节快慢的结构，最早用在船钟上，用在早期便携表上的无卡度摆轮都是照搬船钟摆轮设计再缩小）之外，摆轮技术的发展要到1850年代后才有重大变化（整个国际钟表业开始在量产款式上普及使用截断式双金属补偿螺丝摆轮）：






无卡度精密航海时计摆轮例图：








用在船钟上的原版设计：










世事无常，1896年，瑞士物理学家夏尔·爱德华·纪尧姆（C. E. Guillaume）发明不涨钢合金（invar）后, 钟表界开始回归闭合摆轮。

















19-20世纪之交，保罗蒂森（Paul Ditisheim）在纪晓姆技术的基础上发明了AFFIX（粘合式）摆轮，原理是把两篇尺寸相等的双金属温度调节片粘合到封闭式的单金属摆轮上达到和截断式双金属摆轮一样的温度补偿效果。













1920-30年代，美国，瑞士表业率先大批量生产带有自动补偿温差和防磁功能的单金属闭合摆轮（特别是不涨钢合金），并大量应用于各类钟表产品上，特别是军规用表。







后来，铍青铜合金的采用和普及使得达到抗磁和温差补偿这两项特性不再是难题，于是，摆轮的调速性能成为了研发新一代摆轮的技术重点，于是，横向调节的砝码摆轮（又称基隆麦斯摆轮，乃GyroMax的音译）和新一代的纵向调节砝码摆轮开始走进历史。



1910-1920年代，美国的侯活（Keystone Howard）为了参与日益激烈的顶级表市场争霸战，发表了自家特有的至尊表款——以怀念工业化制表技术创始人之一的艾德侯活（Edward Howard）而命名的表款，而这款表的摆轮则带有日后AP，PP等厂家赖以蜚声表坛的一项技术，基隆麦斯摆轮。






AP和PP等厂家的版本：






无卡度摆轮的优势在基隆麦斯摆轮还有新一代的纵向调节砝码摆轮身上体现得淋漓尽致，然而，无卡度最大的缺陷也是最大的优点就是对游丝的苛刻要求，换句话讲，无卡度的游丝必须是比较硬的，而且弹力较大，因为它必须防止它在拆卸和装配及运行过程中产生形变，如果一点点的形变，就会在打表机上出现较大的偏振值，严格地讲，无卡度的游丝精度就是决定走时的精度，这样类似赌注的做法感觉象在一颗树上吊死，无卡度的摆轮系统通常需要较大的运动惯量，所以，起摆时多半灵敏度不高，对发条的硬度要求也比较高，由于摆幅较大，容易造成失脚摆现象，无卡度其实是针对优美的摆幅而来，但无论再好的无卡度，当发条运行至尾声时，它的表现总不及传统微调器的表现。






终于，传统机械时计的调速结构技术随着2011-2013年的巴塞尔/日内瓦展会的新作发布宣告突破，卡地亚，瑞表（SWATCH）和TISSOT/Certina先后发布了带有免调校摆轮游丝系统的表款：








值得一提的是，这三者中，SWATCH SISTEM 51号虽然不是最早上市的表款，但将会是最廉价，最高技术含量和使用最方便的款式。

第三部分：机心板路及模块化技术发展简史






自史上第一款便携表诞生以降，人类钟表业有整整200年以上的时间都是使用全夹板这种板路设计来建造机心：



最早的便携表（1530-1540年代）：




1540年代左右的表：



1590年的德国表：



1620年的法国表：



1620年的德国表：




17世纪中后期英国表：



17世纪中后期的法国表：



17世纪中后期的德国表：



直到1764-1765年间（18世纪中后期），法国制表大师Jean-Antoine Lépine（让-安东 雷斌）发明了桥式板路的机心，后人称之为“雷斌尼板路，大师的设计不仅便于组装，维修和保养，更重要的是，他的直接传动轮系和这种板路设计对日后瑞士表业崛起和整个人类钟表业的发展影响深远。



约一百年后，

美国表业以分列式夹板这一板路为量产手动机心的设计打下了奠基，从此工业化量产手动机心无心能出其右：



就连大名鼎鼎的ETA64系列手动机心都不过只是在板路设计上复制了这种设计而已：


自动机心呢？自动机心的板路标准当然是由劳力士，欧米茄，积架这类厂家定下的，不过流传至今的，还是劳力士的模块叠加式板路：




SWATCH SISTEM 51 作为登峰造极的作品，模块化程度已然

到达一个难以超越的级别：






51个零件，包含自动板块，基础板块，摆轮游丝板块，上条校时板块，自动陀五个模组，分组清晰，实在是前无古人。

本帖最后由 nomorewatch 于 2014-4-5 11:29 编辑
第四部分：工业化制表技术发展简史



大约在1780年代, Japy开始使用工业化方法大批量生产基础心（很粗糙的那种，没有摆轮和游丝，更没有轮系）. 虽然这些机心当然连整表都算不上, 不过已经算是一项非常伟大的先驱性成就, 自此以降，制表的技术难度就大幅下降，使用此类基础心的制表师和作坊可以更好地专注在核心部件的选择和加工工作上.






1810年左右, 美国人开始大批量生产木结构的座钟, 这种技术很快被普及到武器制造产业和纺织品行业. 这种美式工业化制造技术系统和Japy的那种极其相似, 而且很快就被应用到各种制造业的产品生产流程. 1840年左右, 美国人开始大批量生产黄铜座钟.






1840年左右, 皮金兄弟（Pitkin brothers）开始在肯尼迪克州的哈特福市使用工业化方法批量生产便携表作品, 使用的技术是从制钟工业获得启发的冲压机床技术. 他们使用的这种方法非常简单而且价廉, 但是最终在生产了180只此种技术生产的产品后终告流产.







然而，直到1852-1857年间，

工业化制表时代才正式在美国马萨诸塞州发祥；

美国式工业化制表的厉害之处在与设备，设计和标准化生产设备，正是这些技术使得大规模生产高质素时计成为现实. 工厂式大批量生产技术的发展是从提升已有的简单制表工具开始的，改善已有工具后接着就是史上第一套自动化设备的问世. 最终，半自动设备技术演化成全自动化设备，而且是可以把粗糙的原材料变成精细部件的设备.



除了设备技术, 质量标准的提升则是为了把自动化设备的误差控制在适当而准确的范围内. 这些质量标准被应用到了包括制作和维修钟表产品的专用工具以及生产制造设备必备的材料.





请参考：


http://watchlead.com/wbbs/forum.php?mod=viewthread&tid=201876






自1850年代以降，表界一直沿用华生1857制式的工业化制表技术装备和思维去设计和制作新的钟表作品，直到汉密顿B型钟表时代（1930-1960年代），工业化制表技术才取得了一次新的突破——零件的互换度和精密性不仅更高，而且在现有型号基础上进行改进无需再制造全新的机心作为实验体，直接从现有的量产记心中随机抽选出来进行改造实验和测试即可，这在以前人们是不敢想象的。


汉密顿950B：



汉密顿992B
：

1973年，正当石英革命如日中天时，ETA7750计时机心的问世昭告了机械表产业的工业化制表技术迎来了一个新的突破——这是史上第一款用电脑软件设计及数控机床生产的机心。




四十年后，Swatch的SISTEM51号再创新高，全自动化生产技术这一创举在表界可谓前无古人。可惜的是，至今依然没有任何公开的有关生产设备的图片。根据已知的文字资料显示，SISTEM51号的生产过程全面密封，采用独有的熔接技术，整个生产过程没有水分和尘粒的入侵，可谓令人侧目。

第五部分：免保养润滑技术发展简史（包括真空化技术）



早在十六世纪，就已经有人试图在钟表作品上实验真空技术，可惜失败，更遗憾的是，连实物图和文献也难以找到。



自从笛卡尔在十七世纪发表渐开线理论开始（同时代有人开始试验真空概念），将近四百年来整个钟表行业一直有人为创造一只无需保养维修（最起码无需上油）的钟表作品而努力。



无油擒纵最著名的先例（或者说第一款著名试验品）就是宝玑的自然擒纵：




宝玑设计此款擒纵的初衷在于最大限度降低擒纵释放脉冲时对摆轮系统的影响，其次才是降低润滑需求。

最终目的是为了令尺寸更小的怀表也能拥有跟航海钟一样的精准度和耐用度。

据记载，宝玑最早在他的1135号作品上实验此款擒纵，效果如何不得而知，但是后来他在为波旁王朝的玛丽皇后制作的那款160号上也使用过这款擒纵，可见他对此擒纵寄望之高。






宝玑之后，德裔美国制表师查尔斯·法苏（Charles Fasoldt）在1850-1860年代左右开始制造一种“同轴”擒纵，也是以不用油为初衷，事后证实，此结构（包括机芯的整体设计）坚固异常，不过还是需要保养。




上世纪四十年代，有人开发出了原理类似冲击式擒纵的单向传动式擒纵和“滑动”擒纵，也是以降低能量消耗和免润滑作为研发的出发点：






















此后，关于无油擒纵的尝试虽然式微，但是还是没有中断过。来自英国的大师乔治·丹尼斯曾经结合上述两种设计用在自己制作的怀表上来试验，虽然使用此种结构的怀表表现良好，不过最后还是要上油保养。



石英革命后的瑞士表业亟须技术噱头来进行大面积复兴，瑞表集团统治下的欧米茄在世纪交替之际先发制人，买下了丹尼斯的擒纵，参照法苏的设计推出了腕表版的同轴擒纵。可惜的是，这种结构对机心空间和加工精度要求非常高，而且欧米茄用的机心是ETA2892，空间不大，所以刚刚推出的时候经常出现故障，更遑论免保养了。



2001年，雅典（Ulysse Nardin）推出了使用类似自然擒纵的“双向”擒纵结构的奇想，也是史上第一款使用硅材料作为擒纵部件材料的表款：



由于表本身结构的问题，防尘防水防震非常成问题，加上拓展性有限，结果成了一个失败之作。



后来，卡地亚先后推出了名为ID One和ID Two的概念表, 其中ID Two的技术概念（真空密封技术，免调校免保养）最引人侧目：






这款概念表不仅全面使用高强度的碳晶体材料作为轴承和游丝的物料，最可怕的是，它的表壳使用了16世纪就有人实验过的真空概念——确保表内无尘，避免洗油保养的机会，当然，表壳已经封死了，也就没有什么可能打开它。然而，它最多只有10年的真空期。



更令人扼腕的是，IDTwo永远不会量产，其技术特征只会被局部运用在某些特定的款式上，平民化进城更是遥遥无期。



最后，SISTEM 51出现了，而且是作为一个突破点和集结口出现的：真空化，全自动生产组装调教，免保养。



纯技术流的机械表作品基本不可能又比这更好的了。



后记：原本想写的更详细，更认真的，但是仔细一算，真的严格按照原计划的10个章节逐个去写，分分钟写成一本书，平均每章节100到500页，每章节插一百几十个图，光成本就搞死我了；论坛是我找乐子的地方，不是拿来自我折磨的，所以写成这样了，大家有不满的地方，还请多担待，谢谢。

很大篇幅的精彩内容
慢慢消化
谢谢

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好帖好帖。热烈喝彩。:victory:

篇幅够大，却是十分必要的。所有这些都是为了铺垫，哈哈。目的有一个，千万别小看现价才150瑞郎一只的SISTEM51。

是的，不过就是一只Swatch而言，可在我心目中，与N兄同感，这是一件划时代的伟大作品。

以后向朋友们推荐低价表有好选了：瑞士产，纯机械，绝对顶级技术，人民币1000元，还是自动表。:D

真有追根究底问明白的一股劲 ！没看完，先赞一个！
这样的文章，国内钟表品牌厂应该出高价买进当研发材料啊 。

好文啊，楼主牛人

摆轮没什么特别，甚至级别很低
关键还是结构上的构思很神奇

总版有什么办法把最后这部分拆解图搬到swatch论坛吗