矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342

分类:真力时 40

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图

2020年九月ZENITH真力时发表了一套神奇的调速擒纵系统,这个装置将传统机械机芯轮系在擒纵轮之后的擒纵叉、摆轮以及游丝完全省略,取而代之的是以一整枚跟机芯一样大的特殊造型矽质薄片来负责这些零件的任务,完成调速擒纵的动作。

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(1)

▲Cal. ZO 342 自动上链/时、分、秒/贝桑松天文台认证/直径32.80mm/厚度8.13mm/18石/震频108,000vph/ZENITH Oscillator震荡系统、日差±0.3秒、抗磁1,100高斯(88,000A/m)

今天矽材质在制表业的应用主要集中在代换既有的零件——游丝、擒纵叉或是擒纵轮,在此之上的发展则多半带有浓厚的实验意味。利用矽材质的弹性造成变形、借此进一步改良机芯的核心机制,类似的尝试过去也有别人做过,GP的恒定擒纵和雅典的锚式擒纵基本上都是这个概念下的产物,不过整体而言矽质零件在这两套系统中所扮演的角色都是在辅助擒纵叉的动作,其余部分大致上并没有摆脱游丝、摆轮和擒纵轮这些元素,相对地真力时的这套ZENITH Oscillator则是真正取消了后端的所有零件,技术上的确又跨出了一大步。

ZENITH过去固然也有做高阶复杂功能,但这次的新机芯得以催生其实是仰赖从豪雅借将的Guy Semon。Semon长年负责豪雅的技术研发,自从LVMH钟表部门的头子Jean-Claude Biver御驾亲征直接指挥ZENITH以来Semon就在品牌的重整当中扮演着重要的角色,2017年初在Basel World上发表的的Defy El Primero 21同样是出自他的手笔,在Biver规划下的ZENITH需要更多带有创新性格的产品,而面对这突如其来的需求Semon也的确是最适任的救火员。

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(2)

▲高震频、无方位差、低摩擦以及抗温差,种种优点的加总使得机芯最终的精度高达日差±0.3秒。

这套前卫的系统据说历经4年研发,有意思的是从去年往前推4年是2013年,而当时ZENITH的主力产品是Type 20飞行表,完全看不出有要发展高阶研发的迹象,相对地这种充满了概念性的产品反而还更像Jean-Christophe Babin任内的豪雅会推的,因此这套系统在研发之初最原始的规划还满令人好奇的。不过这一点对Biver来说或许并不成问题,因为在这款发表的同时他就曾明白地表示未来的LVMH钟表部门将有一个跨品牌的R&D平台,一门技术研发出来了以后适合哪个牌子就由哪个牌子推出产品,由此达到集团资源的最佳化,对个别品牌来说也是一个合理的流程。其实过去LVMH旗下的品牌彼此之间也会互通有无,但绝对不到Biver这种程度的整合,而这样的体制会为各家产品带来怎样的改变在往后数年应该会愈来愈明显。

异形的矽质薄片

Oscillator是以一枚跟机芯等径的矽质薄片来取代擒纵叉、摆轮和游丝,它的厚度只有0.5mm,特殊设计形状让它在机芯中得以透过轻微形变持续震动,由此达到等同于游丝摆轮往复摆动、擒纵叉对擒纵轮一擒一纵的动作。机芯将薄片固定在基板和一枚镂空的框架中间,利用这样的结构避免它产生垂直方向的变形,而框架对薄片实质的固定点只分布在少数几个大面积实心位置上,由此确保薄片其他部分仍得以自由振动。

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(3)

▲特殊形状让矽薄片得以透过轻微形变持续振动,达到等同于摆轮摆动、擒纵叉一擒一纵的动作。

相当于摆轮的外环

接下来我们分区来说明薄片的各个部位分别扮演了机芯中的什么角色。最外圈的外环部分相当于摆轮(黄色区域),它的整圈分割成三段,三段在机芯作动时会同步沿着圆周的方向往复振动,而为了避免外环发生规制外多余的水平动作(比如说遭受外力冲击时),每段外环的头尾都挖出了一条长形的轨道,组装时基板上的突起(总共6根)会穿过轨道,确保外环的动作能维持在预设的范围内。

游丝与擒纵叉的动作

连接外环跟中央主结构、以及三段外环彼此之间互相连结的蓝色部分相当于游丝,它薄若无物的厚度是整枚矽质片得以变形产生振动的主因。红色的部分是擒纵叉,这块在朝内侧的一边上看得到一对突起的小爪,它们分别等同于擒纵叉的出爪和入爪,整个薄片在振动时这对小爪也会跟着对擒纵轮一擒一纵,由此完成整个调速和擒纵的动作。跟出爪入爪啮合的擒纵轮同样也是矽材质的,不过这里跟薄片就是各自独立的零件了。

极端优越的机械性能

构成Oscillator的条件实质上为机芯创造了极其优越的性能。这套系统的作动机制让它得以用相当小的摆角进行高速运动,实际上它的摆角约相当于6度,而它的震频则高达1/30秒,等于是标准El Primero机芯的三倍;机芯没有所谓的摆轮轴和擒纵叉轴,薄片的重量又极轻,凡此都消弭了产生方位误差的因素,再加上矽材质本身低摩擦、抗温差的特性,种种优点使机芯的精度高达日差±0.3秒。

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(4)

▲ZENITH Oscillator的各方数据都证明了它是具备实用条件的,所以这次机芯发表的同时直接产品化。

具备实用条件的数据

±0.3秒的日差可以说是机械表精准度的最高峰了,为了强调这点ZENITH还特地为表款取得了法国贝桑松天文台的认证。另一方面除了有助于提升精度之外,高震频对机芯的耐震也很有意义,再加上关键零件都是矽做成的,表款的抗磁系数也高达1,1000高斯,各方数据都证明它是具备实用条件的,而ZENITH这次也没玩概念表这招,机芯发表的同时直接产品化,虽然首波只有限量10只,不过这里他们已然展现出这套系统是玩真的。

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(5)

Defy Lab

Aeronith材质/ZO 342自动上链机芯/时、分、秒显示/贝桑松天文台认证/蓝宝石水晶镜面、透明底盖/防水50米/表径44mm/共10款,每款限量1只

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(6)

Defy Lab

Aeronith材质/ZO 342自动上链机芯/时、分、秒显示/贝桑松天文台认证/蓝宝石水晶镜面、透明底盖/防水50米/表径44mm/共10款,每款限量1只

矽材质活用的大跃进ZENITH Cal. ZO 342插图(7)

Defy Lab

Aeronith材质/ZO 342自动上链机芯/时、分、秒显示/贝桑松天文台认证/蓝宝石水晶镜面、透明底盖/防水50米/表径44mm/共10款,每款限量1只

 

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