钛

宝珀 Habillage工坊(宝珀的表壳制作工坊1)在制表过程中,与钛打交道时的第一准则是:耐心而温柔。一旦违反了这条准则,即便钛具有极高的强度和卓越的耐用性,它也有可能在加工过程中的仅仅几分之一秒内爆炸起火。

注意到加工过程中可能面临的挑战,马丁·海因里希·克拉普特(Martin Heinrich Klaprot)——钛的两位发现者之一(人们认为钛的发现要归功于两位科学家)——以希腊神话里变化无常的泰坦诸神命名这种金属就很合情合理了。这位德国化学家之所以将他的发现命名为“钛”,并不是因为这种金属的强度和耐用性(这些特性在当时并不广为人知),正是因为其在加工过程中的不稳定性。2 钛的另外一位发现者威廉·格雷戈(William Gregor)则据说是先克拉普特一步独立发现钛的人,他于1791年在英国康沃尔郡(Cornwall)发现了这种金属 。这 位 牧 师 兼 业 余 矿 物 学 家 将 自己 的 发 现 冠 名为“menchanite”。格雷戈或许是第一个发现这种金属的人,但克拉普特起的名字“钛”却更胜一筹。

值得注意的是,钛只有在制表界中才算是新秀。毕竟,作为地壳中第九丰富的元素,它基本上无处不在。我们不但能在几乎所有生物体内发现钛的踪影,人类平均每天也会摄入0.8毫克的钛!尽管随处可见,但直至它被发现后的近150年,也即1930年,才出现了商业上可行的开采方法。而人们开发出使用钛的方法则花费了更长时间。

钛的特性为人们攻克其提取及加工难题提供了强大助力。比如,其强度密度比是所有金属中最高的:钛的强度比低碳钢高,但重量却比低碳钢轻45%。此外,钛还具有非凡的耐腐蚀性,不仅耐盐水,还能长久保持其亮银色泽。最后,钛也不会引起过敏反应,这一点对接触皮肤的应用材料而言非常重要。对于那些想要同时满足高强度、轻重量、耐腐蚀性、极强韧性与耐磨损性的人来说,钛确实是首选材料。简而言之,它具备了运动腕表所需的各种特性优势。

^{1 宝珀的表壳和表链均由坐落于瑞士北部地区、靠近巴塞尔(Basel)的德莱蒙(Delémont)的宝珀工坊自主设计生产。这间宝珀工坊在品牌内部被称为宝珀 Habillage工坊。}

^{2 当然也有一个相对与众不同的说法:根据神话,12位泰坦神的父亲与其后代的关系非常不稳定,并因此导致了一连串的阴谋、诡计和战争。}

尽管用钛制作表壳和表链,也就是说将钛应用于腕表的外在部件上是极具说服力的使用方案,但宝珀对钛的第一次应用却是用于制作腕表内部的机芯零部件。2006年,宝珀的首款新一代机芯——13R0 8日动力储存手动上链机芯——闪耀登场,当时,品牌就选用了钛金属来打造摆轮。钛金属的重量很轻,因此减少了能量消耗,有助于实现腕表的长动力储存目标。

然后到了将钛运用于制表的第二步——打造钛金属表壳和表链的时候了。不过,生产钛金属腕表并不仅是简单地用纯钛来制作元件。事实上,纯钛并非打造时计的理想材料。相反,通过添加少量的铝(6%)和少量的钒(4%),其属性反而会得到增强3。这种合金通常被称为5级钛合金。一些人也将5级钛合金称为“医疗级”钛合金,因为它是人工关节等医疗用具的最佳选择。在5级钛合金的标准之上,还有一类被称为23级钛合金或极小原子间隙钛合金(“ELI”)的变体。它与5级钛合金的不同之处在于纯度:由于含氧量降低,23级钛合金的纯度更高。要达到23级钛合金的标准,合金中的含氧百分比最多不能超过0.13%。减少氧气的含量能够提升金属的韧度。23级钛合金凭借其卓越的强度、极轻的重量、绝佳的耐腐蚀性和极强韧性成为了一种首选材料。正是这种性能的提升,让宝珀为新近推出的六款腕表选用了23级钛合金。这六款腕表均来自品牌的运动系列,包括:两款Air Command空军司令计时码表(有两种不同尺寸可选,其中一款的表壳直径为42.5毫米,另一款为36毫米)、三款Fifty Fathoms五十噚深潜器Bathyscaphe腕表(分别为:全历月相腕表、计时码表和自动上链腕表)以及一款五十噚系列陀飞轮腕表。所有深潜器Bathyscaphe钛合金腕表都有钛合金表链可供选择。

钛的确具有诸多优点,但用它制作表壳或表链的成本也很高。那些让它在最终成品中备受青睐的特性(如硬度和韧性),使它比精钢或金更难以加工和抛光。尽管宝珀生产钛质表壳的工厂与生产其他金属表壳/表链的工坊是同一间,但生产钛的工艺甚至是工具都与众不同。根据钛质表壳的生产工序,制表师首先要在高温下从一块钛板——其厚度要根据表壳的最终厚度来决定——上冲压出表壳和表耳的大致形状。该工序与打造精钢表壳或金质表壳的初始步骤有很大不同。精钢与金质零部件的生产会遵循古法,在低温下冲压。高温冲压的工艺细节都是严格保密的工业机密,对参数的要求相当严苛:温度、空气、冷却时间、冲压工具都起着至关重要的作用。一般来说,钛板要经过多次加工。每次在特定的空气条件中加热后,都需要对钛金属进行冷却。冶金学家将这种技术称为退火,即对材料进行调温。完成这些工序后所得的最终成品是一枚大致成型、附带表耳的表壳。

3钒和钛一样,是一种过渡金属。所谓“过渡”指的是它在元素周期表上的位置位于连接两侧两列元素的最上面一行。钒在自然界中广泛存在。黑胡椒、贝类、欧芹和谷物等多种食物中都含有微量的钒。

接下来,需要对钛质表背及表圈施加几道单独的工序。通过这些工序,一根长条形的钛棒将被加工成各种零部件。但是,为了确保加工质量,加热及冷却的要求仍需保留。如果省略退火工序,零部件就将面临变形的风险。

在接下来的工序中,宝珀Habillage工坊对精湛技艺的要求之高绝不亚于切割/退火工艺。对表壳进行机械加工的第一阶段被称为车削(tournage,圆形切削)。一枚旋转的切割刀头——也可将其视作一种“雕刻刀”(专业术语为“burin à plaquette”),其形状要根据所需切削的特定表壳原件来决定——被压在表壳上,同时在工具内翻转这大概类似于一百多年前的芯壳加工法。这项工艺的第一步是打造表壳主体的内径,而该内径也将成为后续步骤的参照标准。同样,它与精钢或金质表壳的车削工序也颇为类似。不过,钛有自己的独特要求。首先是切割工具的冷却。在对其他材料进行车削时,制表师会使用油浆,但这种方法对钛来说并不可取,因为切削工具会产生很高的热量。鉴于此,制表师们会为钛选用水基乳状液。即便如此,钛金属着火与爆炸的风险仍旧存在。因此专门用于加工钛金属的工具都配备了高性能火焰检测与灭火安全系统。这些系统能在短短一秒钟内迅速启动,防止火灾的发生。

有许多加工步骤是根据表壳的设计细节来确定的,其中的每个步骤都与表壳主体的某个特定原件相关,且都需要运用形状独特的切削工件。工序中的每一步都必须遵守极其严格的误差标准,每一款宝珀时计都是如此,但更重要的是要达到潜水腕表(比如Fifty Fathoms五十噚系列腕表和五十噚深潜器Bathyscaphe腕表)所需的高度防水性能。正确安装表背、表圈和密封圈的关键就是确保极高的精确度。

之后还有其他操作步骤需要完成。其中的一个重要步骤是钻孔,这是表冠以及用于连接表带的表耳所必须经历的一道工序。宝珀Air Command空军司令计时码表为其配备的两根计时推杆增设了额外的孔洞。钻孔的术语叫“réalisation des logements par fraisage”(通过钻孔打造榫眼),其精度要求与车削类似。施行该工序时,需要采取相同的预防措施和特殊措施,以防止突然起火或爆炸。

完成了车削和铣削等多道工序后,就来到了精细打磨、金属雕刻和抛光的环节了。纯手工制表的一个典型例子就是使用经典的铣削石在表耳与表壳主体间打造完美、简洁的连接点。这些都是需要在表壳内外两面上完成的工作,因为表耳的外部和内部都有边界。制表师不仅需要用铣削石在连接点处打磨出清晰的线条,还必须小心地维持表耳内表面平坦、笔直的轮廓。铣削石这种打磨工具本身就能令人想起制表传统,因为它是由一颗旋转的磨石所组成的。对制表工匠而言,要想在表耳与表壳的弧面之间成功打造出一个清晰鲜明的连接点,是相当耗时费力的。一旦完成了对表壳与表耳之间连接点的细致铣削,就要进行几个额外的手工机械加工步骤。接着就是抛光,这道工序必须一丝不苟地以纯手工方式完成,从而避免破坏先前在表耳与表壳之间精确铣削而成的线条。

打磨,尤其是需要刻画出繁复形状与纹理的打磨工艺,一向是由技艺精湛的大师负责。这款Fifty Fathoms五十噚系列钛合金表款的整个表壳表面都采用了拉丝工艺。打磨工匠所面临的挑战是要确保拉丝工艺表面的细丝在疏密程度和线条方向上都保持一致。在对表耳与表壳连接处进行拉丝处理时,需要工匠拥有非常娴熟的技艺。拉丝工艺不能触碰或干扰到先前铣削出的清晰、鲜明的连接点。

宝珀两款全新Air Command空军司令钛合金腕表无疑是对制表工匠技能的另一种考验。在这两款腕表中,表耳的顶面同时具备了抛光和拉丝这两种工艺。两种打磨工艺间的边界线必须标记分明、位置得当。这一目标只能通过打磨其中一个区域时在另一个区域上放置塑料保护膜来实现。

在打造旋转表圈与表背时,还需进行一系列附加步骤。旋转表圈是潜水腕表与航空腕表的主要技术特征之一。为了便于转动表圈,有助于抓握的的某种压花纹饰便成为了表圈设计中的重要一环,并且这种压花纹必须在表圈外部成形。由于所有的表圈中都镶嵌有一枚饰有表圈时标的内圈(如,五十噚深潜器Bathyscaphe腕表与Air Command空军司令腕表采用的是陶瓷内圈,Fifty Fathoms五十噚系列陀飞轮腕表采用的是弧形蓝宝石玻璃内圈),这就需要在表圈中切削出一道凹槽,用于镶嵌内圈。工匠们会使用车削的方法使表圈内部形成凹槽。这道机械加工工序的误差必须控制得非常精确,因为陶瓷内圈或蓝宝石玻璃内圈与金属凹槽必须做到严丝合缝、完美契合。最后,潜水腕表表圈的背面有非常精细、位置精确的小棘齿,它们构成表圈单向旋转系统的一部分。这些棘齿被压印到表圈上。

与这些全新表款一同亮相的还有用于搭配三款五十噚深潜器Bathyscapes腕表和Fifty Fathoms五十噚系列陀飞轮腕表的钛合金表链。一方面,这些表链是完完全全的新产品,它们是宝珀为Fifty Fathoms五十噚系列腕表与深潜器Bathyscaphe腕表搭配的首款23级钛合金表链。另一方面,这些表链所采用的设计风格则是宝珀在20世纪90年代常用的标志性款式。腕表鉴赏家们一眼就能认出属于经典的宝珀71精钢表链的签名式特色,这款表链因其优雅的外观设计与腕间的佩戴舒适度而闻名于世。