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章节 11

制表工具

专用定制工具尽管鲜少为公众所知, 却是制表领域的必需之物。

章节作者

JEFFREY S. KINGSTON

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JEFFREY S. KINGSTON
制表工具
制表工具
期刊 22 章节 11

高度专用的工具都是机芯设计师与工具设计师通力合作后的产物。

想要过上远离公众视线的生活,终极的解决方案是什么?加入证人保护计划、改名换姓、远走他乡?抑或住进深山老林里的中央情报局(CIA)或军情六处(MI6)安全屋?这两个方案都行之有效,但无可否认,也有些极端。那成为一名制表工具设计师兼制造师怎么样?这里所说的可不是螺丝刀、细镊子、防尘套之类的普通工具,或者博格(Bergeron)和其他专业供应商销售的大量常规制表用具,而是专为辅助制表师组装、打磨特定机芯所构思设计的定制工具。这些定制工具都由品牌自主设计生产,从未投放到市场上销售,但对于机芯的生产而言却是必不可少。无论这些定制工具有多么重要,无论制表师对它们的依赖程度如何,它们的创制者都不会受到腕表爱好者的赞许,不会出现在照片墙(Instagram)上,也不会荣获日内瓦高级钟表大赏(GPHG)奖项。他们几乎如同住在安全屋里的人一样默默无闻。

另一方面,如果你有幸参观了宝珀坐落于汝拉山谷(Vallée de Joux)的两间工坊(较大的工坊位于勒桑捷Le Sentier,另一间工坊位于3公里外的勒布拉叙Le Brassus),如果你热衷于观察制表师们的工作,那就会发现这些定制设计的工具其实数量众多。制表师在打造一枚高级机芯时,几乎会在每个阶段中都使用到这些定制工具,因此不由令人生出两个疑问:为什么人们甚少谈及这些绝顶聪明的工具设计师呢?他们又是如何着手磨炼自己这份专业技术的?亲爱的读者,接下来我们将探索有关这些特殊制表工具的概念以及使用领域,藉此向定制工具的创造者们致以敬意,并揭示这项专业技能的各个层面。

在宝珀,几乎所有高度专用的工具都是机芯设计师(法语术语称之为“构建师”)与工具设计师通力合作后的产物。这两个团队会共同努力,为每一款全新机芯开发装配方法。随着每个阶段所适用的装配方法的确定,对特定定制工具的需求以及对定制工具设计方案的需求就会自然而然地产生。

专用的工具令机芯设计与工具设计通过装配方法融会贯通。宝珀机芯采用的是无卡度摆轮游丝系统,这种设计可以确保摆轮游丝的两端都被牢牢固定到位。1根据要求,宝珀的工具设计师需要开发一种工具,帮助制表师将纤细游丝的末端固定到一个名为“外桩”的保持件中。

1 腕表采用无卡度摆轮游丝系统时,可通过调节4枚固定在摆轮上的校准螺钉来调节腕表的走时速率。当螺钉向外转动时,走时速率减慢。将螺钉向内拧转时,则情况相反。想象一下正在旋转的滑冰运动员:手臂向外伸展时,其旋转速度较慢。手臂向内收紧时,旋转速度会变得更快。无卡度摆轮游丝系统与成本低廉的“快慢针”调校系统形成了鲜明的对比。采用“快慢针”系统时,游丝的末端会穿过两枚固定在活动吊臂上的销钉。制表师可以通过手动调整快慢针的位置来改变游丝的有效长度。由于在此过程中,冲击可能导致快慢针位置的移动,因而相较于惯量微调机制而言,“快慢针”调校系统的抗冲击性较弱。此外,鉴于制表师必须将调整来回推动一段并不确定的距离来改变腕表的运行速率,因此“快慢针”调校系统的调校结果也不容易预测。

制表工具
宝珀自主研发的制表工具,可用于将游丝末端固定到“外桩”上。

宝珀自主研发的制表工具,可用于将游丝末端固定到“外桩”上。

该工具将摆夹板固定在适当位置,以便制表师在显微镜的帮助下,将纤细游丝的端部置入外桩上的一个小槽内,然后使用镊子将一粒固体胶放入槽中,并操纵一个精细加热元件接触外桩,使胶熔化,从而确保游丝与外桩凹槽完美契合。在设计该工具时必须考虑到每个零部件的几何结构,包括摆夹板的形状、外桩的位置、游丝末端外端的形状等。因此,根据每个机芯的具体情况,工具的配置也会有所不同。例如,配备单边摆夹板的1150机芯的装配工具,与配备双边摆夹板的F385机芯的装配工具就截然不同。

在探讨这种游丝连接工具乃至其他通用工具时,有一个重要的观点不容忽视。那就是虽然工具可能有助于制表师完成任务,但它并不能免除这项任务对制表师高超技艺的要求。以游丝连接工具为例,制表师需要接受数月的训练方能完全掌握这项装配技能。

接下来继续谈谈有关摆轮的问题。为了调校校准螺钉,宝珀也特地创制了一种专用工具。通常情况下,游丝末端的连接会在安装摆轮之前完成,游丝和夹板均被置放于机芯中;而调校工作则不同,它是在摆轮完全安装到位的情况下进行的。普通的做法是采用快慢针调校装置,即制表师通过前后移动卡度来观察计时结果(这肯定是一种很不精确的方法),而宝珀采用的惯量微调机制则是通过向内或向外拧转摆轮螺钉来完成的。机芯设计师(术语称之为“构建师”)能够根据螺钉旋转的度数精确判定即将发生的走时快慢变化,比如将螺钉拧转四分之一圈,就会使走时日差改变指定的秒数。那么,制表师如何才能既接触到小小的校准螺钉,又测量出每枚螺钉的旋转度数呢?这项任务听起来很简单,但如果缺少了定制工具,就会变得非常困难。工具设计师用完美的解决方案满足了这些需求。他们设计出了一种吊臂,其顶端能与校准螺钉的方形头部相契合。螺钉的旋转度数将会显示在做有标记的透明筒上。当制表师转动吊臂时,连在上面的一根横杆就会指示标记在透明筒上的度数。如同许多巧妙的发明一样,这是一个看似简单的解决方案,不过若想创制这样的工具,首先得有设计灵感。

用于精确调校摆轮惯量校准螺钉的定制工具

用于精确调校摆轮惯量校准螺钉的定制工具

制表的一项核心任务是验证机芯的各个零件是否正常运行。

左图:对Villeret经典V系列跳时陀飞轮腕表小时盘的微调。

左图:对Villeret经典V系列跳时陀飞轮腕表小时盘的微调。

在装配过程中,专用工具对于实现精确误差控制至关重要。

制表的核心任务之一是在进行下一步操作之前,验证机芯零件是否正确组装并正常运行,而这些检验工作则需要借助专门的工具来完成。我们将通过三个例子来说明这一点。完成陀飞轮机芯的摆轮、游丝、擒纵机构和框架载台的初步组装后,制表师会将这些零件放入一个定制工具中,以检验擒纵杈的宝石轴承与擒纵机构的啮合情况。其最终目标是让啮合达到最浅但够用的深度——太深的啮合会消耗多余的能量并减少机芯的动力储存。框架载台会固定在支架上,能量通过与小齿轮啮合的一个单一齿轮传导到擒纵机构上,并由一枚小型弹簧为该齿轮提供动力。虽然这枚弹簧只能在很短的时间内激活擒纵机构,但这已经足够让制表师观察并控制宝石轴承的啮合深度。一旦该组件被装配到机芯中,这一重要的误差控制步骤就基本上不可能实现了。值得一提的是,宝珀Villeret经典V系列浮动陀飞轮跳时逆跳分钟腕表的组装过程中也实行了类似的误差控制程序。制表师将带有时标的盘面构造成一个组件,通过横截面进行观察时,它看起来就像是一块三明治:上层是一枚小时盘,中层是夹板,再往下一层是一枚特殊的齿轮(你肯定已经预见到了,齿轮上有12枚轮齿,每枚轮齿对应一个小时),与控制其变化的机制的其他部分相啮合。确保盘面能正确转动十分重要,这样它就可以自由移动,但不会太过。通过将组件放置在为盘面、夹板和齿轮定制的支架上,并非常精确地测量组件的深度,就可以严格确定并核实误差。不仅如此,在颇为繁复的宝珀Villeret经典V系列中华年历表的打造过程中,也需要进行同样严苛的误差控制。宝珀为这款机芯创制了多种专用工具,用于控制日历机制中使用的弹簧的弹力。工具设计师还创制了独特的固定装置,用于控制每枚弹簧的形状,并在将其置入机芯之前验证其张力是否合适。

一系列用于各种操作的独特机芯和零部件支架。

一系列用于各种操作的独特机芯和零部件支架。

用于控制弹簧弹力的专用工具。

用于控制弹簧弹力的专用工具。

宝珀自主研发的、用于调整和验证擒纵叉宝石轴承与卡罗素擒纵机构啮合深度的制表工具。

宝珀自主研发的、用于调整和验证擒纵叉宝石轴承与卡罗素擒纵机构啮合深度的制表工具。

宝珀某些制表工具的打造是基于某种可在市场上购得的设备,宝珀对这些设备进行了设计改良和功能增强。

并不是所有的制表工具都需要工具设计师去创制如上所述般巧妙的新体系。然而,这并不意味着制表工具——不管它们看起来多么平淡无奇——是可有可无的。想想三问表吧,比如宝珀的卡罗素三问腕表。为了让制表大师在打造三问的各个阶段评估其功能和声音,支架是必不可少的。宝珀的工具制造师就为机芯制作了一个机芯座,当然,尺寸是对机芯进行精确测量后确定的。该机芯座包含一根用于激活大教堂声的滑块和一枚发声环附加装置。宝珀卡罗素三问飞返计时码表的机芯座设计中也蕴藏着同样的巧思,该机芯座可通过集成按钮激活机芯的计时功能。

某些制表工具的打造是基于某种可在市场上购得的设备,宝珀对这些设备进行了设计改良和功能增强。宝珀的机芯设计师为腕表指针的装配指定了精确的松紧程度,这些松紧参数都是针对每一款特定指针而设定的,例如,时针的松紧程度与计时秒针的松紧程度就有所不同。为了满足设计规范,宝珀的工具设计师构思了一系列用于指针装配的推杆,并根据不同的指针将其涂成不同的颜色——这些推杆均配备具有适当强度、为特定指针专门制定的弹簧。只需将机芯放置在一个压力传感平台上,制表师就可以为目标指针选择合适的推杆,并在电脑屏幕上验证其推力。虽然压力传感平台是外包给其他公司制造的,但定制工具的其余部分都是由宝珀自主开发。

一枚放置在定制机芯座内的卡罗素三问机芯。

一枚放置在定制机芯座内的卡罗素三问机芯。

用于安装指针的小部件。

用于安装指针的小部件。

对机芯零部件的打磨为一类品种丰富的专用工具提供了施展空间。

对机芯零部件的打磨为另一类品种丰富的专用工具提供了施展空间。若想弄清这类工具究竟有多么丰富多样,不妨回想一下宝珀机芯运用过多少种不同的打磨工艺吧,其中包括边缘精细抛光(倒角打磨)、圆形漩涡纹理(珍珠纹)、日内瓦条纹(日内瓦波纹)、精钢零部件的直线打磨(拉丝),镜面抛光以及沉孔等等。对单个零部件也能施以多种类型的打磨工艺,例如为夹板的平面部分缀饰日内瓦波纹,为边缘施加倒角工艺,为螺钉和宝石轴承的凹槽外缘进行沉孔打磨等。此外,在任何给定的机芯中,零部件也会有许多种不同的形状,因此,为了完成特定的打磨工艺,就需要运用专用工具来固定零部件。这也就意味着制表师们在打造每一款机芯时都要运用一套令人眼花缭乱的工具矩阵。“矩阵”这个词真是非常贴切。当你拉开宝珀Le Brassus大复杂制表工坊打磨工艺师的抽屉时,就会发现足有20余列宽、20余行深的各式支架。这相当于400种不同的专用工具,每种工具都适用于为不同形状的零部件施加特定的打磨工艺。

用于施展日内瓦波纹打磨工艺的宝珀制表工具及支架。

用于施展日内瓦波纹打磨工艺的宝珀制表工具及支架。

用于单个机芯部件不同打磨步骤的制表工具矩阵。

用于单个机芯部件不同打磨步骤的制表工具矩阵。

制表工具

有一个群体必会对宝珀工具制造者的工作大加赞赏,那便是依赖于这些工具作品的制表师们。

穿行于宝珀开设在Le Sentier和Le Brassus的制表工坊,探寻我们在文中描述过的定制工具和其他许多同样重要的工具的使用情况,你就会讶异,为何工具创制这一非凡的制表工艺在互联网、社交媒体或印刷出版物上竟鲜有人提及。然而,有一个群体必能深切认识到工具制造者的贡献,那就是依赖于这些工具作品的制表师们。

用于打磨陀飞轮框架载台上层夹板的专用支架。

用于打磨陀飞轮框架载台上层夹板的专用支架。

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