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章节 5

高级陶瓷看细节: 创新技术与 高级制表传统二重奏

将高科技陶瓷应用于制表领域。

章节作者

杰佛里·金斯顿(JEFFREY S. KINGSTON)

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杰佛里·金斯顿(JEFFREY S. KINGSTON)
高级陶瓷看细节: 创新技术与  高级制表传统二重奏
高级陶瓷看细节: 创新技术与 高级制表传统二重奏
期刊 24 章节 5

陶瓷的各种优越特性让它成为 了打造表壳和表链的理想材料。

数百年来,制表业的创新弧线几乎总是一 路向上。尽管保持上行趋势,这条创新之 路却并不总是沿着同一斜率攀升,也并非 始终围绕相同的元素延展。有些时代见证 了全新机械设计的诞生,有些因艺术手工 工艺的迭代而闻名,还有一些则专注于发 掘审美意趣的创新。然而,有一项恒定因 素几乎贯穿了所有这些时代,那就是材 料。材料创新推动了精密计时(游丝材 料、摆轮、宝石轴承、齿轮)、坚固性(红 宝石、表镜)甚至是制表艺术(全新手工 工艺原料)等各方面的进步。

时至今日,腕表备受推崇的复杂功能和精 密结构反映了两个多世纪前怀表开创的设 计理念,而一直以来在制表业不断进步过 程中占据核心地位的新材料,如今在创新 舞台上也发挥着举足轻重的作用。宝珀对 发明创造的不懈追求引领品牌走在了将全 新材料技术融入腕表设计的前沿。品牌的 创新成果包括:抗磁硅游丝、液态金属膜 片、LiGA齿轮、高性能主发条合金、适用 于摆轮、表壳和表带的各种特殊钛合金、 青铜金表壳等等。而在这份清单中占据显 著地位的,是适用于表壳、表圈以及表链 的陶瓷材料。

今天的制表界热衷于陶瓷材质是有其原因 的。如果要罗列一份腕表表壳和表链的重 要特性清单,里面一定会包含耐用性、防 刮性、轻便性、低致敏性和多种可供选择 的颜色这些条件。陶瓷不仅完美符合了上 述所有属性要求,甚至可以说没有任何其 他表壳/表链材料能与之媲美。在检验耐用 性和防刮性时,标准的衡量指标是维氏硬 度。传统精钢的维氏硬度为200-250,黄 金为100-150,23级钛合金为300,而二氧 化锆陶瓷的硬度最高,足有1200以上。 为了更好地理解1200维氏硬度的概念,这 里不妨代入一个真实的故事。有一次,我将 自己的深潜器Bathyscaphe陶瓷腕表放在 办公桌上,并留下一只90磅重的德国牧羊 犬看守房间。等我回来后,本该相当结实的 帆布表带已被撕成了碎片,散落各处;表体 则躺在地上。显然,它们都沦为了狗狗嬉耍 的玩具。令人欣慰的是,在用制表师的放大 镜检查后,我发现腕表上竟然一丝划痕或瑕 疵都没有——相信材料科学家一定不会对此 感到意外。1200 维氏硬度轻松抵御了一只 大型德国牧羊犬的啃咬。最终,陶瓷表壳对 战狗狗的比分为1比0。

 

高级陶瓷看细节: 创新技术与  高级制表传统二重奏
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宝珀深潜器Bathyscaphe 全新陶瓷链带腕表有不同表盘配色

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深潜器Bathyscaphe 全历月相腕表陶瓷链带款

深潜器Bathyscaphe 全历月相腕表陶瓷链带款

名为“烧结”的高温加热工序 是生产陶瓷零部件的关键步骤。

轻盈性方面,陶瓷在与其“竞争对手”的 比拼中也取得了类似的胜利。与金相比, 陶瓷的重量轻了近70%;与(精)钢相 比,则轻了25%1。金确实能提供一系列不 同的颜色,比如黄金、不同深浅的玫瑰金/ 红金和白色金。可陶瓷材料在颜色的可能 性上几乎是无限的。如今宝珀陶瓷腕表的 颜色就已包括了等离子灰、黑色、蓝色、 白色和绿色。

既然陶瓷的属性如此引人注目,那为什么 高级制表行业没能更广泛地采用呢?答案 很简单:用陶瓷制作表壳和表链的工序极 其复杂,不仅在细节处理上极其困难,对手 工打磨装饰加工工艺的要求也相当高。只 有少数能工巧匠掌握了生产陶瓷零部件所 需的技艺,而这其中能达到高级制表严苛 标准的人更是凤毛麟角。只需参观一下距 瑞士和法国边境仅数米之遥的、坐落于勒 洛克勒(Le Locle)的陶瓷表工作室,您就 能了解创制宝珀陶瓷时计所需的材料科学 和手工技艺。

不过,将陶瓷的用途单纯归类为制造“表 壳”和“表链”的确过于简略了。以宝珀 的深潜器Bathyscaphe 陶瓷飞返计时码表 为例,不仅表壳主体是用陶瓷打造,表圈、 表背、计时按钮和表冠,甚至腕表表带上 的表扣都采用了陶瓷材质。而最近刚推出的 深潜器Bathyscaphe陶瓷表链腕表,仅仅 只有表扣折叠部分是钛合金材质,前面提 及的各个零部件都是陶瓷材质且分别采用 了不同的制表工艺打造:表壳主体、表圈 和表背以压铸工艺制成,而表冠、计时按 钮和表链链节等其他零部件则采用了注塑 工艺。这两大工艺之间存在差异,但却有 一个共同之处,那就是在工艺细节和手工 打磨上的要求都极为严苛。

 

1 陶瓷重约6g/cm3,金重约19.3g/cm3,不锈钢 (精钢)重约8.03g/cm3

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为了获得所需的颜色,需要运用到 精密的工程技术以完善着色步骤。

尽管这两种基本工艺有所不同,但都是基 于二氧化锆(ZrO2)粉末。二氧化锆粉末 本身呈白色,因此,为了获得宝珀腕表系 列中常见的,诸如等离子灰、黑色、蓝 色、绿色等一系列颜色,这两种工艺的第 二步都是将二氧化锆粉末与至少一种高科 技颜料混合。这听上去虽然简单,实际过 程中涉及了诸多参数,需要经过仔细研究 和精确操作才能获得所需的色调。不仅颜 料与二氧化锆粉末的比例经过了严苛界 定,颜料材料的遴选也需要丰富的材料学 专业知识背书。由于工序后期涉及高温烧 结,还须考虑到温度对颜色的影响。举例 来说,给黑色陶瓷上色的颜料在加热前就 是灰色或棕褐色的。在遴选高科技颜料 时,需在其中混合一系列(化学)成分, 它们会在烧结过程中逐渐生成色彩。关于 烧结工序,我们稍后会做详细介绍。为了 获得所需的颜色,并使其具有可预测性和 耐久性,需要运用到精密的工程技术以完 善着色步骤。着色步骤的最后一道工序是 对二氧化锆粉末和颜料进行湿磨,确保两 者充分混合,从而使颜料均匀地包裹在粉 末颗粒上。

这时,压铸与注塑工艺开始分道扬镳。压铸 工艺会添加多种粘合剂,从而得到湿性粉 末。之后,混合物将进入喷雾干燥雾化流 程。接着,再将制备好的粉末根据精准计算 后的剂量置于工具中,以高压进行压制。这 道工序中的各项参数同样相当复杂,涉及到 压力大小(可达数吨之多!)、粉末在模具 中的加工周期等等。甚至就连工具的几何 形状也是精心研究的结晶,因为压制的下 一步——一道名为“烧结”的工序,会让 材料的整体尺寸缩小。所谓“烧结”是指 在规定高温下烘烤一段时间,烘烤时长需 根据具体温度、升温时间与速率以及持续 时间(长达几天)精确界定。制表师必须 对烧结工序加以严格把控,从而在极小的 误差范围内生产出尺寸精确的成品。这不 仅是出于对高级腕表几乎所有零部件要素 的一致要求,对腕表的防水性能而言更是 尤为重要。

为了打造等离子灰这种颜色,还需要额外 进行一道加热工序。腕表的零部件将历经 超高温等离子体热处理,氧化锆转化为 碳化锆。这一转化过程会催生出一种独特 的灰色等离子体色泽,非常接近精钢的 颜色。

以注塑工艺生产的零部件则会沿着一条略 有不同的路线行进。对混合粉末与高科技 颜料加以“湿磨”后,混合物将接受喷雾 干燥和雾化;随后再于受控环境中,将多 种品牌专利技术粘合剂掺入有色粉末中, 得到最终的混合物。接着,这些混合物会 被捣碎并碾成规定大小的颗粒,以便注塑 成型。

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精致的打磨工艺装饰源自长达 数小时的技艺精湛的手工作业。

注塑模具本身就是经过高度复杂和深入工 程设计的产物。当然,模具的几何形状不 但需要顾及后期可能发生的(雏形体积) 缩减问题,同时也要考虑到注射点的结构 和位置。由于会有少量的、被戏称为“胡 萝卜”的注射残留物,注射点需要设立在 便于去除这些残留物的位置上。注塑成型 后,通过化学方式部分去除品牌专利技术 粘合剂(这会在陶瓷零部件中留下微小的 空隙或孔洞),之后再次以精确设定的温度 和时长进行烧结,以去除剩余的粘合剂, 并使零部件收缩至设计好的预加工尺寸和 形状。

在这一阶段,无论是压铸还是注塑,零部 件的制作都远未完成。剩下的工作精细而 繁琐,需要以一丝不苟的态度去对待,那 就是利用现代技术和精细手工打磨技术, 为零部件成品赋予最终的形状和饰面。 为了打造出表壳本身的最终形态,需要进 行大量的工作。当腕表被佩戴在腕间或是 握在手里时,表壳只展现出了它的外部形 态;而搭载表圈、机芯和表背等的内部元 素则不为人所见。制作这些关键的零部件 时,需要耗费数小时来完成打磨。对于深 潜器Bathyscaphe腕表来说,缎面拉丝处 理是令其脱颖而出的一个重要美学元素。 仔细观察腕表,便能发现该表款缎面拉丝 工艺的复杂性和精致性:表壳两侧采用了 水平缎面拉丝纹理;表耳之间则采用了垂 直拉丝纹理。

 

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宝珀陶瓷表链设计精巧,同时拥有 高级制表打磨工艺的缎面拉丝纹理。 

有两个统计数据可以说明这种手工打磨的繁 复程度。配备表带的深潜器Bathyscaphe 腕表仅陶瓷表扣一个零件就包含了40多个 不同的平面,打磨工匠必须对其进行逐一 手工打磨,每个平面通常还要进行数次处 理。表壳所包含的平面则更多,约有50多 个,其中的每个平面都需要单独进行精加 工打磨。

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在全新深潜器Bathyscaphe腕表陶瓷表链 的创制过程中,类似的技术创新和工艺细 节比比皆是。事实上,这道工艺流程已经 见证了两项品牌专利技术的诞生。每一枚 表链链节(术语称作maillons)皆由注塑 工艺打造而成。为了便于后面的加工成型 工序,这些链片最初在注塑过程中会形成 一个小小的突起或标记。接着,制表师会 对每一枚链节单独进行手工打磨,为其赋 予精致的缎面拉丝纹理。想创制一条符合 高级制表要求的表链是相当困难的。各零 部件之间如果衔接太松,表链就会松松垮 垮;可衔接太紧又容易卡住。因此,组装 误差必须控制在极小的范围内。如此,每一 枚链节都要经过仔细测量、检验和调整, 以 确保严丝合缝的组装效果。无论是金属表 链还是陶瓷表链,都需要借助金属销钉将 各个链节一一相连。一般而言,几乎所有 腕表表链用到的销钉都是圆形的。不过, 宝珀为深潜器Bathyscaphe陶瓷腕表选用 的表链构造更为精致,其专用的表链销钉 皆呈品牌专利凸轮形,有助于保障成品表 链灵活的弯折弹性范围。

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宝珀在打造陶瓷表圈时也面临着诸多挑 战。以五十噚70周年纪念Act 3限量款腕表 的表圈为例:这枚表圈在12点钟位置上点 缀有一枚大型的三角形标记,并在3、6和 9点钟位置饰以数字时标,5分钟刻度位置 则装点有条形标记。尽管用于镶嵌时标的 凹槽是激光镭射而成的,但将时标置入凹 槽内的填充工作皆由手工完成。大型三角 形标记的镶嵌尤其困难,因为必须在相对较 大的表面积上均匀地应用材料;在为时标手 工涂覆超级夜光涂层Super-LumiNova 时,还会使用双目显微镜来确保涂层的均 匀。深潜器Bathyscaphe飞返计时码表表 圈上的时标也是以类似的方式,由手工镶 嵌完成。尽管可以在专有仪器的辅助下, 相对精确地确定制作时标所需材料的剂 量,但对具体材料剂量的细微调整还需靠 专家本人自行判断。例如,数字“1”所需 的材料就比数字“4”要少。

虽然可以肯定宝珀在研发深潜器 Bathyscaphe陶瓷腕表的表壳和其他陶瓷 零部件时,并没有考虑到德国牧羊犬的咬合 力,但显而易见,陶瓷的其他优点,如:极 其坚硬耐用、防刮耐磨、材质稳定、轻盈、 亲肤舒适度和丰富多样的颜色在腕表的设 计理念中均有着重体现。而复杂的制造工 艺和打磨工序,则体现出宝珀陶瓷腕表与 众不同的高级细腻质感。

 

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章节 06

宝珀 “心系海洋”论坛

2023年9月,宝珀总裁兼首席执行官马克·海耶克 主持开展了宝珀“心系海洋”论坛,就海洋保护 的重要性和宝珀长久以来的海洋保护计划展开了 热烈探讨。

章节作者

杰森·希顿(JASON HEATON )
宝珀 “心系海洋”论坛
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