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高贵红宝石在手表中的平凡变身

来源: 作者: 浏览:- 发布日期:2016-08-03 08:59:00 【

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红宝石的用途

在红宝石被发现并应用在机械钟内提高各运行组件抗磨损的性能之前,机芯擒纵机构、摆陀以及行轮系中各齿轮的旋转轴,都是直接与黄铜材质的主夹板或夹板相连接的。机芯运行过程中,因为速度很高且摩擦系数很大,各个转轴带给夹板的压力非常大,很容易造成磨损。同时,在没有任何保护措施的情况下,空气中的灰尘很容易入侵到机芯内部。灰尘中夹杂的微小石英颗粒,会对齿轮轴与传动系统造成严重的磨损,严重的甚至会影响到机芯的寿命。

   在后来的研究中,制造工匠们也尝试过用一些附加部件来保护机芯,比如在轴承与夹板之间加入一个可以替换的套管,这样就能在一定程度上降低磨损。但新的问题很快又出现了:虽然在套管的保护下,机芯部件的损伤开始减小,但采用普通材料制作的套管却磨损得很快,需要时常更换,这样不仅麻烦,而且大大增加了钟表的维护成本。

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红宝石的成分

这一问题在18世纪初期得到解决。一些数学家和天文学家找到了一种比石英颗粒更加坚硬的材料,用它来制作钟表的轴承,可以降低各部件运转时产生的摩擦和损伤。这种物质便是红宝石,它属于刚玉的一种,硬度比钻石稍逊,足以承受灰尘中的石英颗粒所带来的摩擦。

   不过,天然的红宝石含有很多杂质,而且价格也很昂贵。为了降低成本,制表者只能使用质地较差的红宝石来制作轴眼。

   1885年,三位科学家利用融化的天然红宝石粉末与重铬酸钾合成,制造出“日内瓦红宝石”。1892年,其中一位科学家的助手,法国化学家Auguste Verneuil发明出了火焰熔融法,使人造红宝石成为可能。又经过了十多年的努力,Auguste Verneuil终于在1904年生产出了人造红宝石,并可大批量生产。人造红宝石在外观、成分以及硬度方面都与天然的红宝石相同,甚至由于不含有任何杂质,人造红宝石比普通的天然红宝石还要更加耐磨。从1940年开始,人造红宝石开始在整个制表行业内普及开来。

   除了抗压、耐磨的特性之外,红宝石在机芯中的作用,还表现在装饰等方面。比如制表工匠为了追求机芯华丽的外表,在红宝石的四周装配上“黄金套筒”。

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红宝石的数量

   日常生活中,不少人认为机芯中包含的红宝石数量的多寡,是作为这款手表优劣与否的重要衡量标准,这其实是非常片面的。那么机芯中到底需要多少颗红宝石呢?红宝石的数量并不是像很多人认为的那样,“多多益善”;当然更不是越少越好。一只普通基础机芯中的红宝石数量,有其适应机械原理、视觉效果等各方面的指标的“标准配置”。

   近代的机芯中,大家一致认可的机芯中红宝石的最低“标配”是15颗。它们的分布位置是: 

   摆轮上下共2颗红宝石轴眼、2颗红宝石托石和1颗红宝石圆盘钉,擒纵叉上下共2颗红宝石轴眼和2颗红宝石叉瓦,擒纵轮上下共2颗红宝石轴眼,四轮(秒轮)上下共2颗红宝石轴眼,过轮上下共2颗红宝石轴眼。而对于如今更为常见的17颗红宝石机芯来说,多出来的两颗红宝石分别位于中心轮(二轮)旋轴的上下两端。由于中心轮的旋转速度较慢,齿轮柄轴对夹板的压力及摩擦力相对较小,因此,之前有很多制表者都会选择将这两颗红宝石省略掉。

不难看出,多数机芯的红宝石数量一般都是单数,这是因为擒纵系统中的的圆盘钉为单个,其他的红宝石基本上都是成对出现的。不过,在其他一些机芯中,红宝石也有很多情况下呈现偶数分布,那是因为擒纵轮在机芯装配面又增加了一颗红宝石托石的原因。之所以只在擒纵轮轴的一端增加红宝石托石,主要考虑手表或怀表在使用状态下的“常态”,为下方(即装配面)的轴端承受的压力较大,因此常在这里增加红宝石托石。这种方式多见于规格比较高的顶级表系列,还有的品牌直接用钻石代替红宝石。

   当然,15颗红宝石并不绝对是机械钟表机芯红宝石数量的“底限”,也只是相对而言的。19世纪末期的钟表中,还曾经出现过11颗红宝石,甚至是更少的9颗红宝石的机芯,它们也在钟表发展史中占据一席之地。

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图示说明

   d1 红宝石直径 1 红宝石外角

   d2 红宝石轴眼直径 2 轴眼角

   d3 参照系直径 3 轴眼底角

   e 厚度 4 凸面

   h1 弧高(弧度高度) 5 油槽

   h2 有效高度 6 方网眼花边

   £ 轴眼长度 7 碟

   t 轴眼孔洞 8 磨圆角

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