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欧米茄8500同轴机芯的点评

 光明之心照天地 2017-03-05

 

 

乔治·丹尼尔发明的同轴擒纵机构被欧米茄采用以后,就如同上了贼船。起先应用在欧米茄2500机芯并不成功,出现了许多问题。可以说骑虎难下,这才下决心进行了全新的设计,设计出了欧米茄8500机芯。看了有关介绍后,感觉是非常大胆的设计,有点赌的意味。

 

下面我们先来看看相关介绍:

 

8500型同轴机芯介绍计划主管: 马克-德烈?米克Marc-André Miche

 

说明: 

8500型同轴机芯的设计完全从零开始。与传统已有数十年之久的机芯设计不同这项设计可谓史无前例的尝试  

设计每年振动次数高达220,752,000次的擒纵系统,绝对是一项艰巨的挑战。重力分配和抗摩擦力所带来的任何影响,将可能大大影响机芯的精准度和使用寿命。因此,传统机芯几乎都不作任何添加装饰。    

不过,同轴擒纵所独有的低摩擦力设计,则引发了全新的可能。欧米茄的工程师研发了一种独特的黑色哑光装饰,并配有独特的螺钉、平衡摆轮和发条盒设计。    

8500型机芯采用连结的双发条盒,能确保更稳定的动力传送。拥有60小时动力储存,39颗轴承宝石。设有自动上链装置,配黄铜及钨双金属摆陀,可作双向上链,有效地减少了上链时间最后,所有显而易见的夹板及振荡器,均装饰了独特的阿拉伯风格日内瓦波纹。

 

欧米茄8500同轴机芯的点评


    OEMGA 8500:是欧米茄30年来第一个自家基础自动芯于2007年率先装配于OMEGA碟飞系列,同轴擒纵技术,天文台级,202个组件,双向上链,双发条盒60小时动力,横跨式摆桥,无卡度硅晶体游丝,四臂砝码摆。

 

在技术方面,8500/8501型机芯拥有7个优势   

1双向自动上弦。优化的双向自动上弦装置保证了高效的自动上弦效率。   

2能量由两个发条盒传送,动力储存达60 小时双发条盒确保能量输出的稳定性能。    

3同轴擒纵技术Co-Axial)。同轴擒纵技术减低了擒纵系统组件之间的摩擦及能量消耗可保持机芯长时间运作的精确度及稳定性    

4无卡度游丝摆轮。无卡度游丝摆轮系统的安装与调试需要丰富的经验和精湛的技术该项技术目前只为极少数高端品牌所拥有原理是通过改变摆轮的配重平衡来调整转动惯量用以实现精确微调在长时间使用之后仍能保持机芯的精准度及稳定性。    

5指针调校时间操作简便时针可以独立调校,而且不影响分针及秒针的运作。    

6黑化螺钉、发条盒及摆轮这种黑化是一种高科技类金刚石DLC镀层膜, 有极高硬度和最低摩擦系数具有干摩擦、自润滑、抗咬合性等优点,而且在视觉上具有强烈的美化效果    

7欧米茄独有的修饰工艺及阿拉伯风格日内瓦波纹打磨这种波浪纹打磨图案属首次面世8501 机芯的自动铊及横跨式摆夹板采用18K 红金铸造, 再现了欧米茄历史上制作红金机芯的传统。

阿拉伯风格的螺旋式放射状日内瓦条纹打磨夹板边缘倒角,黑色处理螺丝8500是镀铑白芯850118K红金陀18K红金摆桥

 

8500系列机芯是OMEGA使用现代科技制造的机械机芯此芯是集合了集团内ETAFPNIVAROX等几大骨干技术力量合力研发的39钻的机芯使用了高性能电脑设计软件和仿真软件是全新开发的机芯代表了当今机械表的最高水平    

 

8500最早是为HOUR VISION设计时景的意思是可以单调时针转换时区又不影响分秒所以这个设计就等同于劳力士的GMTEXP II一样绝对不是省成本之类原因。    

8500的防NIVAROX为欧米茄特制的NIVACHOC优于INCABLOC

    游丝是NIVAROX-ANACHRON无卡度,自由式摆轮配重砝码调节系统目前Si14游丝用在新的8601/8611年历功能男表8520/85218421女表机芯上今后要普及到8500整个新机芯体系游丝材质为Si14硅晶体,硅晶体游丝的名称则是依据硅的化学元素符号及原子序来命名由于硅不带有磁性因此Si14硅晶体游丝的运作不会受到磁性物体的干扰因此得以提供较佳的计时性能

同轴擒纵轮更新了由原来2500版的双功能轮改为三功能轮(下图中有),节省了13%的空间,对机芯的进一步改进有益

    摆频仍是适合同轴擒纵设计的25200

    摆轮是铍合金DLC镀层但比2500有改进

    8500条盒是DLCDIAMOND-LIKE-CARBON,类金刚石)真空镀膜处理类金刚石镀膜是含有金刚石结构的非晶碳膜具有与金刚石相似的性能,比重低、弹性模量高、声速高、导热性好等是理想的高频振膜材料,常用于高级音响

    摆轮材质仍是铍青铜,镀膜和38度弯臂设计目的是增重,增加转动惯性矩,原来2500同轴机芯的惯性量只有9.48500芯增加到21单位毫克*平方厘米)。

 

以下引自CHRONOS手表杂志原文中的介绍:    

    新款机芯是特别为该擒纵装置度身定制而特别设计,满足擒纵装置的位置需求

    在2500系列机芯中,同轴擒纵装置取代了传统的瑞士锚形擒纵一体化整合在表坯原有的位置上,受到预留空间尺寸的限制而在8500机芯中为新款擒纵装置留出了其需要的位置,面积增加了13个百分点通过增加锚形擒纵叉轮和摆轮之间距离,以及扩大从同轴齿轮至锚形擒纵叉的距离来实现

此外增加机芯了厚这样就可以安装一个带有三层的擒纵齿轮驱动齿轮及大小擒纵

在2500机芯中使用的摆轮齿轮只有两个功能它必须要通过中间轮连接自己的摆轮齿轮,为摆轮提供驱动动力在最新设计同轴擒纵装置时为这个八齿驱动齿轮增加了一项任务,为摆轮提供驱动动力采用14轮齿的传动齿轮来优化摩擦进行驱动,让摆轮和齿轮机芯连接在一起基本原理一个齿轮组中的齿轮轮齿数越多,在传动时损耗的能量就越少研发者的目标就是将整个齿轮传动链中摩擦损耗降低至最少可以均衡的输出旋转力矩和动能,这样摆轮的摆幅波动可以减少至5.4个百分点在钟表制造中是极其出色的成绩,因为通常平均值到百分之十就是顶级产品了全新不含铍Beryllium的摆轮其惯性扭矩达到21 mg*cm22500机芯的惯性扭矩仅达9.4mg*cm2),大大提高了运行稳定性。其创新合金是Swatch集团内部为BreguetOmega特别订购的,保证了完美的温度系数

 

欧米茄8500同轴机芯的点评


欧米茄同轴机芯 

双向自动上链机芯 

瑞士官方天文台认证 

宝石轴承: 39 

频率25’200 A/h (3.5 赫兹

能量储存60小时 

独特功能: 

欧米茄无卡度游丝摆轮 

快速调校时间功能 

奢华装饰特色: 

18K红金/白色镀铑自动铊和摆轮板桥 

经阿拉伯风格的日内瓦波浪纹打磨,螺旋式打磨及红色光漆雕刻 

黑化螺钉、发条盒及摆轮 

 

 

根据以上介绍笔者点评如下:

 

1、8500型同轴机芯的设计完全从零开始   完全从零开始是一句实话,首先它的振动频率21600高比28800低很独特但是,也有很无奈的成分因为设计时要考虑保走时精度同时还要保走时延续时间。摆轮的转动惯量很大,频率高了会带来许多问题

 

2、由于擒纵轮齿数较少,擒纵轮高速旋转,因此,齿轮系统要有较大的传动比,由于是升速传动,要求发条输出力矩非常大。我们注意到摆轮的惯量也加大了,我想这是因为摆轮的圆盘上装了一个卡瓦。从结构上可以看出摆轮的整体重量增加不少,摆轮重量的增加就意味着抗干扰能力变差。何况摆轮上的卡瓦在手表装配时无法调整,很难保证在传冲时处于平衡,这就是说对摆轮振动的干扰加大了。因此,提高摆轮惯量增强抗干扰能力就是必然。摆轮惯量大幅提高了就要求发条力矩还要大幅增加。这对条盒轮齿的受力强度和抗摩损提出了特别要求。欧米茄是采取了两种措施,一是采用了双条盒轮,二是齿面镀硬膜。双条盒轮结构的优点是平面利用较高,发条工作圈数较多,这样,可适当降低齿轮系的传动比,适当降低发条输出力矩。另外,齿面镀硬膜要看是什么样的硬膜,如果是硬而脆则不是好事。

 

    3、我们注意到介绍中提到摆轮的温度系数在传统的手表中摆轮材料是德国银,游丝材料是铁镍合金,在温度升高时两者结合具有补偿性能摆轮受热膨胀,惯量有所增大;游丝受热弹性模量也会有所增加相互作用使振动周期保持基本稳定而欧米茄同轴机芯的摆轮材料是铍青铜,游丝材料是Si14硅材料我们不知道欧米茄为什么要采用铍青铜,可能是为了减少加工时的变形吧,而硅材料应该是一种膨胀系数较小的材料这些新材料用在手表中其温度性能如何,因为没有看到试验数据不敢妄加评论但是,硅是一种脆性材料,其性能的稳定性、耐疲劳性和防震性都有待时间的检验我们认为,硅这种新材料,随着不断的改进完善,在手表中的应用是大有可为的。我国手表加工工艺落后尤其是擒纵叉、擒纵轮、摆轮。如果采用硅材料和新工艺,则可缩小差距。目前国内表厂还没有研究开发硅材料的能力。如果由国家牵头,联合各表厂共同开发则大事可成。现在国内各表厂分散经营规模太小,按照以往的经验年产量低于1500万只手表的企业,是扛不住世界市场的大幅波动的。因此,国内表厂都是急功近利,没有长期战略产品以仿制为主,东拼西凑,变来变去,黑傻子掰苞米。必须改变现状,要先占领低端市场,再挤占中端市场,最后冲击高端市场。因此,必须要开发出工艺性好、走时精度高、适于大量生产好产品。低成本参与竞争,才能取得主动

 

4、欧米茄的外观加工技术一流,可以说技艺精湛。它的放射性日内瓦纹加工并不难,只要在数控铣床或雕刻机上加一个分度装置,让刀走弧线即可实现。它的难点在于其棱角分明,它的倒棱技术需要仔细,批量生产有一定困难。它的去毛刺技术,打磨技术将是我们研究学习的重点。我们看到,它的夹板表面呈沙光面,槽形棱角圆滑均匀整洁漂亮,这用机械沙粒磨料打磨是做不到的,这应该是电解、化学抛光的结果。在这方面,我们落后的太多。我们需要学习电解抛光、电化学抛光技术,尽快缩小差距。

欧米茄8500同轴机芯的点评

 

    5、关于无卡度结构,我们觉得不可取,不算优点从欧米茄的摆轮上可以看到,已在平衡仪上铣过两刀,2500摆轮是外调式平衡螺钉尚且如此,8500摆轮是内调式平衡螺钉调整起来就更困难了。(摆轮平衡时铣两刀,在国内表厂都很少见,欧米茄表厂就更不应该,应算废品。可见靠改变转动惯量调整震动周期很难。)

 

处理的方法只有两种,一是摆轮游丝分档加细,档距缩小。但是,游丝刚度如何控制?摆轮装上平衡螺钉后转动惯量如何控制?偏重如何控制?离散度如何控制?加工少量样品还可以,批量生产就困难了。会出现倒粪情况,表窝了一大堆,成本越来越高不可收拾。二是没完没了的动平衡调整。因此,少了一个内外夹,却多了一个偏重,为调快慢搞来搞去,最后把表搞烂了。

    还有一个问题,就是手表走时的长期稳定性。游丝工作一段时间后,会产生疲劳,刚度会产生变化,走时会随着变化。手表在消费者手里,走时快慢谁来调整。这些都是问题。

 

    6、还有一些问题需要进一步分析为什么走延时间要搞到60小时为什么摆轮惯量要搞得那么大?这里出了什么问题?同轴擒纵为什么会把机芯搞成这样?


(未完,待续)姜工

 

   

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