细说高频表

TIBHAR 发表于 2012-2-11 15:53:00

最近看到马凭河先生的一篇关于高频表的文章，学习后让大家分享下，感谢马先生给我们带来的美文！
  
高频诞生记 　　机械钟表内带有擒纵机构的振荡系统的发明，使人们更加精准地计量时间成为可能，摆频与走时精度的关系也成为钟表从业者和爱好者津津乐道的话题。理论上讲，机芯震荡系统的摆频越高，就能将单位时间分割得越细，反过来就更容易被调整到接近标准时间，也就是我们常说的走时更"精准"。 　　钟表发展的几百年时间里，人类社会也无时无刻不发生着巨大的变化，而人们日益快速的工作与生活节奏，也促使钟表制造技师不断在计时精准度方面有所突破。于是，从最初怀表（部分早期钟）时代一统天下的18000次/小时（2.5HZ）摆频开始（更早期的钟还采用过12000次/小时或14400次/小时的摆频，如今的闹钟仍沿用这种摆频），摆频方面的"升级"版便逐渐出现：19800次/小时(2.75HZ)、21600次/小时(3HZ)、28800次/小时(4HZ)以至36000次/小时（5HZ）等。 　　在几十年前，28800次/小时已经算是当时的"高频"配置了，万国国宝级制表大师Kurt Klaus回忆起当年的高频风潮，认为提高摆频对于机械表走时精度的提升很有帮助，不过对于其组件的磨损以及动力的需求持保留态度。随着技术的进步，人们逐渐解决了高频手表运行过程中的种种限制，使28800次/小时摆频的配置成为很多手表中的"标准"，"高频"的头衔，也在随后盛行的36000次/小时摆频面前拱手让贤。 　　36000次/小时高摆频技术，让很多积极寻求钟表技术突破的从业者看到了希望。特别是在上世纪60年代末，机械钟表的硬件发展已经趋于成熟，人们迫切需要从性能方面来挖掘机械制表的更大价值。同期盛行的瑞士官方天文台（COSC）认证更加刺激了人们对于机械钟表精准性极限的探索与挑战。于是，36000次/小时高频技术便开始呈现一股爆发之势。
全面认识高频 　　首先介绍一下摆频的计量单位，次/小时（A/h），A是英文或者法文的ALTERNANT，直接翻译，就是"往返次数"的意思。用Hz来计算的话，1Hz等于1次/秒，手表的摆频数除以7200即是赫兹数，譬如28800次/小时等于4HZ，而通常所说的高频36000次/小时则是5HZ。 　　随着时间的推移，走时精度的需求不断提高，促使着工匠们对高频表的不懈追求。摆频的增高，实际上是将单位时间分得更细，理论上，就更容易被调节到接近标准时间的位置，也就是走时更准确。摆频的提高，其摆幅随输入力矩，即发条放松期间输出力矩的变化比率降低。另外，如果手表随人体运动造成的冲击力矩和位置变化所带来的摩擦力矩变化对摆轮的摆动幅度影响减少，对表走时精度的影响就相应减少。
高频初体验 　　在多数人看来，高频技术开始浮上水面，是从芝柏在20世纪60年代中期联合非凡和苏迪亚等一众小厂开发，并于1966年推出第一只36000次/小时高频手表开始的。其实，36000次/小时高频技术早在20世纪30年代末就已经出现，只是没有真正在手表中采用。那是1939年，第12届奥运会的筹备阶段，浪琴率先推出名为"奥运计时器"的运动秒表，摆频36000次/小时，测量精度已经可达1/10秒。不过，第12届奥运会因为二战的爆发未能举行，同时由于这款秒表的动力储存尚不足10小时，使得这一计划一度搁置，直到1967年才最终在计时表中得以实现--比原作发明迟来了将近30年。 　　1967年，为庆祝品牌创建135周年，浪琴推出430 高频机芯，这是行业内第一款商业化生产的自动上弦高频机芯，机芯直径25.6毫米，厚度4.3毫米，17颗红宝石（后升级为25颗红宝石，机芯编号则是如今仍然赫赫有名的431），同时采用小尺寸摆轮、21齿擒纵轮及干式薄膜润滑等新技术。更值得一提的是，它的主发条能够提供42小时的动力储存，使作为手表配置机芯正常佩戴成为可能。
前面说到芝柏联合非凡、苏迪亚开发高频技术，并于1966年率先推出高频手表。其实他们合力研发的高频机芯并非原创，而是在老牌机芯厂A. Schild古董机芯的基础上改进的，芝柏称其GP31.7，两年后（1968年）诞生的Favre Leuba与Zodiac，则分别唤作FL 1164（日历、星期功能）和Zodiac88（日历功能）、Zodiac86（日历、星期功能）。Eberhard也在这一年推出了少量高频手表。
在1968年推出高频手表的还包括摩凡陀，它推出的两款机芯405（日历、星期功能）和408（日历功能）分别安装在Kingmatic系列之中。 　　1969年诞生的真力时El Primero 3019PHC被我称为次阶段高频搜索的"终极"之选（六七十年代阵营），不只因为其业内第一款高频计时机芯的身份，同时也包括其每年水涨船高的售价。记得几年前我刚刚进入钟表行业的时候，拿下一只也不过万元余，可如今却真正翻了几番。这是否预示着古董表投资热潮的来临？
以上提到的手表品牌之外，在上世纪六七十年代推出过高频手表的品牌还包括积家、雅典、豪雅、美度、梅花、Lucien Piccard、西铁城、绮年华、A. Schild和Felca等。甚至原属上海的向阳牌也推出过电动力高摆频。
　　另外值得一提的是，在上世纪六七十年代生产高频机芯的所有表厂中，只有芝柏、浪琴、精工和Felca四家在自动上弦高频的基础上还曾经生产过手动上弦的高频机芯，而由于手动上弦机芯的需求量不高及石英技术盛行给机械制表带来的巨大压力，其他表厂都只生产过自动上弦高频机芯。 　　如今的钟表市场，技术突破又逢一个新的高峰，而延续了当年（上世纪六七十年代）高频路线的仅有真力时、豪雅和精工等少数几个品牌而已，其他十余个品牌的高频作品则偃旗息鼓，成为历史。
昙花一现？ 　　从上世纪六七十年代（石英革命前夕）的疯狂爆发，到最后归于沉寂并纷纷遭弃用，很多人会因此对高频技术产生质疑。事实真的如此吗？我们不妨来分析一下。 　　作为调节钟表走时"节拍"的摆轮，摆频的提高，就意味着摆轮在单位时间内摆动的频率增加，其对润滑的要求也就相应提高。同时，相比于普通手表更强劲的发条动力也将带来更大的磨损。不过，这只是人们主观上的猜测，受生活中经验的影响。事实证明，如果润滑足够理想，高频表的磨损率比起低频表并无显著增加。同时，从二者（高摆频与普通摆频）擒纵机构的特征来看，高频手表的擒纵轮轮齿更密集（多为21齿，比普通手表擒纵轮的轮齿多3~6个），这样在擒纵叉叉瓦与轮齿接触时就会产生微妙的变化：原来由于轮齿较为疏松而产生的轻微滑动接触便转化为（或者说优化为）更密轮齿条件下的触击式接触，将滑动摩擦大大减小，因此因转速提升而增加的摩擦也可以被专门研发的特制表油轻松解决（请提亮）。因此，单纯说高摆频手表的摩擦更大是片面的。 　　虽然这么说，也并不是所有的高频手表都"百毒不侵"，"危机"前盛极一时的十数个品牌最后只有三两个成功"复苏"便是最好的例证。究其原因，当年生产高频的诸多厂商中，不乏跟风效仿者，或联合研发，或自主开创，将高频做出来，但却没有相应的配套措施与之匹配，或者没有更加精细的装配工艺做后盾，使高频手表的运行效果未见理想。因此，"危机"后遭到遗忘或者主动弃用的情况便不足为怪了。另外，表迷佩戴习惯的原因，可能并没有意识到高频手表需要比普通手表接受更规范的维护计划，因此也在佩戴过程中状况频出，最终诟病于高频之祸。 　　虽然高频技术遭"故人"纷纷弃用，但新锐品牌的纷纷加入以及"老牌"高频技术的频频升级，也为如今的高频世界增添了不少亮色。比如宝玑，爱彼，萧邦，以及独立制表品牌F.P. Journe和De Bethune等都有成熟的高频、超高频技术的融入。特别是与现代制表工艺的融合，使得如今的高频、超高频（36000次/小时以上）技术获得了更加可靠的运行保障。
突破高频的瓶颈 　　高频是一把双刃剑。由于摆轮频率提高，增大了能量的消耗，同样的发条提供动力的时间将大幅减小，于是增大发条材料的弹性及长度就变得十分必要。不过，这并不是能够轻易达成。一是发条材料的开发没有经验可循，再则，单纯加长发条的长度或者提升发条的厚度都无法完美达到大幅提升动力的需要。也正因为这样，浪琴在1939年研发出高频技术到1967年430高频机芯的问世，花了将近30年时间。动力储存这个瓶颈，突破花费了太多的时间。 　　高频技术发展的另一个瓶颈，就是擒纵轮齿数的增加，增加了零件加工的难度，也使维护保养的要求变得更高。同时，磨损的加剧也对润滑油提出了新的要求，比如，普通的高频机芯就需使用超过10种不同润滑剂为50处以上的零件加油润滑（包括擒纵装置要用的几种干性润滑剂)。制造方的瓶颈克服了，对于消费者来说，最重要的就是掌握好保养的周期，合理使用。理论上，对一个高频的机芯，最理想的保养频率是2~3年一次。正因为如此，研发成本以及后期维护成本过高，也是影响高频技术广泛推广的一个重要原因。
高摆频的新时代 　　其实，制造36000次/小时的超高摆频机芯已经不是很大的技术难题，随着技术的提高、材料科学的进步，如今的超高摆频世界已经不再是真力时El Primero机芯一统天下的时代了。虽然真力时已对外宣称，El Primero机芯今后将只出现在LVMH集团旗下的手表上，不会再和集团外的品牌签订任何与机芯相关的新合同。但是其它品牌自然也有其应对措施。 　　2009年，Favre Leuba表厂宣布将在其两款限量表上使用超高摆频的新机芯Cal. 401。这款机芯不仅拥有36000 次／小时的摆频，还拥有8天的动力储备及Favre Leuba的双发条盒。同时，Favre Leuba的另一款手表则使用了A Schild.的高频机芯。这枚全新的8天长动力机芯绝对是高频机芯领域的一项创举。因为，能量损耗问题已经困扰了超高摆频机芯将近40年。 　　精工在2009年也再度推出使用超高摆频的Grand Seiko新表，分别是SBGH001和SBGH003。这两款表上使用的全新9S85机芯，其中最关键的技术就是全新材料"SPRON600"制成的游丝，这种新材料游丝的耐撞击性约提升2倍，抗磁性约提升3倍，并且降低了游丝在运作收放不均时产生的能量耗损，更稳定而精准。另外，据称精工目前也在更高的摆频领域进行研究，尝试创造出摆频43200次/小时的新机芯。
所到43200次/小时，不得不提爱彼。2007年，爱彼在其单脉冲擒纵装置的基础上推出了43200次/小时超高摆频Cal. 2908机芯，在超高频领域中占据一席之地。与传统的擒纵方式相比，爱彼的新擒纵的优势也十分明显： 　　1.能量损耗降低，效率变高。这主要是因为瑞士杠杆式擒纵本身要吸收65％的能量，而AP擒纵只吸收48％。而另一个原因，是单脉冲技术的应用--1个脉冲对应2个振动，除了实现高输出率，也有效地减少了干扰。 　　2.减少润滑油的使用，降低油污破坏的可能性。AP擒纵的直接冲击系统，大大降低了上下运动的长度，不需要润滑油，更避免了由于长期使用润滑油而留下粘度很大的蒸发剩余物，从而减少了对机芯的污染。 　　3.增加Safety Finger安全系统，使机芯抗震性更佳。擒纵机构最薄弱的环节，就是对振动太敏感。为此设计师重新设计了机芯布局，并对零件进行了高精度加工，另外更是应用了新的 SAFETY FINGER系统，以防止任何意外导致擒纵叉位移，同时也有效地避免了一次过两个齿的事故发生。 　　4.上下呈180度角的双游丝结构，解决末端曲线问题。头尾互连的双平面游丝优点众多，除了可以解决宝玑游丝常见棘手的末端曲线问题，避免游丝不对称结构可能产生的缺陷，还可以在游丝失衡的情况下，借着自动补偿原理使其恢复平衡。它并不需要借助复杂的陀飞轮装置，便可解决手表处于垂直位置时的精准度问题。 　　精工高频技术的发迹，与当年的瑞士天文台竞赛密切相关。1968年，诹访精工舍将23只机械表带到日内瓦，挑战欧洲机械表。最终的结果诹访精工去只获得了第4到第10名，而前3名都由瑞士CEH公司获得（瑞士CEH公司的参赛手表是石英的，早期的Beta21就诞生于此），这也就是说，精工取得了机械表的第一名。 　　今天，最能代表SEIKO技术的工房是雫石高级時計工房。2006年，精工的雫石高级工房更新最高振频为43200次／小时，而宝玑和萧邦更是推出了摆频搞到72000次/小时的技术。百年灵曾经也参与高频的研发，不过考虑到高频技术某些程度上与运动风格相悖，最终没有用在产品中。 　　高频的发展仍在继续，借由现代技术，豪雅已经推出了摆频以百万计的机械结构。凡是只有想不到，没有做不到。至少在摆频这个象征机芯心脏律动的参数上，我们还有更高的期盼。
Tip1：高频机芯名单(上世纪六七十年代) 　  1、A. Schild 1920修改版 　　AS 1852，AS 1854，AS 1855，AS 1920 　　2、Bettlach 8040计时秒表机芯,直径42毫米，中央计时秒针，30分钟计时计分盘 　　3、Citizen西铁城723，7230，7248，725，7250，7400，743，7430，773，7730，7740，Cosmotron 7804A 　　4、Cyma AS 1852，Cyma ETA 2732 　　5、Doxa AS 1855，Doxa ETA 2732 　　6、Ebel Fast Beat 　　7、ETA 1510，ETA 1536，ETA 2730，ETA 2732，ETA 2734，ETA 2738，ETA 2806，ETA 2807，ETA 2812，ETA 2813，ETA 2817，ETA 2819，ETA 2826 (ETA 2826-2 在产大日历)，ETA 2827，ETA 2832，ETA 2837，ETA 2838，ETA 2839 　　8、Eterna Fast Beat 　　9、Excelsior-Park Compteur 36000（怀表机芯，直径42毫米） 　　10、Favre Leuba非凡high frequency（用于Sea Raiders和Duomatics） 　　11、GP芝柏Observatory HF，GP30，32，42.1，42.4，440 　　12、Hamilton汉米尔顿(修改A. Schild 1920) 　　13、Juvenia 959 　　14、Longines浪琴260，262，430，431，432，433 　　15、LUCIEN PICCARD梦宝星 　　16、Mido 美度1157OCD (修改AS 1920) 　　17、Movado 摩凡陀3019 PHC，Movado 405，408 　　18、Orient东方12.5 Ligne 　　19、Piaget伯爵 4P，6N，6P1 　　20、Seiko精工4500，4502，5740 - LM，6159，8800B，8800D，8800F，1944A 　　21、Synchron 1855 　　22、Technos (修改AS 1920) 　　23、Ulysse Nardin雅典 ETA 2732，以ETA 2824为基础的NB11QU机芯 　　24、XiangYang SD2 (中国上海) 　　25、Zenith真力时3019，3029，405，408 　　26、Zodiac苏迪亚101，86，88 　　当前仍生产高频机芯的品牌：宝玑（72000次/小时）；爱彼（43200次/小时）；真力时（36000次/小时计时）；豪雅（36000次/小时，43200次/小时，360000次/小时，3600000次/小时，7200000次/小时）；萧邦（72000次/小时，研发中）；精工（36000次/小时，43200次/小时），De Bethune（36000次/小时，30秒陀飞轮）。
　　Tips2：走时精度和走时准确度 　　谈到走时，有两个概念通常容易混淆，那就是走时精度和走时准确度。走时精度是在表的整个工作周期中摆轮每次摆动的一致性，它是个绝对值，由结构设计，机件材料、加工工艺及装配水平等决定，通常在手表出厂时就已是定值。走时精度越高，表就越稳定，绝对误差越小。它是衡量表机内在质量的关键。 　　准确度也即大家平常说的表准不准，这是表的显示在隔一个时间段（通常人们取24个小时）后和标准时间比较的瞬间差值，它是个相对值，受许多因素影响而随时变化。举例来说，A表每小时稳定地走快1秒，而B表在24小时内前12小时走快30秒而后12小时走慢29秒，当24小时后A表快24秒而B表只快一秒。但A表的素质确大大高过B表。 　　根据机械学原理，摆频提高，其摆幅随输入力矩的变化比降低，如此、发条放松期间输出力矩的变化以及手表随人体运动造成的冲击力矩和位置变化带来的摩擦力矩变化对走时的影响就相应减少。此外，由于摆动周期短，利用传统的变动游丝有效工作长度方式调节摆频就更容易。 
  
[此贴子已经被作者于2012-2-28 19:28:37编辑过]

87521385 发表于 2012-2-11 19:50:00

不错，学习了。谢谢楼主分享。

星语心 发表于 2012-2-21 19:37:00

经典之作，这个帖子细说了高频机芯的开发，细作。以及成为普片认可的一个品牌认知度挺高的一个名机。不错，楼主能够把这个贴放到论坛上给大家分享，挺不错的。顶起

新手来捡漏 发表于 2012-2-21 19:40:00

<div class="quote">以下是引用星语心在2012-2-21 19:37:00的发言： 经典之作，这个帖子细说了高频机芯的开发，细作。以及成为普片认可的一个品牌认知度挺高的一个名机。不错，楼主能够把这个贴放到论坛上给大家分享，挺不错的。顶起 </div>
真的不错留下脚印。

新手来捡漏 发表于 2012-2-21 19:42:00

用心良苦呀！说明楼主是个爱学习的好同志，顶爱学习的人。喜爱名机的朋友就是爱钻研。

新手来捡漏 发表于 2012-2-21 19:42:00

顶起，，，，，，，，，，

星语心 发表于 2012-2-21 19:45:00

再次进入，帮顶，真是回味无穷。让人爱不释手。

星语心 发表于 2012-2-21 19:46:00

<div class="quote">以下是引用新手来捡漏在2012-2-21 19:42:00的发言： 用心良苦呀！说明楼主是个爱学习的好同志，顶爱学习的人。喜爱名机的朋友就是爱钻研。 </div>

星语心 发表于 2012-2-22 10:44:00

<div class="quote">以下是引用星语心在2012-2-21 19:46:00的发言： 
</div>

TIBHAR 发表于 2012-2-24 20:38:00

见笑               

狂奔の蜗牛 发表于 2012-2-27 00:14:00

嗯，谢谢楼主分享！好文

在生活中淘宝 发表于 2012-2-29 11:45:00

兄弟费心了，跟着学习。

宏泰名表服务中心 发表于 2012-3-1 11:31:00

<div class="quote">以下是引用suqian张在2012-2-24 20:38:00的发言： 见笑                </div>
厉害···············

南风小子 发表于 2012-3-1 14:47:00

很有意思的文献，学习了！

sipowang 发表于 2012-3-2 22:51:00

马凭河是笔名
作者真名姓冯
老朋友了

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