制表台上的科技：钛

这是我们《制表台上的科技》系列文章中的第二篇。第一篇章讲述了宝玑在硅材质应用领域的创新探索，而第二篇则详解解读了品牌在钛金属开创性应用方面所取得的斐然成果。在该领域，宝玑不仅展现出同样高水准的匠心巧思、斩获多项相关专利，也再次印证了品牌在秉承悠久制表传统的同时使用先进技术推动制表艺术发展的承诺。

钛被发觉之初的魅力源于其强度优异和质感轻便（更科学严谨的表述为“低密度”）的独特属性。通过材料选择来突破强度／重量比的界限以达到至优的配置在宝玑有着悠久的历史，在这方面备受瞩目的成就并非来自宝玑钟表公司，而是源自宝玑航空。阿伯拉罕-路易·宝玑的曾孙，即第五代传人路易·宝玑（Louis Breguet）是一位在航空领域建下丰功伟绩的关键人物，自1907年他的第一架旋翼飞机开始，即如今直升机的前身，直至二战后民用航空的勃然兴起，他在这一领域的潜心研究跨越半个世纪。他研发的宝玑14型双翼侦察机曾服务于第一次世界大战，并率先在架构中应用轻质铝。

推动宝玑在轻便材质探索领域不断深入的当属Tradition传世系列陀飞轮腕表。这款腕表作品自构思之初便被设定为制表领域内一个里程碑式的存在，即将宝玑最现代前沿的创新理念与其标志性的陀飞轮、宝玑游丝、及恒动擒纵机构集于一体。作为Tradition传世系列的一员，最关键的要素自然是表盘的布局，即需要实现在佩戴的同时能够让拥有者享受到机械运作过程所带来的视觉美感。因此，陀飞轮、表盘、发条盒、芝麻链，这四个主要组成部分被安置在该表款的正面且中心的位置。为确保这些主要组成部分之间能够达到美学上的最佳平衡，宝玑打造了品牌历史上迄今为止应用于腕表上的最大直径陀飞轮。

很快，通过传统方法打造大直径陀飞轮遇到了阻挠。为理解所面临的挑战，宝玑的机芯设计团队对陀飞轮的构造原理进行了缜密的思考。钟表的计时机构包括摆轮、游丝和擒纵机构。擒纵机构的锁紧和解锁是通过摆轮及游丝往返的振动（许多人称之为“摆动”）来确定速率的。地心引力对该过程会有消极的影响，即由于这些部件的垂直位置不同，当重力作用于这些部件时，走时速度可能会略有增加或减少。品牌创始人阿伯拉罕-路易·宝玑先生于1801年荣获陀飞轮专利，这一专利背后所承载的绝妙构想，有效缓解了地心引力造成的误差问题。他的解决方案是将摆轮、游丝，及擒纵机构置于一个框架内，并使其360度不断旋转，从而弥补不同方位造成的误差。如今，最常见的陀飞轮旋转一圈为一分钟，而阿伯拉罕-路易·宝玑先生有采用过不同的旋转速度来打造他的陀飞轮。

宝玑的设计团队似乎从一开始便面临着有关框架和摆轮的一系列挑战和难题。品牌该如何设计出既要满足大直径又要具备坚固特质的框架呢？要创新出符合上述两项要求的框架还必须能够容纳大直径摆轮，并使其可实现自由旋转，旋转时扭矩不宜过大，必需实现不会过多消耗发条盒提供的能量和过分增加旋转摩擦力，同时，还需抵抗住因外力冲击造成的损害。另外，因受较大直径影响，在摆轮惯性增大的情况下，又如何确保频率不受影响？（如下段所述，摆轮惯性增大，则频率下降）。以宝玑Classique经典系列搭载的陀飞轮为例，将常规尺寸的精钢框架和铍铜合金材质的摆轮相结合，其工作状态非常理想。

而根据Tradition传世系列陀飞轮腕表的设计方案，将框架直径增大40%，即从12毫米增加到16.8毫米，而摆轮的直径从9.95毫米增加到13.8毫米。如果没有相应的减重方案，那么对扭矩、能量消耗、刚性、重量、摩擦力，和抗冲击力方面的各项要求均会倍加严苛。

钛在强度／重量比方面的巨大优势为应对挑战指明了方向。毫无疑问，钛出色的强度／重量比有助于解决机芯设计遇到的难题。腕表的运行速率很大程度上取决于两个因素，即摆轮的惯性和游丝的刚性。由于游丝的特性通常是既定的，因此设计师便可将精力集中在惯性问题上。无需借助数学计算，或借助参与设计流程的计算机，我们凭借日常经验便可理解其中的核心原理。譬如，奥运会上滑冰运动员的旋转表演，当滑冰运动员伸展双臂开始旋转时，惯性很大；而当双臂收拢贴近身体时，惯性减小，旋转速度则大幅提升。这一现象背后蕴含着两个基本原理。首先，旋转速度与惯性成反比，即惯性越小，旋转速度越快。其次，惯性取决于质量和质量半径。质量越大，惯性越大（体重轻的滑冰者比体重较重的滑冰者旋转得更快）；半径越大，惯性越大（当滑冰者的手臂向外舒展时，半径增大；当手臂收回后，半径减小）。现在，让我们借助滑冰运动员的实例来理解摆轮的工作原理。其惯性取决于半径（半径越大，惯性越大）和重量／质量（摆轮越重，惯性越大）。宝玑机芯通过调节惯性实现对腕表运行速率的调校。摆轮配备重量大的金质螺丝，能够实现向内调节（减小惯性）或向外调节（增大惯性），从而帮助腕表实现精准的速率调校。

宝玑的机芯设计团队首先从半径（影响惯性的因素之一）入手，设计出半径较大的摆轮及足以容纳该部件的大半径框架。如果沿用该系列中其他陀飞轮此前使用的材质，那么摆轮和框架的截面厚度则需大幅度降低以减轻质量。如此一来，便会增加部件的不稳定性，进而影响整体的稳定性。面对这一难题，钛成为材质上的理想方案，这源于它的密度是摆轮常用铍铜合金的一半，亦低于框架常用的精钢材质的密度。随着钛的应用，它能有效帮助减少质量，并补偿因半径增大造成的不利影响。

毋庸置疑，钛是理想的解决方案。就特定的惯性水平而言，它的质量远低于往常材质的质量。并且在质量减少后，其他所有影响因素，即能量消耗、摩擦力，和抗冲击性亦可随之得到优化。基于此，宝玑开始选用钛打造摆轮和框架。此外，钛金属还具有另一项优势，即它拥有精钢所不具备的抗磁性。宝玑已为这项开创性材质方案申请专利，因此是品牌的专享技术。

钛虽然在惯性／质量比方面占据优势，但制作难度极大，所以仅发现钛是远远不够的，它并不能直接为设计团队提供现成的解决方案。对于这种材质的制作，不仅需要开发特殊的工具，而且由于工具磨损，需要经常更换切削元件，使其使用成本高于现有的传统材料。此外，在制造过程中必须非常小心，因为切削产生的热量会导致部件起火。

就宝玑而言，对于精细手工润饰工艺的追求，同样面临诸多挑战。如包括Tradition传世系列陀飞轮腕表在内的高级时计作品，宝玑均会坚持在其配备的陀飞轮框架等机芯部件的平整表面和边缘，用纯手工精心装饰。秉承传统的抛光方式，是宝玑长久以来的制表传统，即工匠对平整的表面进行精心细致地擦拭，并使用一系列精密锉刀对边缘进行倒角和抛光处理，再使用木料和精细磨料进行最后抛光。

但是，由于钛金属非同寻常的特性，所有这些传统方法都必须重新考虑。于是，宝玑特别针对平整表面开发了一种特殊的喷砂技术。这种技术在选择材料和压力时需要进行大量的试验和误差调整，从而确保在不留下任何不必要残留物的情况下，呈现出理想的美学效果。此外，倒角处理的流程也更为复杂，在调整相关材料和技术的同时，需要确保以手工锉刀和抛光处理打造的倒角效果不会受到影响。宝玑润饰专家经不懈钻研，寻找到最终应用木料抛光的锉刀和磨料，用来进行钛金属的倒角处理。钛金属的硬度特性不仅带来了多项挑战，加之钛比标准材料具有更强的韧性，便需要更高的手工技艺。最终，新材质钛与汝山谷伟大的传统手工润饰工艺完美结合。

最终的结果令人震惊：一个巨大的陀飞轮，非但在性能方面毫无妥协，其尺寸在视觉上还同时平衡了表盘一侧显示的其他三个部件。

Classique经典系列超薄陀飞轮腕表所搭载的陀飞轮在设计之初，亦采用了相似的理念。宝玑的目标是打造出一枚令人惊叹的超薄自动上链陀飞轮。宝玑机芯设计团队不但成功实现，甚至超越了这一既定目标。Classique经典系列超薄陀飞轮腕表搭载了世界上最薄的超薄自动上链陀飞轮，厚度仅为3毫米。对于超薄结构的打造需要提出一套独特且严苛的设计要求。为降低机芯厚度，陀飞轮不再由表桥下方的小齿轮驱动，而是由发条盒的齿轮系将能量传递至框架外圈的齿轮上。为了追求整体结构的超薄设计，采用擒纵机构与安装在外侧的圆环相啮合的方式，而不是将擒纵齿轮与安装在框架下方的固定轮啮合在一起。为确保与机芯结构相关的两项创新技术在其坚固性和抗冲击力方面表现出色，宝玑机芯设计团队致力于最大限度降低陀飞轮组件的重量。于是品牌选用钛打造陀飞轮框架和摆轮。这一整体组件相比其他材质的组合更轻便，需要的能量则更少，对达到80小时动力储备颇为有利，堪称超薄结构发展历史上的一项壮举。

钛亦被用于女士腕表作品。宝玑为Reine de Naples那不勒斯王后系列昼夜显示腕表创制了一枚独特的昼夜显示旋转表盘，象征着日月星辰，由金质表桥支撑的摆轮在代表太阳的同时还充当了24小时指针。此外，表盘以青金石（半宝石）装饰。整个组件由主发条盒驱动，24小时不断旋转。这一旋转圆盘不仅承载着摆轮和擒纵机构这两个极为重要的机芯部件，也支撑着相对较重的装饰性青金石表盘，该表盘以金质繁星和珍珠母贝白云点缀。轻便的钛金属非常适宜用来打造结构性部件，为精致的表盘提供支撑，并且宝玑设计团队还使用这种材质制造出了为实现旋转所用的板件。这枚腕表作品新增两个由轻金属打造出的元素：一是月亮，钛金属经抛光处理以凸显月亮的独特光泽；二是青金石表盘，由于它属于非结构性部件，铝金属便成为了选择。