製錶台上的科技：鈦

這是我們《製錶台上的科技》系列文章中的第二篇。第一篇章講述了寶璣在矽材質應用領域的創新探索，而第二篇則詳解解讀了品牌在鈦金屬開創性應用方面所取得的斐然成果。在該領域，寶璣不僅展現出同樣高水準的匠心巧思、斬獲多項相關專利，也再次印證了品牌在秉承悠久製錶傳統的同時使用先進技術推動製錶藝術發展的承諾。

鈦被發覺之初的魅力源於其強度優異和質感輕便（更科學嚴謹的表述為“低密度”）的獨特屬性。通過材料選擇來突破強度／重量比的界限以達到至優的配置在寶璣有著悠久的歷史，在這方面備受矚目的成就並非來自寶璣鐘錶公司，而是源自寶璣航空。阿伯拉罕-路易·寶璣的曾孫，即第五代傳人路易·寶璣（Louis Breguet）是一位在航空領域建下豐功偉績的關鍵人物，自1907年他的第一架旋翼飛機開始，即如今直升機的前身，直至二戰後民用航空的勃然興起，他在這一領域的潛心研究跨越半個世紀。他研發的寶璣14型雙翼偵察機曾服務於第一次世界大戰，並率先在架構中應用輕質鋁。

推動寶璣在輕便材質探索領域不斷深入的當屬Tradition傳世系列陀飛輪腕錶。這款腕錶作品自構思之初便被設定為製錶領域內一個里程碑式的存在，即將寶璣最現代前沿的創新理念與其標誌性的陀飛輪、寶璣游絲、及恆動擒縱機構集於一體。作為Tradition傳世系列的一員，最關鍵的要素自然是錶盤的佈局，即需要實現在佩戴的同時能夠讓擁有者享受到機械運作過程所帶來的視覺美感。因此，陀飛輪、錶盤、發條盒、芝麻鏈，這四個主要組成部分被安置在該錶款的正面且中心的位置。為確保這些主要組成部分之間能夠達到美學上的最佳平衡，寶璣打造了品牌歷史上迄今為止應用於腕錶上的最大直徑陀飛輪。

很快，通過傳統方法打造大直徑陀飛輪遇到了阻撓。為理解所面臨的挑戰，寶璣的機芯設計團隊對陀飛輪的構造原理進行了縝密的思考。鐘錶的計時機構包括擺輪、游絲和擒縱機構。擒縱機構的鎖緊和解鎖是通過擺輪及游絲往返的振動（許多人稱之為「擺動」）來確定速率的。地心引力對該過程會有消極的影響，即由於這些部件的垂直位置不同，當重力作用於這些部件時，走時速度可能會略有增加或減少。品牌創始人阿伯拉罕-路易·寶璣先生於1801年榮獲陀飛輪專利，這一專利背後所承載的絕妙構想，有效緩解了地心引力造成的誤差問題。他的解決方案是將擺輪、游絲，及擒縱機構置於一個框架內，並使其360度不斷旋轉，從而彌補不同方位造成的誤差。如今，最常見的陀飛輪旋轉一圈為一分鐘，而阿伯拉罕-路易·寶璣先生有採用過不同的旋轉速度來打造他的陀飛輪。

寶璣的設計團隊似乎從一開始便面臨著有關框架和擺輪的一系列挑戰和難題。品牌該如何設計出既要滿足大直徑又要具備堅固特質的框架呢？要創新出符合上述兩項要求的框架還必須能夠容納大直徑擺輪，並使其可實現自由旋轉，旋轉時扭矩不宜過大，必需實現不會過多消耗發條盒提供的能量和過分增加旋轉摩擦力，同時，還需抵抗住因外力衝擊造成的損害。另外，因受較大直徑影響，在擺輪慣性增大的情況下，又如何確保頻率不受影響？（如下段所述，擺輪慣性增大，則頻率下降）。以寶璣Classique經典系列搭載的陀飛輪為例，將常規尺寸的精鋼框架和鈹銅合金材質的擺輪相結合，其工作狀態非常理想。

而根據Tradition傳世系列陀飛輪腕錶的設計方案，將框架直徑增大40%，即從12毫米增加到16.8毫米，而擺輪的直徑從9.95毫米增加到13.8毫米。如果沒有相應的減重方案，那麼對扭矩、能量消耗、剛性、重量、摩擦力，和抗衝擊力方面的各項要求均會倍加嚴苛。

鈦在強度／重量比方面的巨大優勢為應對挑戰指明了方向。毫無疑問，鈦出色的強度／重量比有助於解決機芯設計遇到的難題。腕錶的運行速率很大程度上取決於兩個因素，即擺輪的慣性和游絲的剛性。由於游絲的特性通常是既定的，因此設計師便可將精力集中在慣性問題上。無需藉助數學計算，或藉助參與設計流程的計算機，我們憑藉日常經驗便可理解其中的核心原理。譬如，奧運會上滑冰運動員的旋轉表演，當滑冰運動員伸展雙臂開始旋轉時，慣性很大；而當雙臂收攏貼近身體時，慣性減小，旋轉速度則大幅提升。這一現象背後蘊含著兩個基本原理。首先，旋轉速度與慣性成反比，即慣性越小，旋轉速度越快。其次，慣性取決於質量和質量半徑。質量越大，慣性越大（體重輕的滑冰者比體重較重的滑冰者旋轉得更快）；半徑越大，慣性越大（當滑冰者的手臂向外舒展時，半徑增大；當手臂收回後，半徑減小）。現在，讓我們藉助滑冰運動員的實例來理解擺輪的工作原理。其慣性取決於半徑（半徑越大，慣性越大）和重量／質量（擺輪越重，慣性越大）。寶璣機芯通過調節慣性實現對腕錶運行速率的調校。擺輪配備重量大的金質螺絲，能夠實現向內調節（減小慣性）或向外調節（增大慣性），從而幫助腕錶實現精準的速率調校。

寶璣的機芯設計團隊首先從半徑（影響慣性的因素之一）入手，設計出半徑較大的擺輪及足以容納該部件的大半徑框架。如果沿用該系列中其他陀飛輪此前使用的材質，那麼擺輪和框架的截面厚度則需大幅度降低以減輕質量。如此一來，便會增加部件的不穩定性，進而影響整體的穩定性。面對這一難題，鈦成為材質上的理想方案，這源於它的密度是擺輪常用鈹銅合金的一半，亦低於框架常用的精鋼材質的密度。

隨著鈦的應用，它能有效幫助減少質量，並補償因半徑增大造成的不利影響。毋庸置疑，鈦是理想的解決方案。就特定的慣性水平而言，它的質量遠低於往常材質的質量。並且在質量減少後，其他所有影響因素，即能量消耗、摩擦力，和抗衝擊性亦可隨之得到優化。基於此，寶璣開始選用鈦打造擺輪和框架。此外，鈦金屬還具有另一項優勢，即它擁有精鋼所不具備的抗磁性。寶璣已為這項開創性材質方案申請專利，因此是品牌的專享技術。

鈦雖然在慣性／質量比方面佔據優勢，但製作難度極大，所以僅發現鈦是遠遠不夠的，它並不能直接為設計團隊提供現成的解決方案。對於這種材質的製作，不僅需要開發特殊的工具，而且由於工具磨損，需要經常更換切削元件，使其使用成本高於現有的傳統材料。此外，在製造過程中必須非常小心，因為切削產生的熱量會導致部件起火。

就寶璣而言，對於精細手工潤飾工藝的追求，同樣面臨諸多挑戰。如包括Tradition傳世系列陀飛輪腕錶在內的高級時計作品，寶璣均會堅持在其配備的陀飛輪框架等機芯部件的平整表面和邊緣，用純手工精心裝飾。秉承傳統的拋光方式，是寶璣長久以來的製錶傳統，即工匠對平整的表面進行精心細緻地擦拭，並使用一系列精密銼刀對邊緣進行倒角和拋光處理，再使用木料和精細磨料進行最後拋光。

但是，由於鈦金屬非同尋常的特性，所有這些傳統方法都必須重新考慮。於是，寶璣特別針對平整表面開發了一種特殊的噴砂技術。這種技術在選擇材料和壓力時需要進行大量的試驗和誤差調整，從而確保在不留下任何不必要殘留物的情況下，呈現出理想的美學效果。此外，倒角處理的流程也更為複雜，在調整相關材料和技術的同時，需要確保以手工銼刀和拋光處理打造的倒角效果不會受到影響。寶璣潤飾專家經不懈鑽研，尋找到最終應用木料拋光的銼刀和磨料，用來進行鈦金屬的倒角處理。鈦金屬的硬度特性不僅帶來了多項挑戰，加之鈦比標準材料具有更強的韌性，便需要更高的手工技藝。最終，新材質鈦與汝山谷偉大的傳統手工潤飾工藝完美結合。

最終的結果令人震驚：一個巨大的陀飛輪，非但在性能方面毫無妥協，其尺寸在視覺上還同時平衡了錶盤一側顯示的其他三個部件。

Classique經典系列超薄陀飛輪腕錶所搭載的陀飛輪在設計之初，亦採用了相似的理念。寶璣的目標是打造出一枚令人驚嘆的超薄自動上鏈陀飛輪。寶璣機芯設計團隊不但成功實現，甚至超越了這一既定目標。Classique經典系列超薄陀飛輪腕錶搭載了世界上最薄的超薄自動上鏈陀飛輪，厚度僅為3毫米。對於超薄結構的打造需要提出一套獨特且嚴苛的設計要求。

為降低機芯厚度，陀飛輪不再由錶橋下方的小齒輪驅動，而是由發條盒的齒輪系將能量傳遞至框架外圈的齒輪上。為了追求整體結構的超薄設計，採用擒縱機構與安裝在外側的圓環相嚙合的方式，而不是將擒縱齒輪與安裝在框架下方的固定輪嚙合在一起。為確保與機芯結構相關的兩項創新技術在其堅固性和抗衝擊力方面表現出色，寶璣機芯設計團隊致力於最大限度降低陀飛輪組件的重量。於是品牌選用鈦打造陀飛輪框架和擺輪。這一整體組件相比其他材質的組合更輕便，需要的能量則更少，對達到80小時動力儲備頗為有利，堪稱超薄結構發展歷史上的一項壯舉。

鈦亦被用於女士腕錶作品。寶璣為Reine de Naples那不勒斯王后系列晝夜顯示腕錶創製了一枚獨特的晝夜顯示旋轉錶盤，象徵著日月星辰，由金質錶橋支撐的擺輪在代表太陽的同時還充當了24小時指針。此外，錶盤以青金石（半寶石）裝飾。整個組件由主發條盒驅動，24小時不斷旋轉。這一旋轉圓盤不僅承載著擺輪和擒縱機構這兩個極為重要的機芯部件，也支撐著相對較重的裝飾性青金石錶盤，該錶盤以金質繁星和珍珠母貝白雲點綴。輕便的鈦金屬非常適宜用來打造結構性部件，為精緻的錶盤提供支撐，並且寶璣設計團隊還使用這種材質製造出了為實現旋轉所用的板件。這枚腕錶作品新增兩個由輕金屬打造出的元素：一是月亮，鈦金屬經拋光處理以凸顯月亮的獨特光澤；二是青金石錶盤，由於它屬於非結構性部件，鋁金屬便成為了選擇。