强大的跑车引擎和机械腕表至少存在一项共同之处:那就是两者都需要润滑剂来避免活动部件受到磨损。根据不同的压力和拉力,机芯上约50个位置会涂抹腕表专用的润滑油和润滑脂。
机械腕表好比持续运转的复杂小型机器:在仅仅几立方厘米的空间内,数以百计的独立部件不断转动,其中包括游丝和齿轮。腕表和跑车之间还有一个重要的共通点。沙夫豪森IWC万国表特殊机芯组装主管汉斯约格•凯特拉斯(Hansjörg Kittlas)指出:“腕表和跑车一样,如果没有使用润滑油,都会因磨擦而立即停止运作。”
腕表机芯包含数十个活动部件,互相不断摩擦。由此引起的磨损会令微小颗粒脱落,进而影响精密机械的运作。车用润滑油可防止高性能汽车的引擎产生磨损。同样,在高度精密的腕表机械机芯中,约50个位置需要涂上润滑油,例如齿轮枢轴转动的轴承。在发条盒内的主游丝、上链装置和擒纵系统也需要添加润滑油。如果腕表配备万年历等复杂装置,需要润滑的位置随即会变为三倍。
百万分之一公升的润滑剂便足以使整枚机芯正常运作
润滑过程需要无比耐心、灵巧手艺和经验,尤其是独特和复杂的表款。汉斯约格小心翼翼地把厚度不到0.1毫米的润滑油分配器针尖引入细小容器中。凭借稳定的双手,他把润滑油滴进IWC万国表自制94900型机芯的宝石轴承凹槽中。而这滴油的体积渺小得肉眼几乎无法看见。千分之一毫升的润滑剂便足够整枚腕表机芯使用。而高速跑车引擎注入的润滑油则以公升计。
另一方面,腕表机芯与汽车引擎截然不同之处就是速率。当高性能汽车推向极限时,引擎每分钟的转速高达8000转,腕表机芯则“悠闲”得多。其速率最高的齿轮--擒纵轮,每分钟的转速也不过20转。然而,凯特拉斯指出:“尽管腕表的速度较慢,但其表面压力却极高。”这种情况有点像女士的高跟鞋:鞋跟越细,在镶木地板留下的印记便越深。所以,当只有零点几毫米厚的枢轴压向轴承时,所施加的压力同样十分巨大。
以上种种特殊情况令腕表的润滑油需符合一系列的特别标准。直到上世纪前二十五年为止,通过烹煮牛脚脂腺而提取的牛脚油,一直是润滑剂的不二之选。而其最大缺点是会随时间流逝而快速变质。五十多年前,特殊化学工业界开始研发具有特定特性的合成腕表润滑油。即使经过较长的时间,这些昂贵的高科技产品依然不会稠化或蒸发,并能抗腐蚀和抗氧化。
腕表和跑车一样,如果没有使用润滑油,都会因磨擦而立即停止运作
数种具有特定特性的润滑剂
现在,制表界一般需要采用约六种不同的润滑油和润滑脂,以应付各项特定要求。从发条盒到中央轮附近的位置,转动速度缓慢,压力却非常大,因此会选用粘性较高的润滑油,从而形成一层稳定的油膜,以增加耐压性。离主发条越远的位置,转速便越高,所施加的压力则越低。举例说,四番轮和擒纵轮只需一层较薄的润滑油,使之能尽量顺畅地转动。
材质是决定最合适润滑剂的另一项因素。例如,钢制枢轴在黄铜或合成宝石轴承上转动的要求就有所不同。还有一点十分关键,那就是确保细小油滴不会扩散并渗透至机芯的其它部分。防油涂层(epilame)正好解决这个问题。经过这项特别处理后,润滑位置表面会形成一层耐油薄膜,令油分保持在需要润滑的部位。
在整个润滑过程中,擒纵系统可说是最棘手的一环。一般来说,擒纵轮的其中三个轮齿会涂上少量润滑脂。然后,这些轮齿上的油脂会经两个擒纵叉瓦平均分布于擒纵轮的所有轮齿上。在整枚腕表中,杠杆式擒纵系统是测试最为严格的子组件之一,要维持其高精确度,完整油膜是必不可少的元素。
自动润滑过程有助提升质量
要实现润滑工序所需的可靠性和一致性,单靠人手操作是十分困难的。负责沙夫豪森IWC万国表工业化事务的马库斯•比勒(Markus Bühler)表示:“逐步自动化的润滑过程,令我们的质量得以大大提升。”其中,气动润滑油分配器使每滴润滑剂的体积完全相同,使自动化润滑过程更进一步。特制机械人现在可于20多个位置同时涂上润滑油,以保持一致的优质标准。即使是至为关键的擒纵系统,在今天也实现了部分润滑自动化。
在将来,我们还可以从较短的距离外,以完全无接触的方式将润滑剂喷射到预定位置。事实上,大多数人都很熟悉此处提到的喷射技术,因为其原理与家用喷墨打印机无异。
我们也对类金刚石碳涂层技术寄予很高期望:在活动部件表面用涂覆超薄和极为坚硬的涂层,就可以显著减少摩擦,最终不再需要使用润滑剂。不过,由于部件尺寸过于微小,这种涂层技术至今尚未产生令人满意的效果。
这意味着,目前依然没有其他技术能够真正取替润滑剂。然而,即使是品质最佳的腕表润滑油,也会有失去功效的时候。微小颗粒会带来杂质,所以,机械腕表与跑车同样需要定期更换机油。汽车一般需每年进车房检修一次,而腕表可以正常运转更长的时间。钟表师只需每隔五年拆解机芯检查,仔细清洁各个部件,去除内藏污垢和残留油脂粒。之后,钟表师会重新组装精密机芯,并严格按照要求涂上润滑剂,这样就可以确保腕表完美运行,并在之后五年继续精准走时。
现在,制表界一般需要采用约六种不同的润滑油和润滑脂
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