工程师访谈

推动机械手表的进一步演变

Epson在东方线的机械手表拥有追溯到1950年的历史。1951年,该公司宣布了第一届东方星观看模型。随后,随后,随后的70年来看了更多的模型和技术创新。Masashi Takano和Keiichi Mukaiyama,有两个人在这些创新中掌握的人,被询问了东方和东方星产品的发展,以及安装了46-F8系列Calibers的技术开发背​​后的故事在最新型号中。

Takano Masashi.

WP开发设计与工程部

Takano

Mukaiyama Keiichi

WP开发设计与工程部

Mukaiyama.

东方钟表机芯谱系

我想让你先给我们讲一下东方钟表的历史。

Takano Masashi.

Takano东方观察有限公司生产了70多年前的第一款东方观看,1950年。我没有参与其中,但我已经阅读并听到了那些在第一个模特公告之后的人,他们拿起技术发展的步伐,这项工作在20世纪60年代末开始发展T型,N型和L型运动。

Mukaiyama.然后,在1971年,46系列口径,这是使用在许多当前的东方和东方之星手表,被开发。这些运动有一个所谓的魔术杠杆,爱普生开发,以提供高绕组效率。它们设计了简单的机制,使它们能够在许多后续的模型中使用。

Takano另一方面,随着46系列口径的发展,在20世纪80年代,石英表的受欢迎程度有所上升。技术进步不仅在东方手表,而且几乎所有其他国内机械表停滞不前。事实上,大多数机械表都销往海外,特别是在电池不那么容易买到的地区。

Mukaiyama.所以,这听起来很糟糕,但我认为准确地说,我们只是静静地继续制造机械表。46系列口径的简洁性为它们赢得了青睐,因为它们易于维护,可以在许多不同的型号中使用。然而,我们在近20年的时间里,一直在默默做着同样的机芯,这一事实重新点燃了后来东方手表的技术创新,包括最新的机芯,46-F8。

Takano1990年代的情况完全改变了。瑞士豪华机械手表开始吸引重新关注,随着这浪潮的兴趣增加,眼睛也开始转向定向的手表。这导致许多新型模型的发布具有新开发的机制,如动力储备指示器,这表明了Mainspring剩下的能量和逆行功能,这表明了一只手用手向后反弹的一天一周而不是全圈。

Mukaiyama Keiichi

Mukaiyama.在2010年代,一个开发新运动的项目,被称为46-F6,被推出。46系列是在1971年开发的,因此46-F6将是大约40年来的第一个重大运动创新。新的运动被重新设计与标准化的主板,桥,和其他部件,使这些部件不再需要改变每个模型。生产系统也进行了彻底改革。

Takano其中一个最困难的挑战是创造运动,有和没有力量储备指标使用相同的部分。我们面临的不仅仅是技术问题。在开发新机芯的同时,我们还必须生产产品,所以我们必须仔细分析销售情况,找到合适的时间使用生产线来试制新机芯。最终,46-F6的发展变成了一个为期两年的项目。

Mukaiyama.下一款机型46-F7于2017年发布,将提供更高的精度和更长的动力储备,将其续航时间从40小时提高到50小时。我们还用切割机而不是橡胶磨石雕刻出更锋利的图案来装饰这些动作。就在这个时候,我们还研究和开发了一个重要的部分,叫做逃生轮。

逃生轮是用硅而不是金属制成的,以提高精度并减轻重量。

逃生轮的用途是什么?

Takano Masashi.

Takano简而言之,它是保持准确时间最重要的零件之一。机械手表通常由100多个精致的零件组成。这些部件中的每一个都精确地移动以保持准确的时间。像旧卷积玩具中使用的主电源用作电源。卷绕导线卷绕,并且当卷绕能量被释放时产生的能量用作电源

Mukaiyama.能量首先被传送到齿轮系,它完成(第一轮),中心轮,第三轮,第四轮。中心轮附在分针上,第四轮附在秒针上。这两只手分别每60分钟或60秒做一个完整的圆圈。这就是事情变得重要的地方。轮系的末端是逃生轮,后面是托盘叉、摆轮和游丝,游丝是摆轮的组成部分之一。这些部分组成机构称为擒纵机构和控制器单元。换句话说,逃逸轮不仅是齿轮系的最后一个轮,而且也是构成擒纵机构的一部分。

Takano逃生轮的作用是逐渐利用主弹簧的能量,而不是让它一下子被释放。是逃生轮的运动准确地计时。你可以把它想象成逃生轮、托盘叉和平衡轮,复制一个钟摆的运动。

逃生轮的研究和开发具体涉及什么?

逃脱轮

Mukaiyama.泛泛地说,有两大主题。一是进一步增加驾驶时间。二是提高逃生轮的准确性。

为了增加驱动时间,我们需要减少擒纵机构的功率损失,它消耗了主弹簧能量的一半左右。

Takano擒纵机构消耗一半的动力有几个原因,但其中之一是重量。在46-F7的运动中,逃生轮是由一种叫做镍银的金属制成的。这样一来,逃生轮就很重,移动时就耗尽了动力。

Takano托盘石和逃脱轮之间的摩擦力是另一个功耗的源泉。托盘石头安装在托盘叉的尖端处,连接逃脱轮和平衡轮。托盘石材由合成红宝石制成,这足以承受长时间的驾驶。如果托盘石和擒纵轮之间的接合量是百分之一百颗毫米的传统加工精度,则必须在设计中提供一定的余量,这是我们称呼的量。当然,该间隙成为额外的负载,也产生了由托盘石和逃逸轮消耗的摩擦力。因此,为了解决体重和尺寸准确性的问题,我们决定开始开发硅逃脱轮,我们没有先前的经验。

利用MEMS工艺成功制造硅逃生轮

硅防滑轮在手表中常见吗?

Mukaiyama Keiichi

Mukaiyama.一些瑞士制表师使用Silicon Escape Wheels,但我认为我们是日本的第一个尝试他们的制造。但是,钟表操作部门没有能力制作硅部件。因此,我们寻求EPSON技术开发部门的合作,我们知道有硅处理专业知识。我们使用它们使用它们使用的MEMS制造技术与它们一起开发硅逸轮,这些技术也用于制造诸如EPSON的打印头的组件。

你们在开发过程中遇到了哪些困难?

Takano硅的相对密度较低——大约是我们用于金属逃生轮的镍银的三分之一。因为它是一种类似玻璃的材料,它很脆,很容易破碎。所以,最大的技术挑战之一就是让逃生轮变轻,同时保持所需的强度。解决办法是拍一部电影。

一个电影吗?

Mukaiyama.当硅被热退火时,在其表面形成一层二氧化硅薄膜。将该膜去除,然后再次进行热氧化。我们发现,当这个过程重复时,硅表面变得圆润,角被移除,表面形成了二氧化硅层。这些变化降低了脆性和对切屑的敏感性。结果,我们成功地制造了一个甚至比金属逃生轮更坚固的逃生轮。

TakanoMEMS制造将加工精度提高到千分之一毫米。因此,我们能够减少80%的用户粘性。此外,从镍银到硅的转换使逃生轮的重量减少了约65%。然而,还有另一个问题也需要解决。

通过硅逸轮研发获得新的专利技术。

什么样的问题?

Mukaiyama Keiichi

Mukaiyama.有一个问题是由硅对晶片的敏感性引起的。它成为必要的调整小齿轮是插入在逃生轮的中心。小齿轮,就像早期的金属逃生轮一样,是由金属制成的,所以它可以被强力敲入到位。

Takano然而,当我们试图用金属小齿轮固定硅擒纵轮时,逃逸轮破裂。相反,如果你不使用尽可能多的力,小齿轮将无法正确地保持逃脱轮,并且精度会恶化。所以,我们仔细考虑了潜在的解决方案。我们提出的想法是通过利用擒纵轮的配置来分散力并防止通过贷款弹性来破坏。

这是一个创新的想法。

Mukaiyama.然而,我们必须确定哪种配置实际上是最好的。这个想法很好,但是从那到真正设计一个能抵抗断裂的逃生轮的过程并不容易。除了和技术开发部的人一起回顾这些想法外,我们还制作了几十个逃生轮原型来寻找最优配置。我们通过这个反复试验的过程得到了当前的配置。

这是一种独特的配置。

Takano Masashi.

Takano通过设计类似风车的叶片,逃生轮在某些地方变得有弹性。此外,与小齿轮紧密接触的逃生轮部分的结构就像牙刷上的刷毛尖端。小齿轮也被重新设计和狭缝被添加,以便小齿轮将与这种不均匀的配置啮合。这个过程的尝试和错误导致了一个新的逃脱轮和齿轮分散的力量,因为他们啮合。该设计也获得了专利。

通过纳米级薄膜厚度控制技术,实现了明亮的蓝色。

看来,由于新的46-F8运动在骨架模型中使用,因此您也在外观方面进行了很多关怀。

Mukaiyama Keiichi

Mukaiyama.我们做了。这里,技术开发部门的纳米级膜厚度控制技术也发挥了重要作用。除了前面提到的氧化物层外,还形成多层多晶硅膜,以形成更生动的颜色发育。结果是明亮的蓝色逃脱轮。顺便提一下,我们制造它的原因是逃脱轮的形状类似于银河系,蓝色让人想起银河系。

Takano Masashi.

Takano现在回想起来,老实说,我们在开发阶段遇到了很多困难。但是,在克服了所有的困难之后,当我第一次看到蓝色的逃生轮精准的旋转时,我不禁留下了深刻的印象。配备46-F8机芯的东方之星模型采用了骨架设计,所以我希望人们能通过手表正面和背面的水晶感受到我们第一次看到机芯时的激动。

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