fbpx
百家競秀 矽水長流(二):PATEK PHILIPPE

在矽材質專利權去年底到期之前,除了雅典錶、百達翡麗、勞力士和Swatch集團外,任何其他工廠的相關產品都是被禁止上市的。君不見2018年Baume & Mercier的Baumatic五日鍊矽游絲才剛發表,半年內就因被百達翡麗和Swatch集團提出告訴而默默地消失,五年研發心血就這樣在市場上神隱。這個事件也顯示出矽材質市場已發展成兵家必爭之地,因此在探討其專利權到期後會帶來何種改變之前,有必要先了解這幾個主要品牌當年是如何掌握矽材質研發技術。

 

位於瑞士Neuchâtel的CSEM(Swiss Center for Electronics and Microtechnology )研發出能讓矽游絲順利運作的技術,是如今製錶業進入矽世代的重要推手。

 

若要說到矽材質在高級製錶的前世今生,就不能不提引進矽材質的開拓者雅典錶。品牌當家製錶師Ludwig Oechslin及產品研發總監Pierre Gygax和瑞士Neuchâtel的IMT微機電技術學院合作,在2001年時發表第一代Freak腕錶。要注意的是此時的Freak僅配備以矽材質製成的擒縱輪,矽游絲還尚未出現。據報導當時Oechslin及Gygax的終極目標確實是矽游絲,但部分難關還無法克服,其中最棘手的還是對溫度太敏感。即便矽材質本身擁有高熱穩定性,溫差變化依然會讓頻率有明顯波動。這個大問題後來則是由同樣位於Neuchâtel、專門研究電子與微技術的非營利組織CSEM,在來自勞力士、百達翡麗及Swatch集團的三方支援找到解決辦法。

雅典錶在2001年發表的初代Freak腕錶是首款應用矽材質零件的腕錶。

 

他們在表面加上一層SiO2氧化矽膜包覆住整個游絲,讓矽游絲得以表現出完美的溫差調節特性。這項技術開發完成後,CSEM便在2002年11月向歐洲專利局申請專利權,專利權由參與研究的勞力士、百達翡麗及Swatch集團共同擁有,並且由於大量技術源自於雅典錶的研發成果,因此授權雅典錶共同開發及生產矽材質製錶零件。

 

 

雖然矽擒縱及矽游絲的生產被上述這幾個品牌藉由專利權所把持,高級製錶業中還是有品牌在這20年間另闢蹊徑,利用矽材質開發出與傳統製錶結構迥異的裝置。Girard-Perregaux芝柏錶就曾在2008年時推出一個prototype,並且在2012年開發完成,以Constant Escapement為名上市。芝柏錶的Constant Escapement依然採用傳統材質製作擒縱輪和游絲等零件,但他們重新設計擒縱系統的結構,並加裝了一個以矽材質製成的專利裝置,厚度14微米,僅人類頭髮1/6粗細的簧片與擒縱叉相連,透過矽簧片震動幅度永恆不變的特性來控制擒縱叉的擺幅,讓擺輪永遠都接收到同樣強度的動力。這個裝置並不著眼於矽擒縱,又是以恆定動力為出發點來設計,與CSEM的專利內容並不牴觸,因此未受到法律限制,也在日後發展出更多後續款式。

 

芝柏錶Constant Escapement厚度僅14微米的矽簧片永遠以同樣幅度運動,使擺輪的擺幅能保持恆定。

 

 

PATEK PHILIPPE先進技術研究

前面說到雅典錶在2001年率先以一己之力研發出可用於機械機芯的矽材質零件,但一來過於前衛,二來雅典錶當時並非主流品牌,儘管概念可說是前所未見,卻沒有引起太大關注。矽材質真正受到製錶業正視,是在百達翡麗也投入研發之後。透過與CSEM及勞力士、Swatch集團聯手,百達翡麗開啟了品牌的「Advanced Research先進技術研究」,在2005年推出一款特別版Ref. 5250年曆腕錶,配備專利Silinvar矽擒縱輪,尺寸重量都只有傳統擒縱輪的2/3,讓發條動力能更有效率地應用。

 

Patek Philippe Annual Calendar Advanced Research Ref.5250G配備專利Silinvar矽擒縱輪

 

必須注意的是,此時Silinvar已經採用能夠降低溫差影響的氧化矽膜,但矽游絲尚未出現。史上第一款矽游絲是在一年之後,隨著玫瑰金Ref. 5350登場的Spiromax游絲。以矽材質製作的Spiromax不僅具有質輕、防磁、抗震與不受溫差影響等特性,還在游絲末端加入「百達翡麗末端弧線」,外側較厚的設計迫使游絲保持以同心張縮,並且在游絲中心與末端各設一個獨門拴座,讓製錶師更準確地掌握游絲有效長度。

 

Patek Philippe Ref.5350 Annual Calendar Advanced Research

 

兩年後,百達翡麗又緊接著推出Ref.5450,將之前的Silinvar矽擒縱輪稍作改良,搭配Spiromax矽游絲,再加上全新矽擒縱叉,組合成完全體的Pulsomax擒縱裝置。新的擒縱叉除了以矽材質製作外,叉頭部分以獨家研製的幾何線條設計,可更有效率地傳遞動力及接收擺輪頻率。與傳統槓桿式擒縱相比,Pulsomax擒縱能省下約15%的動力,保養年限也因矽材質的應用而得以延長。

 

以CSEM的專利技術為基礎,百達翡麗設計出品牌專屬的Spiromax矽游絲。

 

「先進技術研究」並沒有因為Pulsomax擒縱的完成而停下腳步,2011年適逢獨家Gyromax擺輪60週年,品牌發表GyromaxSi的全新擺輪設計。造型類似領結,以和Silinvar相同的矽材質製作,配上24K金配重及四枚K金平衡螺絲。極重的擺臂結合輕量化矽材質本體可減少擺輪軸心2/3的負擔,並同時維持高效率慣性運動。至此,百達翡麗已註冊多達17項矽材質相關專利。

 

百達翡麗於2013年發表的Gondolo 編號5200 腕錶,搭載28-20 REC 8J PS IRM C J 長方形機芯,備有由Silinvar®矽製材料製作的Spiromax® 游絲及Pulsomax® 擒縱器。

 

先進技術研究接下來沉寂了約六年時間,那是因為百達翡麗將研究重心轉移至時區功能。2017年推出的Ref. 5650G Aquanaut Travel Time以極具開創性的裝置重新詮釋兩地時間功能,而第二代Spiromax游絲也跟著一起亮相。除了原本在游絲末端的「百達翡麗末端弧線」,游絲最內層的部位也加入一道曲線,使游絲與擺輪受重力的中心點永遠保持一致,擺動速度和擺幅的變動也就更小,數據顯示每日誤差僅僅只有-1至+2秒。

 

Aquanaut Travel-Time Advanced-Research Ref.5650

 

百達翡麗針對矽擒縱的研究至此已大臻圓熟,以品牌過往穩健的步調來看,Pulsomax擒縱搭配Spiromax游絲這個組合將持續使用很長一段時間,短期內不會有太重大的改革。