腕錶抗磁功能類型介紹

鐘錶發展早期人們對走時誤差的容許度相對寬容,但隨著一些關鍵改革如游絲發明、擺輪材質改良等,讓時計準確度逐漸縮減至秒的細密度。而要讓鐘錶能夠如實且規律地捕捉時光步伐,除了直接由錶款內在如提升擺輪震頻著手,其實也需主動防範外來的影響因子,像是磁力作用便是錶壇幾世紀發展下來所面對的主要課題之一,因鐘錶結構多半仰賴大量金屬零件組成,若不小心著磁有可能影響機芯運作,像是游絲若受磁造成彼此吸黏,會導致其收縮幅度變小,後續將造成走時速度偏快的現象,且若沒有請專人進行消磁處理,情況亦不會自動改善,這正是為何需研發Anti-Magnetic 抗磁功能的原因之一。

現代的腕錶由於材質、結構設計等已有長足進步,普遍的抗磁水準比起早期腕錶或是懷錶自然強上許多,但不可忽略的是現今的科技化社會其實也替我們帶來更多接觸磁性作用的機會,生活中舉凡音響、冰箱、電腦與手機等都是產生電磁輻射的來源,因此腕錶抗磁性的進化實際上也是時代演變下的必然情況。目前各錶廠所標榜的抗磁功能有一個基礎門檻,依據ISO 764 對於機械腕錶抗磁的定義為:錶款於接近4800A/m(或約等於60 Gauss)的磁場後能夠繼續運作,且每天誤差不得超過30 秒,即符合抗磁錶定義;至於因應抗磁目的而衍生的腕錶形式,則可大略分成以下三種類型。

 

▲與日俱增的抗磁重要性

圖為三○年代品牌宣傳抗磁功能腕錶的海報,因生活中有愈來愈多的磁力源,故抗磁性漸受重視。

 

以高傳導材質裹覆機芯

提到抗磁功能中屬於廣泛應用,技術層面執行起來較為容易、成本也相對較低的作法就是於機芯外部覆蓋能夠迅速導磁的材料,錶廠通常會在面盤下方、機芯側邊以及底蓋之下分別裝置由軟鐵(純鐵Fe)製成的軟鐵蓋和軟鐵環,在錶殼與機芯中間形成一道完整的防護網,當腕錶接觸到外界較強烈的磁力場時,大部份的磁力線將會透過這一錶殼之下的軟鐵層傳導出去,且不會積聚剩磁滲透到機芯內層,由此達到抗磁的效用。

使用軟鐵抗磁層的腕錶特色在於因為有了中介物質的加入,最直接的影響便表現在錶殼體積與錶款重量上;不過如前所述,若從製作成本經濟性的角度考量,則犧牲一點錶款的輕薄度對錶廠來說絕對值得。知名例子如IWC早在二十世紀初期為了替飛行員解決惱人的機艙電磁輻射問題,便設計出一款具有軟鐵內層的B-Uhr 飛行錶,成為日後採用相同設計錶款的濫觴。

 

▲示範機種-IWC

圖中可以看見拆卸底蓋後的錶款內部,於面盤下方及機芯周圍覆有黑色的軟鐵保護設計。

 

▲示範機種-江詩丹頓
Overseas 為品牌著名抗磁作品,在其鐫刻有細緻帆船圖騰的底蓋下,同樣具有三件式軟鐵抗磁層。
 
▲示範機種-ROLEX

勞力士選擇順磁性合金作為錶殼的導磁裝置,其中抗磁蓋上刻有"B" 字記號則是代表著磁量密度。

 

▲SINN的抗磁策略

軍用風格濃厚的SINN 對於抗磁議題也頗為注重,以軟鐵包覆的設計可以有效抵抗磁力作用。

 

研發抗磁材質組成機芯

製錶師們針對抗磁目標所進行的努力尚包括由機芯內部結構的材質改良來完成,而且是在懷錶時代即已展開。不過所謂機芯改良並非指將抗磁材質廣泛運用於全部機芯組件上,主要是挑選重點予以強化,例如擒縱系統或是發條等部份。

傳統上應用在這些機芯零件的鋼材因為導磁性高,所以尋找與研發替代的材質成為抗磁的另一種手段;20 世紀後隨著科技的發達讓錶廠也有愈來愈多的抗磁物料可以選用來製作機芯重要結構,像是由鈹與青銅組成的Glucydur合金、以鐵、鉻、鎳與碳合成的Invar,或鐵、鉻、鎳、鈹和鈦組成的Nivarox 合金⋯⋯等,都是現今常見作為擒縱系統的抗磁材質,此外也有一些新興的非金屬元素像是矽或是雅典以矽加上人造鑽石所研製的DIAMonSIL 材質等,對於抗磁也都能產生顯著功效。不過相對於使用軟鐵抗磁外罩而言,研發使用抗磁的機芯材質在成本上自然會提高許多。

 

▲百達翡麗打造矽質擒縱
PP於'11 年推出的機芯新作31-260 裝配有Pulsomax®擒縱器與Spiromax®游絲,皆以矽材質所打造。
 
▲雅典DIAMonSIL擒縱

雅典與瑞士矽晶體生產商SIGATEC 合作開發的DIAMonSIL 材質,為品牌解決磁力影響的一大利器。

 

▲勞力士獨門游絲
ROLEX集合鐵、鉻、鎳等元素整合開發的Parachrom材質常用以製作游絲,呈藍色外觀。
 
▲精工Spron 610合金

精工的9S64 機芯在擒縱結構中採用品牌自行研發的Spron 610 抗磁合金來製作游絲。

 

裡應外合的抗磁策略

與其他腕錶功能一樣,還是有少數品牌會為了追求「極致化」的抗磁效果而不惜投入大量的資源,只為開發出能幾乎不受磁力影響的作品。然而既然單靠前述兩種方式各有其效果的極限,那麼同時使用抗磁材質的機芯與覆蓋軟鐵層的作法,便是現今眾錶廠在追求高抗磁功能時所祭出的一項妙招。

其中IWC 旗下的Mark 系列在一九四○年代推出的Mark XI 即以能抑制反磁性的Durochrom 合金製作部份擒縱零件,再搭配軟鐵外罩可達到80000 A /m 程度的抗磁效果,品牌隨後開展的Ingenieur 系列也延續其在抗磁性上的傑出成就。至於Rolex 的Milgauss 腕錶顧名思義乃是因其具備抵抗Mille+Gauss(即1000 高斯,也約略等於80000 A /m)的能力,其以品牌獨家的Parachrom 游絲先為擒縱打好抗磁基礎,再從機芯上、下與周邊加覆軟鐵。無獨有偶OMEGA 的Railmaster 腕錶也是在抗磁機芯外部另外採用以鉬金屬打造的防護層以提高抗磁特性。

 

▲IWC-馬克系列
IWC早期為了因應英國空軍使用需求而創製Mark系列,並以強大的抗磁功能塑造特色。
 
▲勞力士Milgauss系列
勞力士於五、六○年代大力研發抗磁功能,如Milgauss 便以遠高於標準的80000 A /m抗磁性聞名。
 
▲IWC- 工程師系列
IWC 延續馬克十一的抗磁設計而又開發出Ingenieur系列,成為業界抗磁腕錶的代表作品。
 
▲OMEGA-Railmaster系列
歐米茄的Railmaster 腕錶乃是採用較罕見的鉬金屬合金導磁外罩,作為內部抗磁機芯的屏障。