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[钟表基础知识] 贺论坛重开之喜 抛砖引玉说一下游丝

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eco

   发表于 2014-12-29 20:40:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
机械机械仪器能够准确记录时间,让时间有了度量。不得不提到一个人,那就是近代实验科学的奠基者之一伽利略。1583年,在他19岁的一天,他无疑观察到观察到悬在天花板上的挂灯微微晃动。伽利略发现这个挂灯摆动逐渐平息的过程中,每次摆动所用的时间并不改变。这一发现引起了伽利略的思考,回家后,他继续研究,发现并提出了单摆的isochronism等时性。即 摆的周期并不取决于摆线上悬挂物的多少,而只取决于摆线长度的平方根。如果不考虑阻力的影响,悬挂在等长线上的一个软木球或一个铅球的摆动规律是相同的。如果使用相同长度的线,就能确定相同的摆动周期,就能准确记录时间。伽利略意识到了这一伟大发现的重要性,于是他开始用摆,并应用摆的等时性指示时间。但是在当时科学被宗教压制,他由于从事科学活动遭到了教会的迫害。到1636年,他已经双目失明,还向荷兰政府建议试制摆钟,却没有如愿。1641年伽利略将其钟表概念传给其子Vincenzio,然后他就于1642年去世。Vincenzio于1649年开始建造并不幸地于当年去世,这意味着此项工作永远再无法完成。幸运的是在1657年在意大利籍伽利略与瑞士籍乔斯特-布基Jost Bürgi的工作基础上,由荷兰物理学家Christian Huygens发明了钟摆钟。其建造工作被委派给了荷兰钟表匠萨缪尔-考斯特Samuel Coster。惠更斯第一个将钟摆钟带离实验阶段。1659他完善了钟摆的等时性。惠更斯发现了伽利略实验的一处局限性(周期误差),制造出了摆线式钟摆,无论摆幅多大均能确保摆动周期严格一致,即使在大摆幅的情况下也是如此。1673出版《Horlogium Oscillatorum钟表摆动》,这是惠更斯阐述钟摆钟运行和组装的一部主要著作。这是他在摆和钟表学方面的主要著作。[1]该书被认为是17世纪力学三大著作之一,另两本是伽利略的两种新科学(1638)和牛顿的自然哲学的数学原理(1687)。这本书包括钟的设计描述,摆动的分析,以及曲线理论。惠更斯采用更明晰的逻辑架构重新推导了伽利略对物体下落的原始研究;求出了等时降落问题的解——旋轮线,而不是伽利略认为的圆;并且概述了渐屈线和弧长的理论。惠更斯还求出了几个动力学问题的解,比如单摆和复摆的振动周期、振动中心及其与轴心点的可互换性;提出了匀速圆周运动的离心率定理,以及转动惯量的概念。事情到了这里,就开始了戏剧性的变化。另一位主人公英国物理学家胡克出场了。胡克建立了弹性体变形与力成正比的定律,就是著名的胡克定律。1660年他在实验中发现螺旋弹簧伸长量和所受拉伸力成正比。1676年在他的《关于太阳仪和其他仪器的描述》(A Description of Helioscopes and Other Instruments)一文中用字谜形式发表这一结果,谜面是ceiiinosssttuv。1678年在他的小册子《势能的恢复——论说明弹跳体能力的弹簧》(Lectures de Potentia Restituva, or of Spring Explaining the Power of Springing Bodies)一文中公布了谜底:ut tensio sic vis,这句拉丁文的意思是“伸长量和力成正比”。这是关于弹性体胡克定律的最早形式。 胡克对万有引力定律的发现起了重要作用,牛顿应用了他的观点,但牛顿却拒绝承认来自胡克。他用显微镜观察软木结构中的“微孔”或“细胞(cell)乃生物学中“细胞”一词的起源。他在1672年发现光的衍射现象,并采用光波理论解释这种现象。胡克制造过各种机械,包括万向接头在内。1666年伦敦大火以后,他在重建城市中设计了一些重要建筑物。风向仪,水平仪等装置的发明权也常常归功于他。可能是胡克实在是太忙了,他发现了弹簧的特性并对此做了大量的研究,但是他却没有做出第一只实物。而是停留在书稿上面。直到他知道惠更斯在1675年1月30日向法国皇家学会展示了游丝摆轮实物,替代他成为了官方认可的钟表游丝摆轮的发明人。他暴跳如雷并开始了一段和惠更斯旷日持久的游丝发明权的争夺战。惠更斯和上次制作摆钟一样,并没有自己亲自动手,而是委托法国钟表匠IsaacThuret或 Jacques Thuret制造了世界上第一枚采用游丝的钟表。至此,钟表历史翻开了新的一夜,其后的300多年间,几乎所有的钟表都是采用具有等时性的游丝设计。惠更斯改变了钟表行业,开创了精确性的时代,被称为科学制表之父。

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eco
沙发
 楼主| 发表于 2014-12-29 20:42:13 | 只看该作者
游丝是机械手表中最重要的零件,没有之一。很多品牌厂商都号称采用自产的机芯,但是里面的游丝大多数却是外购。游丝的加工和生产过程,各大游丝厂家都是秘而不宣,鲜有其报道。
第一步  原料熔炼
首先要将所需各种金属放在熔炉中熔炼,每一种金属必须通过仔细的称量,保证和预先设计的成分含量相同,不得参入其他杂质,这对成品游丝及其重要。由于游丝钢材需求小,金属原料性质要求特殊,一般都是委托特殊钢厂小规模冶炼,按量生产。也有游丝厂家处于金属配方保密和品质要求的目的自己购进小熔炉进行原料熔炼,但生产成本也大大提高。游丝的熔炼是采用真空感应炉,在感应炉中的交变电磁场作用下,物料内部产生涡流从而达到加热或着融化的效果。真空感应炉加热速度快、生产效率高,炉中材质的成分和温度均较均匀。之后再使用真空自耗炉进行第二次重熔,以减少合金里面的氧化物.硫化物..氮化物和杂质,保证原料质量。
第二步 制胚
    合金熔炼成功以后,要在真空的环境下进行胚体浇注。浇注的速度先快后满,一气呵成不能断流,防止胚体产生缩孔。等胚体冷却后才能脱模,并仔细检查有无气泡,结疤,夹杂,偏析。然后再将冷却的合金胚体剥皮,清除表面的缺陷,取其中心质地最完美的部分。
第三步 锻造
   将剥皮清理后的胚体加热,达到预定温度后取出,利用锻压机械对金属坯料施加压力,通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构。
第四步 热轧
   将合金胚体质地完全均匀后,趁热将其热轧成钢棍,以便后续生产。棍体要仔细检查不得有任何瑕疵。
第五步 拉丝
   将合金棍一头固定,使其穿过一个模具环,另外一头连接电机,驱动其通过模具环。由于金属具有延展性,在拉扯下合金棍的直径变小,长度增加。每次拔拉后,都要进行酸洗,清洁表面。再用清水冲洗掉酸液,涂上润滑剂,随后进行加热软化,不断更换模具环,减少合金棍直径。不断重复这些过程,合金棍就由棍变成丝了。
第六步固溶处理和酸洗
指将游丝加热后,快速冷却,用以改善合金的塑性和韧性,提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工或成型。最后再进行一次酸洗,制成游丝胚体。
第七步盘丝   
裁剪取下四根或者三根特定长度的游丝,将其一头固定在盘丝器中心,转动轴心,四根游丝就按照阿基米德螺线缠绕在一起。大概样子就像平时常见的蚊香,只不过由2根变成了四根。然后取下缠绕在一起的游丝盘,进行热处理,使其保持螺线的形态。
第八步分丝
  利用人工或者空气分丝机将游丝盘分解为4根独立的游丝第八步  检验毛坯游丝  检验每一根游丝是否完整。光洁,。现代一般是将游丝放置在投影仪上放大数十倍同标准游丝图纸进行对比检测。
第九步制作成品游丝
  以前游丝厂家制成毛坯游丝后都是直接出售给机芯厂家,并不进行再加工处理。后来随着钟表生产分工,游丝厂家也开始提供制作游丝内桩,外桩和游丝盘绕服务。值得一提的是,常见的平游丝已经能通过全自动机械进行游丝末端处理,便于快慢针调节。但宝玑上饶等其他游丝尚且不能全部机械加工,只能手工盘绕。
eco
板凳
 楼主| 发表于 2014-12-29 20:59:26 | 只看该作者
游丝加工看似简单,只有9个步骤,国内随便找一家铁丝生产厂家更换一下加工设备都能制作。但是300多年来,能生产好游丝的厂家真的是屈指可数,原因在于游丝的生产要求并不简单。游丝作为机械钟表里面重要的零件,也是最敏感的部分。在游丝上面任何一点小的错误都直接影响手表的走时精度。理论上,游丝的理想要求是无磁.恒弹性.同心.防震.抗氧化腐蚀.疲劳强度高。游丝加工中,原料配比,热处理,盘绕是对游丝品质最关键的三个步骤。自游丝发明之日起,对完美游丝的追求都重未止步,对这三个步骤的革新也从未停止。

  游丝材料使用的金属学名叫做恒弹性合金,它和其他金属材料的显著区别就是,它的弹性模量在一定的温度范围内保持恒定或者绝对值接近零。使用恒弹性合金可以大大减少外界温度对于手表走时精度的影响。恒弹性合金按照磁敏感程度又分为弱磁性和无磁性。早期制造的游丝是采用低碳钢,这种材料制成的游丝对温度和磁力及其敏感,采用这样的游丝钟表的误差一天能有好几分钟。并且碳钢游丝弹性系数较低,无形中也增加了发条动力的消耗。一旦钟表进水,导致游丝生锈腐蚀,整个手表就坏掉了。当时的制表师迫切地寻找各种材料用以解决这些问题。1846年,江诗丹顿就已经尝试使用铜质游丝和摆轮,但由于铜类金属的弹性性能和其他机械性能不足就放弃了。当时瑞士成立了防磁金属研究会,作为协会成员,江诗丹顿制成了第一批使用钯金属游丝的钟表。在1872年lange手表的理查朗格就注册了铝合金的零件及摆轮游丝专利。甚至在1883年, E. J. Dent 采用了玻璃制作游丝,这样的游丝不生锈不受磁,但是由于昂贵和易碎不得不放弃。1885年江诗丹顿制造了一枚摆轮.游丝.擒纵夹板.齿轮均由钯合金制造,擒纵叉为铜质.并使用金质擒纵轮的钟表。另外江诗丹顿在日内瓦天文台屡获荣誉的一大法宝就是使用了日内瓦黄金加工厂提供的黄金摆轮和游丝。很显然,黄金.钯金.玻璃.铝并适合作为游丝原料大规模生产使用,他们过于昂贵,特别是铝。我们现在的生活中,铝随处可见,可是在一百多年前由于生产技术水平的限制,铝是不折不扣的奢侈金属。拿破仑曾经宴请各方,高贵的王室成员使用的都是铝叉铝勺,普通来宾则是使用“低档”的黄金餐具,这样的情况直到1884年才有美国人查尔斯•马丁•霍尔发明了电解法冶炼铝。当时大部分普通钟表还是使用传统的低碳钢游丝,并使用“双合金温差自动补偿摆轮”来调节因温差所造成游丝有效长度改变而产生误差的问题,这种摆轮通常外圈是黄铜材质、内圈为钢材,当温度变化发生热胀冷缩的情况时,利用外圈金属膨胀系数大于内圈的物理特性自动调节温度对游丝所造成的误差。一般的纯金属随着温度的提高,原子间的结合力就会逐渐下降,由其制成的游丝恒弹性就会改变。对于恒弹性金属的研究重心就在于合金,可一直没有显著成果。直到 生于瑞士的法国物理学家Charles Edouard Guillaume出现,他通过大量的研究发现含36%镍的铁镍合金对温度敏感程度特别小,不会随温度升高发生大幅度膨胀。这对基于长度的等时性游丝极其重要,他于1896年研发Invar镍铁合金,取名来自“invariable”的缩写,也就是“不变”的意思。而后他应日内瓦大学历史自然教授也同时是钟表匠的Paul Perret的请求,开始研究镍铁合金的恒弹性,1904年他发现在铁镍合金中加入铬,可以显著提高成品游丝性能。在铁镍合金中添加铬,当铬含量达到12%,镍含量到达36%时,合金的热膨胀系数绝对值趋近于零并且在室温范围内系数改变特别平缓。P.Chevenard在Guillaume的指导下,完善了配方,制成了Elinvar,并最后定型生产。Guillaume发明了Inver因瓦不变合金,因为这一跨时代的研究Guillaume获得了1920年诺贝尔物理学奖,这是目前唯一来自制表领域的成果获得诺比尔奖殊荣。因为Guillaume当时得到了法国专业合金生产商———殷菲公司(Imphy Alloys)支持,作为因瓦合金(Invar)的合作发明者。殷菲公司率先生产了Elinvar合金,并与1920作为商品推出,在市场上花了差不多10年,Elinvar合金取代了近三百年的碳钢。巨大的游丝原料市场被殷菲公司独占,赚的盆满钵满。于是许多冶金公司也开始了游丝合金的研究。1930年,理查朗格在德国注册了铍合金游丝专利,专利号码为529945。Reinhard Straumann 于1931年开发出了更优质的游丝合金材料Nivarox,名字来自于“non-variable" 不变和"oxide-resistant ”抗氧化的结合。Straumann在原有的Elinvar合金里面加入了不足百分之一的铍,但是就是这细微的改变,产生了巨大的变化。铍和镍相结合减少游丝对磁的敏感性,比使用钛.铝的添加更能提高游丝弹性和强度。到了1933年,R.Straumann在德国 Vakuumschmelze真空冶炼公司--一家专业磁性材料研究生产商,完善了Elinvar合金的配方制成了全新的Nivarox合金。恒弹性合金因为其特殊的性能,并不仅仅应用于钟表游丝生产。还可以用于弹簧天平.压力表,具有巨大的经济价值,同期各国也开始研究生产。作为二战后的霸主美国也不甘示弱,1946年Wilson公司研制Ni-Spanc,在Elinvar镍铁合金中添加了钛用以提高硬度,成为最广泛使用的恒弹合金之一。美国的一家弹簧秤商John Chation&Sons研制出Iso-Elastic合金,汉密尔顿研究出Elinvar—Extra,贝尔电话公司研究出Vibralloy。日本作为钟表生产大国,早期也是采用Elinvar,而后1952年日本研究出了Co-Elinver合金,在Elinvar合金中添加了Co钴,这种Elinvar的变种合金大获成功,日本的钟表普遍装载使用Co-Elimver合金游丝。法国的殷菲公司还生产着Durival,这是由P. Cheverard在原来的Elinvar加入了钛.铝,改善了力学性能。瑞士的Dubois则提出了添加Ni铌的Isoval,瑞士专利号266413。中苏两国生产的游丝则均是仿自美国Ni-Spanc,苏联称为H42XT系列合金。我国国内称为3J53,Co-Elinvar含钴成本过高,Nivarox含铍具有致癌毒性,3J53游丝合金生产符合我国国情,因此成为我国过去和现在用得最广泛的游丝材料。我国开始生产手表,游丝并非国产,而是依靠进口。1960年冬,上海关勒铭金笔厂得到政治任务转型生产游丝。从无到有,经过全厂上下几百人2年多的摸索,我国才实现游丝自产,关勒铭金笔厂也就是后来上海钟表原件厂的前身。

1984 年Nivarox SA 和瑞士一家钟表零件加工商Fabriques d'Assortiments Réunis (FAR)合并,改名为 Nivarox-FAR。 Nivarox-FAR公司是瑞士摆陀及擒纵机构零部件制作领域的专业翘楚。此公司的四个制造厂设于瑞士制表区汝拉山脉的核心地带,分别从事擒纵机构、摆陀及微型旋转零件、微型冲压部件和电腐蚀工艺,同时充分运用先进的设计和技术制作精良零部件,其产品广为世界知名腕表所采用。1985年 Nivarox-FAR被Swatch Group收购。而后由于技术的垄断性和swatch集团的大力扶持,Nivarox-FAR彻底占领了世界游丝的市场。就连swatch集团竞争对手LVMH集团和历峰集团(Richemont集团也不得不使用Nivarox-FAR的产品。海耶克通过Nivarox-FAR紧紧掐住了对手的脖子。其中的一些品牌看见了危机,产生了些许的忧患意识,如ROLEX、ULYSSENARDIN、PATEK PHILIPPE纷纷开始另寻它路。
eco
地板
 楼主| 发表于 2014-12-29 20:59:56 | 只看该作者
游丝加工看似简单,只有9个步骤,国内随便找一家铁丝生产厂家更换一下加工设备都能制作。但是300多年来,能生产好游丝的厂家真的是屈指可数,原因在于游丝的生产要求并不简单。游丝作为机械钟表里面重要的零件,也是最敏感的部分。在游丝上面任何一点小的错误都直接影响手表的走时精度。理论上,游丝的理想要求是无磁.恒弹性.同心.防震.抗氧化腐蚀.疲劳强度高。游丝加工中,原料配比,热处理,盘绕是对游丝品质最关键的三个步骤。自游丝发明之日起,对完美游丝的追求都重未止步,对这三个步骤的革新也从未停止。

  游丝材料使用的金属学名叫做恒弹性合金,它和其他金属材料的显著区别就是,它的弹性模量在一定的温度范围内保持恒定或者绝对值接近零。使用恒弹性合金可以大大减少外界温度对于手表走时精度的影响。恒弹性合金按照磁敏感程度又分为弱磁性和无磁性。早期制造的游丝是采用低碳钢,这种材料制成的游丝对温度和磁力及其敏感,采用这样的游丝钟表的误差一天能有好几分钟。并且碳钢游丝弹性系数较低,无形中也增加了发条动力的消耗。一旦钟表进水,导致游丝生锈腐蚀,整个手表就坏掉了。当时的制表师迫切地寻找各种材料用以解决这些问题。1846年,江诗丹顿就已经尝试使用铜质游丝和摆轮,但由于铜类金属的弹性性能和其他机械性能不足就放弃了。当时瑞士成立了防磁金属研究会,作为协会成员,江诗丹顿制成了第一批使用钯金属游丝的钟表。在1872年lange手表的理查朗格就注册了铝合金的零件及摆轮游丝专利。甚至在1883年, E. J. Dent 采用了玻璃制作游丝,这样的游丝不生锈不受磁,但是由于昂贵和易碎不得不放弃。
eco
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 楼主| 发表于 2014-12-29 21:00:19 | 只看该作者
1885年江诗丹顿制造了一枚摆轮.游丝.擒纵夹板.齿轮均由钯合金制造,擒纵叉为铜质.并使用金质擒纵轮的钟表。另外江诗丹顿在日内瓦天文台屡获荣誉的一大法宝就是使用了日内瓦黄金加工厂提供的黄金摆轮和游丝。很显然,黄金.钯金.玻璃.铝并适合作为游丝原料大规模生产使用,他们过于昂贵,特别是铝。我们现在的生活中,铝随处可见,可是在一百多年前由于生产技术水平的限制,铝是不折不扣的奢侈金属。拿破仑曾经宴请各方,高贵的王室成员使用的都是铝叉铝勺,普通来宾则是使用“低档”的黄金餐具,这样的情况直到1884年才有美国人查尔斯•马丁•霍尔发明了电解法冶炼铝。当时大部分普通钟表还是使用传统的低碳钢游丝,并使用“双合金温差自动补偿摆轮”来调节因温差所造成游丝有效长度改变而产生误差的问题,这种摆轮通常外圈是黄铜材质、内圈为钢材,当温度变化发生热胀冷缩的情况时,利用外圈金属膨胀系数大于内圈的物理特性自动调节温度对游丝所造成的误差。一般的纯金属随着温度的提高,原子间的结合力就会逐渐下降,由其制成的游丝恒弹性就会改变。对于恒弹性金属的研究重心就在于合金,可一直没有显著成果。直到 生于瑞士的法国物理学家Charles Edouard Guillaume出现,他通过大量的研究发现含36%镍的铁镍合金对温度敏感程度特别小,不会随温度升高发生大幅度膨胀。这对基于长度的等时性游丝极其重要,他于1896年研发Invar镍铁合金,取名来自“invariable”的缩写,也就是“不变”的意思。而后他应日内瓦大学历史自然教授也同时是钟表匠的Paul Perret的请求,开始研究镍铁合金的恒弹性,1904年他发现在铁镍合金中加入铬,可以显著提高成品游丝性能。在铁镍合金中添加铬,当铬含量达到12%,镍含量到达36%时,合金的热膨胀系数绝对值趋近于零并且在室温范围内系数改变特别平缓。P.Chevenard在Guillaume的指导下,完善了配方,制成了Elinvar,并最后定型生产。Guillaume发明了Inver因瓦不变合金,因为这一跨时代的研究Guillaume获得了1920年诺贝尔物理学奖,这是目前唯一来自制表领域的成果获得诺比尔奖殊荣。因为Guillaume当时得到了法国专业合金生产商———殷菲公司(Imphy Alloys)支持,作为因瓦合金(Invar)的合作发明者。殷菲公司率先生产了Elinvar合金,并与1920作为商品推出,在市场上花了差不多10年,Elinvar合金取代了近三百年的碳钢。巨大的游丝原料市场被殷菲公司独占,赚的盆满钵满。于是许多冶金公司也开始了游丝合金的研究。
eco
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 楼主| 发表于 2014-12-29 21:00:57 | 只看该作者
本帖最后由 eco 于 2014-12-29 21:44 编辑

1885年江诗丹顿制造了一枚摆轮.游丝.擒纵夹板.齿轮均由钯合金制造,擒纵叉为铜质.并使用金质擒纵轮的钟表。另外江诗丹顿在日内瓦天文台屡获荣誉的一大法宝就是使用了日内瓦黄金加工厂提供的黄金摆轮和游丝。很显然,黄金.钯金.玻璃.铝并适合作为游丝原料大规模生产使用,他们过于昂贵,特别是铝。我们现在的生活中,铝随处可见,可是在一百多年前由于生产技术水平的限制,铝是不折不扣的奢侈金属。拿破仑曾经宴请各方,高贵的王室成员使用的都是铝叉铝勺,普通来宾则是使用“低档”的黄金餐具,这样的情况直到1884年才有美国人查尔斯•马丁•霍尔发明了电解法冶炼铝。当时大部分普通钟表还是使用传统的低碳钢游丝,并使用“双合金温差自动补偿摆轮”来调节因温差所造成游丝有效长度改变而产生误差的问题,这种摆轮通常外圈是黄铜材质、内圈为钢材,当温度变化发生热胀冷缩的情况时,利用外圈金属膨胀系数大于内圈的物理特性自动调节温度对游丝所造成的误差。一般的纯金属随着温度的提高,原子间的结合力就会逐渐下降,由其制成的游丝恒弹性就会改变。对于恒弹性金属的研究重心就在于合金,可一直没有显著成果。直到 生于瑞士的法国物理学家Charles Edouard Guillaume出现,他通过大量的研究发现含36%镍的铁镍合金对温度敏感程度特别小,不会随温度升高发生大幅度膨胀。这对基于长度的等时性游丝极其重要,他于1896年研发Invar镍铁合金,取名来自“invariable”的缩写,也就是“不变”的意思。而后他应日内瓦大学历史自然教授也同时是钟表匠的Paul Perret的请求,开始研究镍铁合金的恒弹性,1904年他发现在铁镍合金中加入铬,可以显著提高成品游丝性能。在铁镍合金中添加铬,当铬含量达到12%,镍含量到达36%时,合金的热膨胀系数绝对值趋近于零并且在室温范围内系数改变特别平缓。P.Chevenard在Guillaume的指导下,完善了配方,制成了Elinvar,并最后定型生产。Guillaume发明了Inver因瓦不变合金,因为这一跨时代的研究Guillaume获得了1920年诺贝尔物理学奖,这是目前唯一来自制表领域的成果获得诺比尔奖殊荣。因为Guillaume当时得到了法国专业合金生产商———殷菲公司(Imphy Alloys)支持,作为因瓦合金(Invar)的合作发明者。殷菲公司率先生产了Elinvar合金,并与1920作为商品推出,在市场上花了差不多10年,Elinvar合金取代了近三百年的碳钢。巨大的游丝原料市场被殷菲公司独占,赚的盆满钵满。于是许多冶金公司也开始了游丝合金的研究。
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发表于 2014-12-29 21:10:41 | 只看该作者
大锅你不如说说怎么盘游丝好了
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发表于 2014-12-29 21:24:42 | 只看该作者
很好的资料
eco
9#
 楼主| 发表于 2014-12-29 21:45:00 | 只看该作者
1885年江诗丹顿制造了一枚摆轮.游丝.擒纵夹板.齿轮均由钯合金制造,擒纵叉为铜质.并使用金质擒纵轮的钟表。另外江诗丹顿在日内瓦天文台屡获荣誉的一大法宝就是使用了日内瓦黄金加工厂提供的黄金摆轮和游丝。很显然,黄金.钯金.玻璃.铝并适合作为游丝原料大规模生产使用,他们过于昂贵,特别是铝。我们现在的生活中,铝随处可见,可是在一百多年前由于生产技术水平的限制,铝是不折不扣的奢侈金属。拿破仑曾经宴请各方,高贵的王室成员使用的都是铝叉铝勺,普通来宾则是使用“低档”的黄金餐具,这样的情况直到1884年才有美国人查尔斯•马丁•霍尔发明了电解法冶炼铝。当时大部分普通钟表还是使用传统的低碳钢游丝,并使用“双合金温差自动补偿摆轮”来调节因温差所造成游丝有效长度改变而产生误差的问题,这种摆轮通常外圈是黄铜材质、内圈为钢材,当温度变化发生热胀冷缩的情况时,利用外圈金属膨胀系数大于内圈的物理特性自动调节温度对游丝所造成的误差。一般的纯金属随着温度的提高,原子间的结合力就会逐渐下降,由其制成的游丝恒弹性就会改变。对于恒弹性金属的研究重心就在于合金,可一直没有显著成果。直到 生于瑞士的法国物理学家Charles Edouard Guillaume出现,他通过大量的研究发现含36%镍的铁镍合金对温度敏感程度特别小,不会随温度升高发生大幅度膨胀。这对基于长度的等时性游丝极其重要,他于1896年研发Invar镍铁合金,取名来自“invariable”的缩写,也就是“不变”的意思。而后他应日内瓦大学历史自然教授也同时是钟表匠的Paul Perret的请求,开始研究镍铁合金的恒弹性,1904年他发现在铁镍合金中加入铬,可以显著提高成品游丝性能。在铁镍合金中添加铬,当铬含量达到12%,镍含量到达36%时,合金的热膨胀系数绝对值趋近于零并且在室温范围内系数改变特别平缓。P.Chevenard在Guillaume的指导下,完善了配方,制成了Elinvar,并最后定型生产。Guillaume发明了Inver因瓦不变合金,因为这一跨时代的研究Guillaume获得了1920年诺贝尔物理学奖,这是目前唯一来自制表领域的成果获得诺比尔奖殊荣。因为Guillaume当时得到了法国专业合金生产商———殷菲公司(Imphy Alloys)支持,作为因瓦合金(Invar)的合作发明者。殷菲公司率先生产了Elinvar合金,并与1920作为商品推出,在市场上花了差不多10年,Elinvar合金取代了近三百年的碳钢。巨大的游丝原料市场被殷菲公司独占,赚的盆满钵满。于是许多冶金公司也开始了游丝合金的研究。
10#
发表于 2014-12-29 23:56:18 | 只看该作者
资料比较老了,不过传统游丝目前仍是主流,新游丝里比较接受蓝铌,硅丝始终觉得生硬.
eco
11#
 楼主| 发表于 2014-12-30 08:34:01 | 只看该作者
OHSEAL 发表于 2014-12-29 23:56
资料比较老了,不过传统游丝目前仍是主流,新游丝里比较接受蓝铌,硅丝始终觉得生硬.

后面还有一大段,不知道为什么发不出来。我前天发了一次,审核了一天都没有通过,昨天分开发了一次,也通过不了。
12#
发表于 2014-12-30 08:42:06 | 只看该作者
eco 发表于 2014-12-30 08:34
后面还有一大段,不知道为什么发不出来。我前天发了一次,审核了一天都没有通过,昨天分开发了一次,也通 ...

可能是敏感字.
可以发出来再编辑.
13#
发表于 2014-12-30 09:29:46 | 只看该作者
我说最近论坛老上不了呢
14#
发表于 2015-12-8 15:19:11 | 只看该作者
学习了,谢谢分享!
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