5.石英表的核心是一小片石英。天然形态的石英首先被装入一个大釜或高压釜中(医生和牙医也使用同样的设备对仪器进行消毒)(见图2)。悬挂在高压釜顶部的是理想晶体结构的种子或微小的石英颗粒。将含有天然石英的碱性物质泵入高压釜底部,将高压釜加热到大约400℃的温度。天然石英溶解在热碱性**中,蒸发并沉积在种子上。当它自我沉积时,它遵循种子的晶体结构模式。大约75天后,可以打开高压釜盖,取出新生长的石英晶体,并用金刚石锯(用于切割极其坚硬的材料)切成正确的大小比例。晶体切割过程中不同的角度和厚度可以实现符合设计要求的震**频率和模式(类似于钟摆在两点之间来回摆动)。
图2 在自然状态下,石英首先被装入一个大釜或高压釜中。悬挂在高压釜顶部的是理想晶体结构的籽晶或微小的石英颗粒。将含有天然石英的碱性物质泵入高压釜底部,高温加热,使石英溶解在高温碱性**中蒸发,并沉积在籽晶上。
6.为了保证石英晶体最有效地工作,要将石英真空密封起来。最常见的是将石英放置在一种胶囊里,两端连接着电线,可以通过焊接或以其他方式将石英晶体连接到电路板上。
7.和石英制造过程一样,简称“微芯片”的制造也是由手表制造商的供应商进行的。微芯片的制造是一个广泛而复杂的过程,它涉及化学或X射线蚀刻微小的电子电路(用于传导电流)到一小片二氧化硅上。印刷电路板由微芯片、振**器、电池连接器和步进电机组成(参见图3)。
图3 在石英表机芯中,石英晶体和微芯片放置在一块印刷电路板上。电池为石英晶体送电激发晶体振**,同时给微芯片供电。微芯片接收来自晶体的计时信号,并驱动步进电机,步进电机通过齿轮传动机构移动手表指针。
8.印刷电路板组件与手表机芯的机械部件(步进电机、齿轮等)一起连接到机壳上。完成的机芯可以装配到同一厂家生产的手表上,或运往第三方制造商那里装配到手表的机身中。
手表额外功能所添加的零件和总装
9.正如前面手表材料部分所讨论的,手表可以由多种材料制成。大多数手表的表身都是不锈钢的,但高档的奢侈手表往往是用黄金或白金等贵金属制造。手表表盘和指针通常也是由金属制成,可以刷漆或保持材料基色以强调原材料的美感,如何操作选择权在于手表制造商。金属手表零件可以手工加工,也可以用自动化机械加工,这也取决于手表制造商。便宜的手表可以用成本更低的金属甚至塑料制成。
机械手表的附加功能被称为“额外功能”。瑞士钟表制造公司“江诗丹顿”(VacheronConstantin)声称,他们制造出了世界上最复杂的手表,其型号为57260,共有57种额外功能,2800多个零部件。
10.保护表盘和指针较好的透明材料是水晶。天然矿物质或合成玻璃或丙烯酸通常被制成高清晰度的薄片,然后切割成小块的正方形。这些正方形可以直接加热成型,制成表蒙子,也可以研磨成凸面形。凸面水晶坯料可以被精确研磨或切割成手表表面的正确直径。接下来将边缘加工成斜面,水晶表蒙组装到表体。
11.表带同样可以由许多不同的材料制成,从金属到皮革再到织物。大多数金属表带是一片一片模块化组装而成,因此可以分段添加或卸除,以适应不同粗细的手腕。每一块都经过精密加工。皮革和织物表带根据设计的样式裁剪后缝合,用设计好的表带扣把它们固定住。而有些表带是由塑料制成的。
12.最后所有的零部件都组装好了。手表机芯安装在机身内,小心仔细地安装刻度盘、指针和表蒙子。表带通常用特殊的弹簧销与表壳连接。将完工的手表进行包装等待运输出货。
手表的所有部件都是在严格的质量控制体系下制造的。例如,石英晶体在用于手表之前要进行频率测试。微芯片必须在“无尘室”环境中制造,空气必须经过特别过滤,因为即使是最微小的灰尘尘粒也会破坏它。微芯片在使用前要经过仔细检查和准确性测试。齿轮和其他机械零件是经过精密切割和抛光的,必须满足非常严格的公差要求。机械表平衡轮中的游丝必须小心仔细地调整。
手表制造出来后,在运往市场之前可能要经过再次测试。除了测试“计时性能”,手表还可能接受“跌落测试”,跌落之后如果运转正常就继续进行其他项目测试,如“温度测试”“防水测试”。通过适当的测试和验证,制表师可以声称手表在“一定深度”是“防水的”。孤立地说一块手表“防水”是不严谨的,因为没有具体的设计和解释,这种说法是毫无意义的。
有些手表公司自己制造所有的零件,以确保产品质量标准在制造过程的最早阶段就能监管到位。
今天的石英表机芯非常精确。一些手表制造商声称,他们的石英表机芯能够使时间保持在每年不超过10秒的误差范围内。纯机械表做不到这个精度,但是精密复杂的机械表,它承载了很多额外功能,不再仅仅是个计时工具,而是作为装饰品佩戴,体现佩戴者的身份品味,等等。另外高档机械表可以保值传承下去。当然,现在一些手表与高度可靠的外部时间源同步,使它们能够非常准确地计时。
与外部时间源同步的手表,如无线电原子钟、GPS或Internet时间服务器,具有前所未有的精确度。苹果公司声称,它的手表不仅可以在外部同步时间,而且内部同步时间的跟踪比iPhone更精确。因此,从理论上讲,世界上每只苹果手表上的秒针都是同时移动的。
智能手表或许是手表市场中增长最快的部分,毫无疑问,制造商将继续发掘有趣的功能,把它们装进手表中。在未来,制表业可能会结合许多不同领域的技术,以满足消费者最想要的功能。富有创意的用户界面设计也许会让智能手表有朝一日取代智能手机。智能手表可以根据佩戴者的需求轻松定制,所有的客户端(APP)和功能都是佩戴者最想要的。时间不朽,创新不止。
