【表态课堂】都叫作“碳纤维”,为什么有的可以制表、造火箭,而有的就只能用来制作羽毛球拍?

  • 作者: ctime表态网 2020-02-20
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虽然它们都叫“碳纤维”,但不同种类碳纤维的性能其实也是千差万别的。而RM 020机芯底板所采用的超细碳纤维,是被广泛运用在航空业的革新材料,自然不可同日而语。

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日日日.png一表人才 

坊间人称表坛吴彦祖,练过摊,卖过表,浪迹江湖,最喜与各地表友切磋,与无良商人互撕,段子信手拈来,内涵丰富,你懂的 


编者按:近年来,碳纤维材质在腕表市场上十分火热,在普通表迷心中,腕表的材质脱离出精钢和贵金属材质后,迎来了新的变革。但凡是和碳纤维扯上边的,都会被冠以“新技术”来吹捧。而大部分人所说的碳纤维其实是一个很模糊的总称,因为虽然它们都叫“碳纤维”,但不同种类碳纤维的性能其实也是千差万别的。

只要是碳纤表壳都结实耐用?其实不然。因为取决于表壳强度并不能靠单一的一根根纤维判定,而是要看纤维和树脂共同组成的纤维复合材料。即使是新材料、新技术领域将碳纤维这种材料运用得炉火纯青的翘楚RICHARD MILLE,其腕表所用的碳纤维材料也是各有不同。而且仅仅在表壳、表盘上的运用都还不够,RM

 

RM为什么这么贵?其实这个问题可以换个问法,为什么这么贵还这么受欢迎?RM动辄百万, 过500万的表款也是每年持续推出,相比之下,百万级的超级跑车倒是显得亲民多了。不仅如此,RM每年的销售额也是以超过10%的速度增长,仅日本一地就消费了超过10%的RM产品,漫长的奢侈品低迷时代,简直让人各种羡慕嫉妒恨。


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RM Bonbon系列,表壳使用了彩色石英 TPT®和碳纤维 TPT®材料制成


RM使用的各种新材料也是层出不穷,不断颠覆人们对于腕表的想象。以其表面魅力的起伏条纹著称的Carbon TPT ®碳纤维、在制表领域仅为RM独家应用的石墨烯融合TPT®碳纤维、蓝宝石水晶表壳等等,在制作过程中无不拥有极大的难度。


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RM 07-01 首次将Carbon TPT®碳纤维材质运用在表带上


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RM 27-02 纳达尔陀飞轮限量腕表,机芯底板以Carbon TPT®碳纤维材料加工而成


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RM 50-03 McLaren F1 超轻双秒追针陀飞轮计时码表,表圈及表壳底盖由Graph TPT TM 制成,加入了石墨烯,重量比钢轻6倍,但强度却是钢的200倍


挥金如土只是因为寂寞?不如说是高科技和稀缺性所带来的与众不同更让人欲罢不能。RM这些年在新材料的研发和使用上的几十项创新,在制表界鲜有对手,也让铁杆死忠们掏荷包的时候心甘情愿,甚至急不可耐。其中的RM 020在机芯底板上也采用了新材料,而且在制表史上具有无可替代的意义。


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RM 020


简单回顾一下碳纤维进入制表业的历史。其实时间不过20年的样子,基本上都是用来制作表壳,偶有表盘,RM 020的问世, 首次将碳纤维运用到了机芯底板的制作之中。此一技术创新,并不是简单的将材料换了个地方,而是材料技术本身进步的结果。碳纤维从诞生到今天经历了几代的升级,每一代之间最明显的变化就是纤维直径的变化,从半个世纪之前的二十几个微米逐渐到十几个微米,现在到了RM 020机芯底板,超细碳纤维的直径只有5微米左右,这个微米世界级的进步,背后是全球科学家和工程师几十年如一日孜孜不倦的努力,面对这样的技术结晶,6位数起的价格就不那么意外了。

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品牌另外为其配了一款设计独特而时尚的立架,用以变身座钟


在原子层面,碳纤维跟石墨很相近,是由一层层以六边形模式(石墨烯薄片)排列的碳原子所构成。两者差别在于层与层之间的连结的方式。

石墨是晶体结构,它的层间连结松散,会滑动,这也是石墨可以作为润滑材料的原因,而碳纤维不是晶体结构,层间连结是不规则的。这样便防止滑移,增强物质强度。

碳纤维细丝是不能直接用的,还要组合起来,比如合成更粗的纤维,然后再进行编织,类似毛线和织毛衣。编织的方式,也是高科技,单位体积内,碳纤维线的数量越大,强度越好。比较常见也成熟的技术是由每束纵向纤维均交替两次在上方并两次在下方与横向纤维束交织纺织而成的,类似苏格兰特色方格子布,然后再经过浸润环氧树脂,模具之中高温加热定型,类似烧制瓷器或者烤面包,定型后还要数控车床的精加工,就可以算是大功告成了。因为这个技术相当成熟,所以市面上会有一些价格低廉的碳纤维产品出现,比如碳纤维的体育用品,都是碳纤维,不同品牌价格相差很多,原因就在这里。另外加工精度也可以导致价格的差异。碳纤维硬度极高,加工过程中容易报废,通过降低精度,降低废品率,也可以把产品的价格做下来,当然能不能用的住,就看运气了。


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碳纤维布


RM 020机芯底板采用的超细碳纤维,与上面的“传统技术”又有不同,由5微米左右的超细碳纤维细丝平行编成薄层,然后不同的薄层以不同的角度重叠在一起,比如45°角,同样经过树脂材料浸润工序后,在7500N/cm2高压和2,000˚C高温下锻造而成。按照官方发布的技术参数,这种材料各向同性,强度超过钢材和铝合金材料至少4倍以上,或者换个说法,强度超过防弹衣材料凯夫拉纤维的两倍以上,重量只有钢材的越四分之一左右。这种改进版碳纤维首先出现在航空业之中,制作加上研发成本,刚刚问世的时候只有美军的喷气战机发动机有所应用,现在逐渐普及,高级赛艇,F1赛车等等也有采用,可以说是人造贵金属。


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在迈凯伦引入碳纤维科技之后,现今绝大多数F1赛车都采用了碳纤维材料


当然碳纤维也并非完美,微小的断裂纹可能会造成严重的问题。RM采用的碳纤维,微裂纹减少了两倍以上,超过此前的“传统”碳纤维材料。2003年RM 006 Felipe Massa首次采用碳纤维制作机芯底板,属于RM 020的先驱作品,限量25枚的产量让人很难有机会一睹真容。看官方发布的图片,此一碳纤维基板与RM 020碳纤维基板一样有着云母般的光泽,两款产品的碳纤维技术应该有相近之处,或者就是同一种技术。


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RM 006 Felipe Massa底部可见机芯基板的云母光泽


采用碳纤维只是第一步,RM在细节上依然精益求精,碳纤维基板的四周也进行了肋型处理,让基板与夹板可以更加稳固的安装在一起。完成的怀表,透过蓝宝石表镜可以清晰看到碳纤维基板类似云母一样的纹理光泽,犹如天然矿物一样充满着神秘感。考虑到碳纤维还可以染色,未来RM机芯底板会不会呈现出五颜六色的状态?还是相当令人期待的。


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RM 020的机芯底板采用了碳纤维材料是最大亮点,但不是唯一的亮点。擒纵系统采用了跳动摆轮,可以保证震动、转子安装和拆分状态下不受影响,同时确保相当长时期内的运行精确性。陀飞轮笼架采用锆石轴承,锆石硬度与钻石相当,是目前可以使用的硬度材料的极致。轮系部分槽轮齿和中间轮的中部渐开线齿形采用最佳压力角(20°)设计,提升旋转运动的功效同样还弥补了运转轮的偏差。确保转矩传动效率,提升腕表的精确性。动力系统除了采用双发条盒设计,还有发条棘轮反弹回复装置,用以提高发条运行效率(大约20%),尤其是在开始上发条时,该装置的目标还在于分配主发条弹簧的内部张力。


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机芯几大系统的技术改进之外,还有类似,比如4点位置的指针显示选择功能:W(上弦)-N(齿轮空档)-H(手设);将模块时间设定机械装置位于表壳背面,这样的改进可以实现发生故障或者保养时,改变时间设定部件不会影响底部表坯的完整性,还有从表背面组装和拆卸这一模块不需要取下指针和表盘,都是非常到位又充满人性化的技术改进,对于整个制表业机芯的设计和制造也有方向性的指导作用。


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RM 020每一枚部件都要580道工序完成,全部189枚部件本身就是现代微型工业杰作,百万的定价,合情合理,实实在在,每一分都有其价值所在,绝不仅仅是为信仰充值,而这样一件作品也可能真的并不仅仅只为一代人进行把玩。所以它虽不能上手,但却可以随时拿来观赏把玩,甚至可以提供10日的长动力(9~10点位置可读取),作为一枚精致的座钟也堪称艺术佳品。况且,一枚听上去该有古典气质的怀表经由RM的演绎,却改头换面,赋予品牌自有的科技感与未来感,能做到这样的品牌和作品,又能有几个呢?


 
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