今日，全球最大鐘表集團(tuán)斯沃琪集團(tuán)在其官網(wǎng)宣布，與著名高端奢華腕表品牌愛(ài)彼聯(lián)合推出一款名為“Nivachron”的全新游絲。據(jù)說(shuō)，這款游絲采用了以“鈦”為基礎(chǔ)的合金原料。在此之前，不僅是斯沃琪集團(tuán)本身，愛(ài)彼等全球其他手表品牌所使用的游絲材料一般以鎳鐵為主。新款Nivachron游絲具有諸多優(yōu)點(diǎn)。它可以顯著減少磁場(chǎng)對(duì)手表運(yùn)行的影響，并能有效抵抗溫度變化。此外，它還具有優(yōu)異的抗沖擊性。最終，所有這些優(yōu)勢(shì)都可以顯著提高手表的性能。
鐘表能否準(zhǔn)確顯示時(shí)間的關(guān)鍵在于“鐘擺的周期性”，而在機(jī)械表上，游絲是唯一與擺輪相連的部件。雖然歷史上也出現(xiàn)過(guò)依靠磁力連接的手表，但都是概念型號(hào)，無(wú)法量產(chǎn)。所以可以說(shuō)游絲是機(jī)械表中第二重要的部件。
游絲所用的原材料大部分是恒彈性合金。它們與其他金屬材料的顯著區(qū)別在于其彈性模量在一定溫度范圍內(nèi)保持恒定或絕對(duì)值接近于零。恒彈性合金的使用可以大大降低外界溫度對(duì)手表精度的影響。因?yàn)橛谓z是機(jī)械表的核心部件，輕微的變化就會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生巨大的影響。例如，當(dāng)溫度升高時(shí)，游絲的熱膨脹長(zhǎng)度變長(zhǎng)，手表走時(shí)會(huì)變慢；當(dāng)溫度降低時(shí)，游絲的冷縮長(zhǎng)度變短，手表就會(huì)走得更快。
游絲除了具有恒定的彈性外，還必須防磁、防震、有足夠的強(qiáng)度和彈性、良好的穩(wěn)定性和加工性。
早期制造的游絲是由低碳鋼制成的。這種材料制成的游絲對(duì)溫度和磁性極其敏感。使用這種游絲的時(shí)鐘每天的誤差可能是幾分鐘。而且碳鋼游絲的彈性系數(shù)較低，無(wú)形中增加了發(fā)條動(dòng)力的消耗。一旦水進(jìn)入手表，導(dǎo)致游絲生銹腐蝕，整個(gè)手表就會(huì)壞掉。當(dāng)時(shí)的制表師渴望找到各種材料來(lái)解決這些問(wèn)題。
1846年，江詩(shī)丹頓就已經(jīng)嘗試使用銅游絲和擺輪，但由于銅金屬的彈性和其他機(jī)械性能不足而放棄。當(dāng)時(shí)，瑞士還成立了反磁性金屬研究協(xié)會(huì)。作為該協(xié)會(huì)的成員，江詩(shī)丹頓制造了第一批使用鈀金屬游絲的時(shí)計(jì)。1872年，腕表品牌朗格創(chuàng)始人理查德朗格注冊(cè)了鋁合金零件和擺輪游絲的專利。甚至在1883年，E.J.Dent就使用玻璃來(lái)制造游絲。這樣的游絲不會(huì)生銹，也不會(huì)被磁化，但由于價(jià)格昂貴且易碎，因此不得不被廢棄。1885年，江詩(shī)丹頓制造了一款鐘表，其擺輪、游絲、擒縱夾板和齒輪均由鈀合金制成，配有銅擒縱叉和金擒縱輪。此外，江詩(shī)丹頓在日內(nèi)瓦天文臺(tái)贏得多項(xiàng)榮譽(yù)的法寶之一就是采用了日內(nèi)瓦黃金加工廠提供的黃金擺輪和游絲。顯然，金、鈀、玻璃、鋁都不適合作為游絲原材料進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
當(dāng)時(shí)，大多數(shù)普通手表仍然采用傳統(tǒng)的低碳鋼游絲，并采用“雙合金溫差自動(dòng)補(bǔ)償擺輪”來(lái)調(diào)節(jié)因溫差引起的游絲有效長(zhǎng)度變化而產(chǎn)生的誤差。這種擺輪通常有一個(gè)黃色的外圈。它由銅制成，內(nèi)圈由鋼制成。當(dāng)因溫度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮時(shí)，利用外圈金屬膨脹系數(shù)大于內(nèi)圈金屬膨脹系數(shù)的物理特性，自動(dòng)調(diào)節(jié)游絲引起的溫度誤差。
普通純金屬隨著溫度的升高，原子間的結(jié)合力會(huì)逐漸降低，由其制成的游絲的恒定彈性就會(huì)發(fā)生變化。恒彈性金屬的研究主要集中在合金上，但尚未取得顯著成果。直到出生于瑞士的法國(guó)物理學(xué)家查爾斯愛(ài)德華紀(jì)堯姆的出現(xiàn)。通過(guò)大量研究，他發(fā)現(xiàn)含36%鎳的鐵鎳合金對(duì)溫度的敏感度特別低，不會(huì)隨著溫度升高而明顯膨脹。這對(duì)于基于長(zhǎng)度的等時(shí)游絲極其重要。他于1896年研制出Invar鎳鐵合金，以“invariable”的縮寫(xiě)命名，意為“不變”。隨后，在日內(nèi)瓦大學(xué)歷史與自然科學(xué)教授、制表師保羅佩雷特的要求下，他開(kāi)始研究鎳鐵合金的恒定彈性。1904年，他發(fā)現(xiàn)在鐵鎳合金中添加鉻可以顯著提高成品游絲的性能。當(dāng)鐵鎳合金中添加鉻時(shí)，當(dāng)鉻含量達(dá)到12%、鎳含量達(dá)到36%時(shí)，合金的熱膨脹系數(shù)絕對(duì)值趨近于零，并且在室溫下系數(shù)變化特別平緩。范圍。在Guillaume的指導(dǎo)下，P.Chevenard完善了配方，制成了Elinvar，并最終定型生產(chǎn)。紀(jì)堯姆發(fā)明了因弗合金。由于這項(xiàng)突破性的研究，紀(jì)堯姆榮獲1920年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。這是目前制表領(lǐng)域唯一獲得諾貝爾獎(jiǎng)的成就。
因?yàn)镚uillaume得到了法國(guó)專業(yè)合金制造商ImphyAlloys的支持，作為殷鋼的共同發(fā)明者。銀飛公司帶領(lǐng)公司生產(chǎn)Elinvar合金，并于1920年將其作為商業(yè)產(chǎn)品推出。Elinvar合金用了近10年的時(shí)間才取代了使用了近三百年的碳鋼。
到1933年，R.Straumann在德國(guó)真空熔煉公司完善了Elinvar合金的配方，制成了新型Nivarox合金。這就是NivaroxSA的起源。1984年，NivaroxSA與瑞士手表零件加工商Fabriquesd'AssortimentsRunis(FAR)合并，并更名為Nivarox-FAR。Nivarox-FAR是瑞士擺錘和擒縱機(jī)構(gòu)零件制造領(lǐng)域的專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。1985年，Nivarox-FAR被斯沃琪集團(tuán)收購(gòu)。后來(lái)，由于技術(shù)的壟斷和斯沃琪集團(tuán)的大力支持，Nivarox-FAR徹底占領(lǐng)了世界游絲市場(chǎng)。就連斯沃琪集團(tuán)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手LVMH集團(tuán)和歷峰集團(tuán)也不得不使用Nivarox-FAR產(chǎn)品。Nivarox-FAR可以說(shuō)是世界手表生產(chǎn)行業(yè)的隱藏巨頭，其市場(chǎng)壟斷性比“ETA機(jī)芯”更勝一籌。
制表技藝的提升永無(wú)止境。Nivarox合金很好，但不是最好的。與此同時(shí)，哈耶克通過(guò)Nivarox-FAR緊緊勒住了對(duì)手的脖子。一些品牌已經(jīng)看到了危機(jī)并產(chǎn)生了擔(dān)憂。例如，勞力士、雅典和百達(dá)翡麗已經(jīng)開(kāi)始尋找其他選擇。
上世紀(jì)，百達(dá)翡麗、勞力士、斯沃琪集團(tuán)、雅典與瑞士納沙泰爾大學(xué)附屬的瑞士電子與微技術(shù)公司（CSEM）共同投資開(kāi)發(fā)和使用一種非金屬材料——硅。硅材料制成的游絲除了具有恒定的彈性外，還具有防磁、防震、有足夠的強(qiáng)度和彈性、良好的穩(wěn)定性和加工性。
可以說(shuō)，“硅”是鐘表業(yè)幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)迎來(lái)的最具劃時(shí)代意義的材質(zhì)創(chuàng)新。在隨后的日子里，硅不僅被用來(lái)制造游絲，甚至被用來(lái)生產(chǎn)擒縱叉、擒縱輪、擺輪等核心部件。
然而，硅雖然具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但它也有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是作為非金屬材料，它比原來(lái)的合金更脆弱。說(shuō)白了，硅元件就是“偏科學(xué)生”。他們?cè)谀承┛颇可先〉昧颂貏e好的成績(jī)，但在某些科目上卻存在明顯的短板。
百達(dá)翡麗是第一家參與硅材料研發(fā)的鐘表公司。2006年，百達(dá)翡麗首次在量產(chǎn)型號(hào)Ref.5250。由于當(dāng)時(shí)是“新材料”，實(shí)際佩戴穩(wěn)定性未知，因此PP自豪地承諾5年保修。同樣是第一批參與研發(fā)的勞力士也非常謹(jǐn)慎。勞力士首先在小尺寸的Cal.1上使用了硅游絲。2236機(jī)芯，安裝在需求較小的女表上。這種做法一般認(rèn)為是給自己留了足夠的緩沖時(shí)間。如果在一款暢銷的男士手表上使用硅材質(zhì)，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)于品牌形象無(wú)疑是一個(gè)巨大的打擊。
經(jīng)過(guò)十幾年、幾十個(gè)品牌、數(shù)百萬(wàn)消費(fèi)者的實(shí)際測(cè)試，硅材料反映的問(wèn)題并不像大家想象的那么多和可怕。雖然硅比傳統(tǒng)金屬材料更脆弱，但只要使用得當(dāng)，損壞的幾率極低，低到無(wú)需擔(dān)心。目前硅膠件的缺點(diǎn)主要是在后期的維護(hù)和修復(fù)上，因?yàn)樗鼈兪且惑w成型的，無(wú)法進(jìn)行拼接或后期修復(fù)。一旦損壞，只能通過(guò)官方售后服務(wù)更換。從第三方機(jī)構(gòu)獲取配套件比較困難。
使用硅零件的手表對(duì)于后期保養(yǎng)和維修的要求較高，官方是可以滿足的。但對(duì)于手表品牌來(lái)說(shuō)，無(wú)法避免第三方手表維修人員，官方也不可能在世界各地開(kāi)設(shè)售后服務(wù)中心。因此，大家也在尋找游絲制作材料的平衡點(diǎn)，既要“好用”，又要“穩(wěn)定”，才能普及。
例如，勞力士現(xiàn)在普遍使用俗稱“藍(lán)鈮”的金屬游絲。2000年，勞力士成功研發(fā)出一種創(chuàng)新游絲并獲得專利，正式命名為Parachrom游絲。其合金材料由鈮、鋯金屬等組成。早期的Parachrom游絲呈銀白色。
2005年，勞力士采用全新專利技術(shù)改進(jìn)Parachrom游絲表面，進(jìn)一步提高游絲的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，并賦予其獨(dú)特的藍(lán)色特性。Parachrom游絲于2000年首次應(yīng)用于Daytona的4130機(jī)芯，并逐漸裝備于蠔式系列的所有男士腕表機(jī)芯中。
從目前斯沃琪集團(tuán)官網(wǎng)給出的介紹措辭來(lái)看，顯然新款游絲“Nivachron”在防磁、恒彈性、抗震等性能方面不如硅游絲。但是比普通的Nivarox游絲要好一些。換句話說(shuō)，“Nivachron”處于硅游絲和Nivarox游絲之間的平衡點(diǎn)，既“好用”又“穩(wěn)定”。
在數(shù)千種合金配方中，找到最合適的一種不僅昂貴而且耗時(shí)。今天，斯沃琪集團(tuán)與腕表品牌愛(ài)彼高調(diào)宣布，這絕對(duì)不是玩笑。性能更加均衡的“Nivachron”游絲的推出，可能會(huì)導(dǎo)致“偏科學(xué)”的硅游絲的被拋棄。