轻似塑料硬如刚:碳纤维应用于手表工业
碳纤维由于它高硬度轻质量的特性被广泛应用于航空领域,现在它的此项特性,打着高科技旗号,又引起了手表制造商的注意。
当今手表行业中,在传统的手表制造原料(如黄铜、不锈钢、红宝石等)之外寻找新的材料,并应用于手表之中已经成为了一种时尚。在零件方面,如齿轮或者擒纵结构零件中,硅材料现在是选,但是碳纤维材料现在也逐渐受到了人们的欢迎。碳纤维由于它高硬度轻重量的特性被广泛应用于航天领域。当前,正是由于它的此项特性,当然也因为它有着“高科技”的外表,所以手表制造商们也开始注意到它。
25年前,辆由碳纤维合成管制成的自行车曾经引起了轰动。先,它极轻的重量成为了人们受邀关注的焦点;其次,无论光线从何角度发射过来,它都会反射出如煤炭纤维一般黑亮色。
碳纤维是有高温分解得到的,直径为5至8微米的独立纤维制品,大概70根碳纤维等于人类的一根头发丝粗细。纯纤维体实际就是碳分子组成的链条,碳原子不同的排列方式,可以形成石墨或者钻石不同的物质。这种纤维表现出了很多特性,如拉伸性好、弹性高、导电性能强、低密度和基本可以忽略不计的热系数(导热系数),重要的是――抗磁性。
用于手表工业的复杂科技
我们是如何将这种极细、柔软而且弹性又高的纤维应用于太空飞机机翼表面的呢?当碳纤维被用于工业用途时,先要将独立碳纤维丝绞成为稍粗一些的纤维丝,然后再将它编织,这样就形成这种纤维织物的难点,就在于要将此织物完全浸泡在环氧树脂中,使之淬水硬化。给单纤维包裹树脂膜这一过程已经可以完美实现,这样一旦将许多巾帼熟知的碳纤维押金成薄片的时候,多余的树枝就被基础,使得碳纤维的含量就可以远远大于树脂含量。
制造碳纤维表盘实际上更加简单,因为此项工艺不需要压紧碳纤维薄片和碳纤维织物淬水硬化的过程。制造手表表壳和其他配件时,需要的是制造商自己公司内部强大的技术支持。
创新的过程
以爱彼为例:爱彼用于制造Millenary MC12 和全新的Royal Oak概念表的碳纤维薄片,是爱彼经过自己技术创新后的产物。这种碳纤维并没有编织,而是不同长度的县委任意排列的结果,这样做可以保证材料的坚固性。Christoph Guhl 是爱彼技术交流部门的负责人,他说:“用数控机场在这种材料上进行高精度加工是十分困难的,就像钛或铂金一样,在加工过程中材料温度会迅速提高,并且会与加工机械产生粘连,导致机械损坏。所以,加工此类零件需要相当高的技术。”在加工过程中数控机床需要消耗大量的低温液体,刀具必须是钻石刀头。
另外,爱彼碳纤维表壳的制造过程还融入了一项新发明的制造工艺。在对材料涂层之前,不同长度的线状纤维会被打包进高质量不锈钢模具中。在高温高压状态下,此材料会被压缩成固体,所有多余氧化物会成液化状态,随后从模具中流出。这一过程会使碳纤维含量提高到74%,并呈现出类似黑色不锈钢质地的表面。由于表壳和表盘斜面对精度要求非常高,所以一般在成型后不再进行二次加工,而且成型表壳对硬度和耐磨损度的要求也相当高。
当今手表行业中,在传统的手表制造原料(如黄铜、不锈钢、红宝石等)之外寻找新的材料,并应用于手表之中已经成为了一种时尚。在零件方面,如齿轮或者擒纵结构零件中,硅材料现在是选,但是碳纤维材料现在也逐渐受到了人们的欢迎。碳纤维由于它高硬度轻重量的特性被广泛应用于航天领域。当前,正是由于它的此项特性,当然也因为它有着“高科技”的外表,所以手表制造商们也开始注意到它。
25年前,辆由碳纤维合成管制成的自行车曾经引起了轰动。先,它极轻的重量成为了人们受邀关注的焦点;其次,无论光线从何角度发射过来,它都会反射出如煤炭纤维一般黑亮色。
碳纤维是有高温分解得到的,直径为5至8微米的独立纤维制品,大概70根碳纤维等于人类的一根头发丝粗细。纯纤维体实际就是碳分子组成的链条,碳原子不同的排列方式,可以形成石墨或者钻石不同的物质。这种纤维表现出了很多特性,如拉伸性好、弹性高、导电性能强、低密度和基本可以忽略不计的热系数(导热系数),重要的是――抗磁性。
用于手表工业的复杂科技
我们是如何将这种极细、柔软而且弹性又高的纤维应用于太空飞机机翼表面的呢?当碳纤维被用于工业用途时,先要将独立碳纤维丝绞成为稍粗一些的纤维丝,然后再将它编织,这样就形成这种纤维织物的难点,就在于要将此织物完全浸泡在环氧树脂中,使之淬水硬化。给单纤维包裹树脂膜这一过程已经可以完美实现,这样一旦将许多巾帼熟知的碳纤维押金成薄片的时候,多余的树枝就被基础,使得碳纤维的含量就可以远远大于树脂含量。
制造碳纤维表盘实际上更加简单,因为此项工艺不需要压紧碳纤维薄片和碳纤维织物淬水硬化的过程。制造手表表壳和其他配件时,需要的是制造商自己公司内部强大的技术支持。
创新的过程
以爱彼为例:爱彼用于制造Millenary MC12 和全新的Royal Oak概念表的碳纤维薄片,是爱彼经过自己技术创新后的产物。这种碳纤维并没有编织,而是不同长度的县委任意排列的结果,这样做可以保证材料的坚固性。Christoph Guhl 是爱彼技术交流部门的负责人,他说:“用数控机场在这种材料上进行高精度加工是十分困难的,就像钛或铂金一样,在加工过程中材料温度会迅速提高,并且会与加工机械产生粘连,导致机械损坏。所以,加工此类零件需要相当高的技术。”在加工过程中数控机床需要消耗大量的低温液体,刀具必须是钻石刀头。
另外,爱彼碳纤维表壳的制造过程还融入了一项新发明的制造工艺。在对材料涂层之前,不同长度的线状纤维会被打包进高质量不锈钢模具中。在高温高压状态下,此材料会被压缩成固体,所有多余氧化物会成液化状态,随后从模具中流出。这一过程会使碳纤维含量提高到74%,并呈现出类似黑色不锈钢质地的表面。由于表壳和表盘斜面对精度要求非常高,所以一般在成型后不再进行二次加工,而且成型表壳对硬度和耐磨损度的要求也相当高。








































