三大看点解读卡地亚ID Two概念腕表

自古以来，所有进步都是通过改善对现有资源的使用来实现的。效率优化是主要工业和技术进步的基础。至今，对传统腕表效率的关注依旧不足。现今的每块机械腕表其效率都 非常低下；浪费的能量高达75%。技师和制表师几乎尝试了所有各种方法，从能量来源到传动装置，最终到振荡器。唯一仅存的与传统的联系在于：基本的功能体系、将时间分 为可以单独计数的部分以及据此在表盘上的时间显示。

通过Cartier ID Two概念腕表，卡地亚解决了3大挑战：挑战 1：最大限度增加能量存储；挑战 2：最大限度地将能量从发条盒传递到振荡器。；挑战 3：最大限度降低振荡器 的能量消耗。突破这三大挑战也成了Cartier ID Two的三大看点。

看点1：采用全新能量概念，最大限度增加能量存储

如果瑞士钟表工程师数年之前实施的、年代稍微久远的计算仍可以被信赖的话，则机械机芯的运作似乎仅需要10亿分之一的马力即可。

盘绕在发条盒内的螺线形主发条存储这种少量的能量并释放至齿轮系。这种原理自15世纪以来未发生实质性变化。但众所周知，由传统弹簧钢制成的主发条是整个链条内最薄弱 的一个环节，因此声名狼藉。主发条通常由铁合金制成，其实际上不会破损、不会生锈、防变形且几乎拥有永久的使用寿命，这样主发条在两个固定点之间完成7次转动之后便 能保持完全绷紧状态，并启动能量传输系统。

主发条的基本性能和其产生的推动力可由所谓的“弹簧特性”获得。完全卷绕的主发条具有极高的驱动转矩，其在中间阶段相对规律，但当发条接近展开时大幅减弱。但转矩的 降低并不能完全归咎于发条所用材质的属性，其他原因还包括相邻线圈之间的摩擦，外层表面和发条盒内壁之间的阻力。润滑油只能临时改善这一问题。

卡地亚首次在制表历史上推出了玻璃纤维的主发条。这种材料为撑杆跳高运动员所熟知，其具有极高的机械弹性性能，以及卓越的能量存储性能。

Cartier ID Two概念腕表的两个发条盒配备了4条在显微镜下仍显得非常细小的玻璃纤维和环氧树脂制成的主发条。 为降低摩擦，卡地亚以超薄的一层无气孔、透明且极为平滑的聚合物薄膜代替了传统的润滑油。开发团队还针对发条盒倾注了大量精力。乍看之下，似乎仅有两个发条盒，人们 可能认为同样只有两条主发条。

但打开发条盒之后，人们会发现发条盒为创新型的双层构造，其中两条较窄的主发条上下叠放一起。双层发条盒依次释放动力。

发条盒ADLC镀层是能量系统中的第3项创新特性。ADLC是非晶体类金刚石碳镀层的首字母缩略词，其可用于200摄氏度的温度条件下。ADLC具有较高的弹性、极强的硬度且格外平滑，可长期保持功能性，而无需润滑油。

相对于采用传统材质主发条的发条盒，拥有4条玻璃纤维主发条的Cartier ID Two双层发条盒可将发条盒空间内存储的能量增加30%。增添的动力可用于齿轮系、振荡器和擒纵机 构。

看点2：最大限度地将能量从发条盒输送到振荡器的全新能量传递方式

在齿轮和副齿轮相互配合增加齿轮系转速的过程中，摩擦不可避免。摩擦发生在轮齿啮合和齿轮轴的轴承之处。机械腕表的增速比约为1: 2,000。发条盒以每小时三分之一圈的 较慢速度转动。分钟齿轮、第3和第4齿轮的转速依次加快。擒纵轮每小时的转速则高达720圈。据此将动力从2.5牛顿毫米降至0.001牛顿毫米。然而最终发条盒输出的四分之一 能量都被浪费了。

Cartier ID Two概念腕表放弃了从主发条到摆轮的传统能量输送方式，采用了一种能效远高于其之上的差动齿轮系。中央齿轮搭配绕中心转动的移动轴，齿轮和副齿轮则附于移 动轴之上。副齿轮与具有内向轮齿的环形齿轮相连。行星齿轮系具有轮齿负载较小以及能量传输效率较高等不可争辩的优势。但Cartier ID Two概念腕表蕴含的改进之处远不止 于该全新的齿轮系构造。传统的轮齿轮廓被具有现代感的轮廓所取代。置于齿轮系顶部格外平滑的ADLC镀层枢轴可将红宝石轴承的摩擦降低四分之一，且这种降低是在不使用润 滑油的情况下完成的。

另一种创新是用于齿轮的新颖材料。传统的铜和钢被碳晶涂层的硅所替代。这种材质比钢的硬度高60%，重量轻70%，此外还防磁、防蚀，表面也格外光滑。

这些部件可将摩擦降至钢和铜所产生的摩擦的五分之一。更低的摩擦意味着更少的能量消耗，且不会产生磨损。用于Cartier ID Two的齿轮系的创新观念和材料使得发条盒至擒 纵机构的能量传输效率提升10%。

擒纵机构是机械机芯最基本的部件之一；其作用旨在测量时间。无一例外，所有的擒纵机构都用来完成两项几乎相反的任务。一方面，防止齿轮系剧烈逃脱，及无限制地转动以 及快速消耗完可用的能量储备。另一方面，通过按照有规律的时间间隔向摆轮和游丝提供动能来保持其振荡状态。摆轮摆动的3个阶段对于擒纵机构正常发挥功能非常重要。包 括：冲力，向前转动，向后转动。

在第一阶段，摆轮通过擒纵机构接收来自齿轮系的一个冲力。摆轮在剩余摆动弧内消耗少量的能量 – 直至达到反向运动位置。随后开始后向转动，直至摆轮产生下一次向前转 动的新脉冲力。 为实现上述运动，擒纵机构消耗大量的能量。擒纵机构自身即消耗了可输送动力的三分之二，仅剩余总能量的三分之一用于产生保持摆轮振荡的冲力。

能量消耗如此之高的原因 之一传统材料的制造精度非常有限。这种精度限制导致擒纵叉和擒纵轮之间产生了齿轮游隙。使用深度反应离子刻蚀技术（DRIE），Cartier ID Two概念腕表的擒纵叉和擒纵轮 采用碳晶材料制成，以实现完美契合。

等离子体抛光可让表面实现最佳光滑程度，这样即使在不使用润滑油的情况下，擒纵叉棘爪也能契合擒纵轮轮齿。由于使用了碳晶材质，擒纵轮的重量较轻，因此优势格外明显 。对于摆轮振频为4赫兹的擒纵机构而言，擒纵轮必须能够瞬时停止运转，并随后立即加速至每秒8次。棘爪也从该创新型工艺中获益匪浅：一体成型的擒纵叉和棘爪能够完全发 挥功能，而无需通过粘合漆将传统红宝石棘爪固定于擒纵叉上。凭借这种全新方法，由擒纵轮和棘爪构成的装置不仅重量轻，而且摩擦较小。此外，几何形状也重新经过了精心 计算，组件的形状也随之发生变化。这些组件可与镀有ADLC镀层的锥形转轴实现完美互补。通过碳晶材质进行优化的Cartier ID擒纵机构不仅增强了精度，而且还将擒纵机构的 能量传送效率提升了15%。

看点3：卡地亚发明的 Airfree™ 技术可将振荡器能耗降至最低

不起眼的摆轮游丝可以被视作机械时计的灵魂，没有摆轮游丝，腕表则完全无法走动。若把它移除下来，其不可或缺性立即显而易见。无游丝的摆轮只能走动一个半圈。随后， 齿轮系完全停止。摇动和轻敲完全无用，这是因为启动摆轮回摆的生命动力保存在一直具有弹性的游丝之内。游丝的厚度一般介于1/100至3/100毫米之间。

制造金属游丝的工艺非常复杂。最佳的速率结果要求游丝必须与其摆轮精确搭配。微调通常是在调节器的帮助下完成的，在调节器的后端附有快慢针调整指针或游丝外夹，可以 进行非常细小的改动，进而调节摆轮游丝的活动长度。

得益于使用突破性材料和技术的创新型设计方案，卡地亚概念腕表 – Cartier ID One 和 Cartier ID Two – 不需要一般机械机芯的调校组件：摆轮由碳晶材料（可采用微米 雕刻技术的材料）一体成型制成，直接实现完美平衡；游丝的活动长度经过了精心计算，以实现最佳计时精准度，并由Zerodur®2创新型材料（可采用微米雕刻技术的材料）制成，完全契合摆轮。

解决调校和润滑油问题后，卡地亚借助Cartier ID Two概念腕表，挑战振荡器最为显著的能耗根源之一：空气摩擦。气流和气压变化能够影响调速机构的振荡，由于需要尽可能 克服气动阻力，移动部件必然消耗额外的能量。

在航空行业，降低气动阻力所带来的收益非常明显。在大气压为900毫巴的1,000米海拔高度飞行时，一架A380空客飞机每100公里大约消耗2,800升航空煤油。在12,000米的巡航 高度，气压降至180毫巴，此时飞机每100公里的耗油量仅为800升。

通过Cartier ID Two 概念腕表，卡地亚实现了前所未有的成就，在腕表表壳内部达到了近乎100%的真空状态。独创的Airfree™技术使得表壳内部的空气减少到了可以忽略不计 的程度。至此，摆轮可以在无空气摩擦的条件下摆动，能耗减少了37%。得益于卡地亚 Airfree™技术，搭配3Zerodur®游丝的碳晶振荡器不会受到空气阻力的影响。

上述创新型技术大幅提升了所谓的“品质因数”。品质因数通过记录摆轮及其游丝在不接收任何额外冲力的条件下所完成的振荡次数而进行计算。传统腕表机芯内的摆轮在水平 位置一般摆动300次，即在水平位置经过大约两分钟的活动后停止摆动。而Cartier ID Two概念腕表将会在3分钟内保持“呼吸”，因此其品质因数为450。

完全透明的Calibre de Cartier表壳共包含两部分，由完全透明的Ceramyst™创新型多晶硅透明陶瓷制成。该新材料具有多种优势：完全透明，并且允许表壳仅有两部分组成， 从而将必要的联接表面减少48%。；依托其纳米垫片和微型多孔材料，其可让表壳内部的真空状态保持至少10年时间。作为对比：防水性能为3个大气压的传统构造表壳，3个月 之后其内部即会恢复正常大气压状态。此外，还为高度复杂的表壳设计如Calibre de Cartier表壳，提供了空间。

Cartier ID Two 概念腕表拓展了传统制表业的限制。凭借其一流的技术、全新材料和制作工艺，该卡地亚第二款概念腕表完全可以应对高效能的挑战。相对于传统腕表Cartier ID Two 概念腕表动力增加30%，能耗降低50%！在Calibre de Cartier 42毫米的表壳内，Cartier ID Two概念腕表可提供长达32天的动力储备。