如何保持時間的精確性!?你需要知道製錶業中的防磁技術簡介!

 

磁性是一種基本的自然力,起源於帶電粒子(例如電子)的流動。某些材料,如鐵、鎳和鈷,會表現出這種性質,可以被磁化並吸引或排斥其他磁性的材料。地球本身就是一個巨型磁鐵,其磁場是由其核心中熔融鐵的流動而產生的。

磁場可以干擾機械手錶的運作,因為它會影響手錶內部的平衡彈簧(游絲),平衡彈簧負責調節手錶齒輪的運作。當平衡彈簧暴露在磁場中時,它可能會磁化並黏附在手錶的金屬部件上,導致手錶快慢走時。在極端情況下,手錶可能會停止運作。

 

OMEGA歐米茄 曾將 Seamaster 海馬系列 Aqua Terra 原型手錶測試在高達160,000高斯的磁場環境下|太空人腕時計TW

OMEGA歐米茄 曾將 Seamaster 海馬系列 Aqua Terra 原型手錶測試在高達160,000高斯的磁場環境下,它成功通過了測試,現在被展示在 OMEGA歐米茄 博物館的防磁製錶展品中。

為了解決這個問題,製錶師開發了抗磁手錶,旨在抵抗磁場。這些手錶使用非磁性材料製造其運作部件,或者將整個運作裝置放在一個由高透磁率材料製成的外殼內。在製錶工藝中,最常用的非磁性材料是合金,它們被選擇是因為它們具有抗磁性,並且具有極低的熱膨脹系數,使其成為需要在廣泛的溫度範圍內保持形狀和精準度手錶部件的理想材料。

國際標準ISO 764「鐘錶學 - 抗磁手錶」定義了手錶對抗磁場的防護能力。根據ISO 764或其相等的DIN 8309(德國標準化學會)規定,手錶必須能夠抵抗4800 A/m的直流磁場。手錶必須保持其精準度在測試之前 ±30秒/天以內,才能被認定為具有抗磁性能的手錶。ISO 764的附錄A處理標示為抗磁性能,但是其能夠承受超過4800 A/m磁場強度的手錶。有些手錶,例如Grand Seiko Hi-Beat 36000 600m專業潛水手錶,設計能夠承受更高的磁場強度,高達16,000 A/m或以上。

抗磁手錶的歷史

非磁性手錶的歷史可以追溯到1846年,當時來自Vacheron Constantin江詩丹頓 的製錶師開始嘗試使用防磁功能。然而,直到幾十年後,他們才成功組裝了第一款防磁手錶。該手錶的非磁性部件,例如鈀金製成的平衡輪、平衡彈簧和擺輪軸,使其能夠抵抗磁場。1896年,夏爾・紀堯姆發現了【Invar因瓦鋼】,一種基於【鎳】的合金,有助於創造防磁手錶。他後來還開發了另一種能夠抵抗磁場的合金【Elinvar因瓦鋼】,並於1920年獲得了物理學的諾貝爾獎。第一款防磁口袋手錶是由Vacheron Constantin江詩丹頓 於1915年製造的,而Tissot天梭 則在1930年生產了第一款非磁性的腕錶。

 

Tissot瑞士天梭 的腕錶推廣圖中,強調他們於1930年推出的首款非磁性腕錶|太空人腕時計TW

Tissot瑞士天梭 的腕錶推廣圖中,強調他們於1930年推出的首款非磁性腕錶

製造抗磁手錶的兩種主要方法;第一種方法是使用對磁場不敏感的合金製造運作部件,並且具有極低的熱膨脹系數,例如Invar(鐵 - 鎳 - 碳 - 鉻合金)、Glucydur(鈹 - 青銅合金)、Nivarox(鐵 - 鎳 - 鉻 - 鈦 - 鈹合金)和Elinvar(鎳 - 鐵 - 鉻合金)等。第二種方法是將整個運動裝置放在一個由高透磁率材料製成的外殼內,以導電磁力。在運作裝置上放置一個軟鐵夾緊裝置,以防止手錶內部形成磁場。

自推出以來,抗磁手錶受到與強磁場工作有關的人們歡迎。它們在電子工程師和其他經常接觸強磁場的專業人士中很常見。根據ISO 6425標準,現代潛水手錶必須具備防磁性能,同時具有防水、發光、抗震和堅固的錶帶等功能。

以其抗磁能力而聞名的手錶品牌

不同的手錶品牌可能會使用他們熟悉的單位來測量磁場,根據其特定的應用和需求。然而,了解基本的單位並能夠在它們之間進行轉換是很重要的。在測量磁場時,常用的單位包括高斯(G)、特斯拉(T)和 安培/每米(A/m),單位的選擇取決於所需的精準度水平和特定的應用地方。幸運的是,有轉換公式可用於在這些單位之間轉換磁場強度。例如:

  • 1 A/m安培/每米(A/m)= 0.01257 gauss高斯(G)
  • 1 gaus高斯(G)= 0.0001 tesla特斯拉(T)
  • 1 tesla特斯拉(T)= 10,000 gauss高斯(G)

 

IWC萬國錶 Ingenieur Reference 3508具有超過500,000 A/m的防磁保護能力|太空人腕時計TW

IWC萬國錶 Ingenieur Reference 3508具有超過500,000 A/m的防磁保護能力

許多製錶品牌都使用合金來組裝抗磁手錶,以提高這些時間工具的性能。IWC是第一批生產高度抗磁手錶的品牌之一。1989年至1992年生產的Ingenieur Reference 3508就是一個著名的例子,這是第一款達到超過500,000 A/m磁阻的腕錶。該手錶的34mm鋼錶殼採用了 軟鐵法拉第籠 和 鈹/鎢合金螺旋彈簧,在當時是一個開創性的發展。Ingenieur Reference 3508為更先進的抗磁手錶的發展開辟了道路,而IWC至今仍然是這個領域的領導者。

 

OMEGA歐米茄 於2013年推出了防磁 Seamaster海洋系列,其中Seamaster海洋系列 Aqua Terra型號的抗磁能力可高達15,000高斯|太空人腕時計TW

OMEGA歐米茄 於2013年推出了防磁 Seamaster 海馬系列,其中Seamaster 海馬系列 Aqua Terra型號的抗磁能力可高達15,000高斯(1,193,663 A/m)。下圖顯示2015年SPECTRE版的手錶,搭配 20mm 小行星快拆鋼錶帶

OMEGA歐米茄 抗磁 Seamaster海馬系列 於2013年1月17日宣布推出,其中海馬Aqua Terra款式能夠承受高達15,000高斯(1,193,663 A/m)的磁場。根據新聞稿,手錶的運作部件不依賴於手錶外殼內的保護容器,而是依賴於運作部件本身所使用的選定非鐵質材料。在測試中,OMEGA歐米茄原型樣品暴露在1.5特斯拉(15,000高斯)的磁場下,仍然能夠保持其精確的表現,對其精度沒有影響。

 

Sinn辛恩 EZM 3是一款防磁手錶,具有80,000 A/m的抗磁能力,同時搭載Ar-Dehumidifying Technology技術|太空人腕時計TW

Sinn辛恩 EZM 3是一款防磁手錶,具有80,000 A/m的抗磁能力,同時搭載Ar-Dehumidifying Technology技術。

潛水手錶Sinn辛恩 "Einsatzzeitmesser 3"(EZM 3)是另一個出色的例子,它是一款防磁機械潛水手錶,設計用於極端環境下,在這些環境中,電子干擾或電源故障可能會對石英手錶構成風險。該手錶採用了先進的防磁技術,包括運作部件周圍的實心軟鐵套,可保護其精準度高達80,000 A/m。此外,EZM 3還採用了Sinn辛恩 的Ar-除濕技術,該技術使用保護性氣體填充手錶殼,以確保最佳啟動條件,並包括一個集成的乾燥膠囊來吸收濕氣。EZM 3的螺旋式錶冠上配有精心選擇的材料和雙O型密封圈,可承受達500M(50巴壓力)的潛水深度。

 

Grand Seiko Hi-Beat 36000 Professional 600m潛水錶限量版(SBGH257)採用合金錶盤,可提供高達16,000 A/m的磁防護能力|太空人腕時計TW

Grand Seiko Hi-Beat 36000 Professional 600m潛水錶限量版(SBGH257)採用合金錶盤,可提供高達16,000 A/m的磁防護能力。

Grand Seiko和Seiko精工 都致力於生產抗磁手錶,不過Grand Seiko通常採用更先進的材料和技術來實現這個目標。Grand Seiko在手錶的平衡彈簧中使用了Spron 610等獨特合金,這種合金對磁性高度抵抗,是常規材料的3倍以上。該品牌還在手錶的設計中加入了磁場屏蔽,進一步保護運作部件免受外部磁場的影響。此外,Grand Seiko對其手錶進行嚴格的測試,以確保它們能夠抵抗高達16,000 A/m的磁場,這遠超出日常生活中遇到的水平。

 

Grand Seiko SBGR311限量版搭配太空人腕時計TW錶帶,可提供4,800 A/m

Grand Seiko SBGR311限量版搭配Horween Chromexcel皮革錶帶,可提供4,800 A/m "60高斯" 的磁防護能力。

 

這使得Grand Seiko SBGR311在大多數日常環境下都能保持可靠和精準|太空人腕時計TW

搭配米蘭鋼網錶帶,這使得Grand Seiko SBGR311在大多數日常環境下都能保持可靠和精準。

相比之下,Seiko精工 通常在其手錶中使用較少先進的材料和技術,但仍提供了高達4,800 A/m的抗磁型號,這對大多數日常情況已經足夠。Seiko精工 在其運作部件中使用自有合金“Spron”和Diashock的技術,以保護它們免受震動和磁場干擾的影響。

 

Seiko精工 Presage Sharp Edged系列自動機械錶SPB417,動力儲存長達3天,可提供高達4,800 A/m的磁防護能力|太空人腕時計TW

Seiko精工 Presage Sharp Edged系列自動機械錶SPB417,動力儲存長達3天,可提供高達4,800 A/m的磁防護能力。

如何消除手錶的磁力影響

手錶是精密儀器,依賴於精確的運作和精細元件的精確運作來保持準確的時間。然而,暴露於磁場中會干擾手錶的運作,導致手錶快慢不準。幸運的是,有幾種方法可以消除手錶的磁場影響並恢復其準確性。

一種從手錶中消除磁場影響的方法是使用去磁器。去磁器產生強烈的交替磁場,中和手錶元件中的殘留磁化。這個過程簡單而有效,許多製錶商和維修店也提供去磁服務。

另一種方法是由專業的製錶師對手錶進行維修保養。製錶師可以拆卸運作部件,清潔零件,並在去磁狀態下重新組裝它們。如果手錶暴露在特別強的磁場中或去磁過程不起作用,這個過程可能是必要的。

預防也是保護手錶免受磁場影響的關鍵。盡量避免將手錶暴露在強磁場中,例如揚聲器、冰箱和磁扣產生的磁場。如果必須在強磁場附近,可以考慮取下手錶或用磁場屏蔽來保護手錶。

 

一些日常用品,如交流適配器、手機、揚聲器和廚房家電等,都有可能對手錶造成磁場干擾|太空人腕時計TW

一些日常用品,如交流適配器、手機、揚聲器和廚房家電等,都有可能對手錶造成磁場干擾。

總結,如果您的手錶暴露在磁場中並運行不準確,有幾種方法可以消除磁場影響並恢復其準確性。無論您選擇使用去磁器還是由專業人士進行維修保養,重要的是要採取措施,以保護手錶免受磁場的影響。

 


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