早期制表工匠会在机械机心内部放入耐磨的石头作为机心零件轴心的轴承以减低磨擦。后来制表师想到可以使用相当耐磨的天然红宝石取代石头,但是使用天然红宝石的成本太高,这促使一些钟表企业开始研发出其他替代方案,后来天然红宝石渐渐被人造红宝石取代,不仅成本可以降低,也让红宝石轴承得以普及、延长机心的使用寿命。
时至今日,这些人造红宝石仍被简称为宝石,主要成分是三氧化二铝,具有质地坚硬均匀、容易加工、色彩多选等几种特性,同天然红宝石有相同的性质。这些红宝石被转动、打磨、钻孔,以作为腕表不同齿轮的承轴,但相对地它们不像天然红宝石般如此有价值,仅被视作为腕表的重要零件罢了。
熟悉手表机心结构的人应该清楚,宝石轴承在一枚腕表中属于“其它部件”范畴,它的用途是减少枢轴杆摩擦。一般说来,宝石轴承越多代表机心越复杂。通常我们把25钻之内的都成为功能钻,标准基础机心的17钻是二轮、三轮、秒轮、擒纵轮;2X4=8钻,摆轮上下防震器各二钻;2X2=4钻,擒纵叉、叉瓦各用二钻;2X2=4钻,圆盘顶一钻;在标准配置下,给条盒轮加2钻就是19钻,自动系统再加四或六钻,就是21钻、23钻,自动加日历系统再加2钻,就是25钻。
自从腕表表底盖开始采用透明底盖后,所搭载的机心不单追求精准还包括打磨等装饰设计,红宝石轴承可说是其中最华丽的装饰。
红宝石轴承技术并非从一开始就被运用在机心上,钟表诞生之处机心擒纵机构、自动陀以及行轮系中各齿轮的旋转轴,都是直接与黄铜材质的主夹板或夹板相连接的,缺点就是容易磨损。为了解决这一问题,17世纪的光学仪器商NicolasFatiodeDuillier发明了一种技术,可以精准宝石钻孔,并制作了史上首枚摆轮轴使用天然红宝石钟表,从此这技术就被普及开来。
在刚开始的那段时间,当时使用的宝石并不局限于红宝石,而是有钻石、蓝宝石、石榴石等。不过,使用天然红宝石轴承的钟表都非常昂贵,一方面当然是天然宝石本身价格昂贵,二是因为在天然红宝石轴眼制造过程中,高达90%的天然红宝石因为瑕疵或者加工中的问题被报废,三是该技术的人工成本也不低,因此当时仅有高端钟表才会使用该技术。
因为天然红宝石的瑕疵问题,因此还是有磨损问题,而且天然宝石的大小无法确定,因此聪明的匠人发明了黄金套筒,天然红宝石轴承的装配和更换变得更加便捷。而红宝石和它的黄金宝座交相辉映,把机心的美感又提升了一个层次。如今我们能在朗格等一些德国高级制表中看到这些工艺,其美学价值远远大于技术价值。
成本过高一直是宝石轴承面临的一大问题,直到18世纪末,法国化学家PierreVictorLouisdeVerneuil发明了火焰熔融法,终于人造红宝石可取代天然红宝石。人造红宝石在外观、成分以及硬度方面都与天然的红宝石相同,甚至由于不含有任何杂质,人造红宝石比普通的天然红宝石还要更加耐磨。
从1940年开始,人造红宝石开始在钟表界普及开来。这项技术主要是将合成的红蓝宝石是从熔体中结晶而来,其主要成分均为Al2O3,在合成时加入微量的Cr,则呈现红色,即合成红宝石;如果加入微量的Ti,则就成为合成蓝宝石,是无色透明的。目前,采用无色透明宝石轴承的只有德国的MoritzGrossmann,走的是清纯路线。
机心中的红宝石越多代表越好吗?宝石数是机心的重要技术参数之一,虽然不能太少,但也不是越多越好,通常在17到25之间。太低不免让人怀疑做工,太多也不代表机心的品质更好。这是因为一枚普通基础机心中的红宝石数量,有其适应机械原理、视觉效果等各方面的指标的标准配置。
宝石数一般都是单数,这是因为擒纵系统中的的圆盘钉为单数,其他的红宝石基本上都是双数出现的。最后值得一提的是,红宝石轴承并不是机械表的专利,石英机心中也有红宝石轴承,只是石英机心因为自身结构关系,不需要太多的红宝石,所以石英机心中的红宝石数量,普遍远低于机械机心。
一般而言,显示时、分、秒的标准机械腕表原则上需含最少十五颗宝石,它们往往会被安排在机心内最易因磨擦而磨损的位置,此外摆轮上必须配置含有宝石的避震系统,使得机心的运作更稳定。
当然,也有消费诉求。所有的产品最终都是为了满足消费。在消费者眼里,带有宝石(哪怕是人工宝石)的腕表,能够提升“颜面”附加值。制表商们很快嗅到商机,开始在机心上镶嵌更多的红宝石。有些机心的含钻数多达三、四十颗。
任何时候,红宝石无疑能提升产品的整体品质,高品质手表更是不能少了它。但是,要提醒大家避免陷入这样的误区,红宝石轴承并非高端表的专利,随着工业化普及,手表机心采用红宝石轴承已经十分常见;同时,红宝石数量多并不代表品质高,真正的高品质一定是经历过岁月沉淀和检验而存活下来的。