钟表的历史已有几百年了,钟表材料一直在不断发展,材料的品质也在不断提高,新材料不断出现,并被陆续应用在钟表的生产、制造过程中。钟表使用的材料种类繁多,性能各异,表面处理工艺也很特别。在此简要合绍一些钟表材料和工艺的基本知识。制造钟表所使用的材料有金属材料和非金属材料两大类。
一、金属材料
钟表制造最主要的材料是铜和钢。
1.铜
铜是钟表使用的主要材料之一。由铜、铝和少量铅合成的金属,称为铅黄铜,如各种夹板、轮片和表盘等,都使用铅黄铜材料。
2.钢
易切钢是钟表的主要材料之一。钟表机心中的齿轮轮轴、搞纵轮片和杂件等零件都使用易切钢材料制造。
3.不锈钢
不锈钢亦称精钢。手表的表壳、后盖、表带等,大多使用不锈钢材料。
(1)在钢中加入12%的铭,使钢在空气、水以及酸、碱、盐中具有防锈能力,含铭低于12%的钢容易生锈。这种材料有磁性,不适合做表壳。
(2)另一类不锈钢在含铭的同时还含有大量的镇,称为镇铭不锈钢。这种材料无磁性,抗拉强度高,延展性好,韧性和防锈性都很好,是制造表壳的理想材料。表壳和表带用0Cr18Ni9,后盖用1Cr18Ni9Ti注:含钛不锈钢的防锈性能好,但是抛光性能差。
(3)欧洲型号是316L,现按照美国ASTM标准生产(相当于我国的0Cr17Ni12Mo2)。316L不锈钢耐腐蚀性和耐磨性都比较好,表面不需要电镀,仅进行抛光、喷砂、拉砂处理就会形成不同形式的有立体感的外观效果。由于这些特性,表壳、表带大多采用不锈钢,多数手表制造商均采用316L不锈钢。
(4)劳力士采用不锈钢904L(00Cr20Ni25M04.5Cu)。904L更坚硬、更耐腐蚀,其价格是316L的3倍,除了ROLEX几乎没有第二家采用。
4.贵金属
金、银、铂族等金属元素在地壳中含量少,开发和提取困难,因此价格高故而得名贵金属。这类金属密度大、熔点高、化学性质稳定、抗酸碱,其中金银、钾、铂具有良好的可塑性,在饰品和钟表行业得到广泛应用。
(1)金(金合金)
①高档钟表的表壳、表带多使用黄金制造。
②纯金太软,硬度和强度达不到使用要求,制造时一般都使用金合金。24K是100%纯金,18K含金量75%,用量最大;其次是14K和10K,因硬度和强度
较高,美洲地区消费者偏爱。亚洲地区,尤其是中国,比较喜欢18K金,低于18K的感觉不够档次。
③K金又分为黄金和红金、玫瑰金等多种
④白金是特殊配方、颜色发白的K金,表面电镀一层钾或佬,颜色与铂金近似。请牢记:白金不能打磨(除非打磨后再电镀)。
⑤K金种类:18K黄金为75%金+16%银+9%铜;18K白金为75%金+3银+9.5%铜+12.5%钾;18K粉红金为75%金+12.5%银+12.5%铜;18K玫瑰金为75%金+9%银+16%铜;18K红金为75%金+5.5%银+19.5%铜;三色金:18K白金+18K黄金+18K玫瑰金。其他K金有9K、10K、12K和14K等几种,例如14K黄金为58.5%纯金+26.5%银+15%铜。
(2)银和铂族元素
①银:早期怀表使用银壳较多,现代不多见。银容易氧化,氧化后颜色发暗,通过抛光、用“洗银水”浸泡,可去除银的氧化层,使之光亮如新。
②铂金:(英文Plat inum,缩写Pt)所有贵金属材料中最高品质都以铂金为
顶点。铂金价格昂贵,纯度用P1950、P1900等表示。
③铂族元素:价格昂贵,一般用于表面电镀,包括铂、铐、钱、钉、佬等。
注:请参看本章第十八节贵金属标记部分。
5.钛金属和钛合金
(1)钛金属纯钛呈银白色,属于轻金属。钛的化学性质非常活泼,易与空气中的氧、氮、氢等元素相互作用,表面形成极稳定的化合物,我们平时见到的钛金属都呈灰黑色,熔点为(1668±10)℃,密度为4.5克/立方厘米。钛金属的主要特点是强度高、质量轻、耐腐蚀、中低温性能好,同时还有超导、记忆、储氢等特殊功能。相对密度是不锈钢的50%,硬度比不锈钢差。
(2)钛合金 实际使用纯钛金属的并不多,所说的钛金属一般都指钛合金。钛合金是20世纪40年代末发展起来的新型材料,50年代是研究发展阶段,60-70年代是形成产业阶段,80~90年代进入到应用阶段。2005年以来,手表行业越来越多的品牌开始使用钛金属,如沛纳海、豪雅、昆仑、天梭、波尔等诸多品牌都有使用。钛合金是由钛金属与铝、饥、镇、钥等元素合成。
(3)钓钛合金先以1000Pa的压力将碳化钧和碳化钛粉末压进坯件里,然后压铸模,再在特制的熔炉内以1450℃的高温将其烧结为密度极高的部件,最后经过多个工序并用钻石粉末打磨后就制成了闪闪生辉的钓钛合金,耐磨性极好。深受市场消费者欢迎。瑞士雷达表早在20世纪70~80年代就率先使用钓钛合金制造表壳、表带。
6.硬质合金
硬质合金又称钓钢,硬度高,耐磨损,外观线条分明,光洁明亮,称为“耐磨损材料”。可以和钢复合使用,做成表壳圈口或表带、带粒,增加壳、带表面耐腐蚀性和装饰性。