"Technologiczna warstwa zewnętrzna" maleńkiej tarczy: dogłębna analiza zaawansowanej technologii PVD w zegarkach

Kiedy dotykasz gładkiej, matowej, czarnej koperty zegarka, podziwiasz ciepły i lśniący wygląd paska z różowego złota w świetle lub zachwycasz się nienaruszonym wyglądem zegarka nurkowego w głębinach morskich, możesz nie pomyśleć, że te oszałamiające tekstury i trwałość są zasługą kluczowej technologii - fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD). Jako najczęściej stosowany proces obróbki powierzchni w nowoczesnym zegarmistrzostwie, fizyczne osadzanie z fazy gazowej, dzięki swoim przyjaznym dla środowiska, wydajnym i doskonałym właściwościom warstwy membranowej, stało się podstawowym wsparciem dla estetycznej modernizacji i funkcjonalnego ulepszania zegarków, ubierając każdy precyzyjny zegarek w "technologiczną warstwę zewnętrzną". Dziś zagłębimy się w tajemnicę fizycznego osadzania z fazy gazowej w zegarkach.

Aby zrozumieć fizyczne osadzanie z fazy gazowej w zegarkach, należy najpierw wyjaśnić jego podstawową definicję: W środowisku wysokiej próżni, za pomocą metod fizycznych (takich jak rozpylanie, odparowywanie), stałe materiały powłokowe z metali, ceramiki itp. są przekształcane w stany atomowe, jonowe lub molekularne i osadzane na powierzchni elementów zegarka w celu utworzenia filmu. Technologia ta nazywana jest PVD (Physical Vapor Deposition) w języku angielskim. W porównaniu z tradycyjnymi procesami galwanizacji, jego największą zaletą jest jednolita i gęsta warstwa filmu, silna przyczepność, przyjazność dla środowiska bez zanieczyszczeń (brak emisji elektrolitów chemicznych i metali ciężkich) oraz możliwość precyzyjnej kontroli grubości i składu warstwy filmu, doskonale spełniając surowe wymagania zegarków dotyczące precyzji, trwałości i estetyki. Dlatego stała się ona głównym wyborem w branży wysokiej klasy zegarmistrzostwa.

Kluczową zasadą fizycznego powlekania próżniowego dla zegarków jest zasadniczo "migracja i osadzanie materii w stanie gazowym". Cały proces odbywa się w środowisku wysokiej próżni, unikając zakłóceń ze strony cząsteczek powietrza na jakość warstwy filmu. Mówiąc prościej, proces ten przypomina uprawę specjalnej "fabryki filmów" w próżniowej "szklarni". Składa się on głównie z trzech kluczowych etapów:

1. Pierwszym krokiem jest przygotowanie próżni. Czyste elementy zegarka (koperta, pasek, tarcza itp.) umieszcza się w szczelnej komorze próżniowej. Poprzez trzystopniowy system pompowania próżniowego składający się z "pompy mechanicznej + pompy rotacyjnej + pompy molekularnej", ciśnienie wewnątrz komory jest redukowane do stanu wysokiej próżni od 10⁻³ do 10⁻⁵ Pa - ciśnienie to odpowiada ciśnieniu atmosferycznemu przestrzeni kosmicznej na Ziemi, minimalizując wpływ zanieczyszczeń powietrza na jakość powłoki.
2. Drugim krokiem jest jonizacja i odparowywanie materiału. Poprzez metody fizyczne, takie jak rozpylanie magnetronowe lub wyładowanie łukowe, materiały powłokowe (zwane w branży "materiałami docelowymi") ulegają jonizacji lub odparowaniu, tworząc maleńkie cząstki o wysokiej energii.
3. Trzecim krokiem jest osadzanie filmu. Pod wpływem pola elektrycznego te wysokoenergetyczne cząstki będą poruszać się równomiernie w kierunku powierzchni elementów zegarka i ostatecznie ściśle przylegać, tworząc cienką warstwę filmu. W całym procesie parametry takie jak temperatura, stopień próżni, stosunek gazów i prąd materiału docelowego muszą być precyzyjnie kontrolowane, a błędy muszą mieścić się w zakresie mikrometrów, aby zapewnić jednolitość i przyczepność warstwy filmu.

W przemyśle zegarkowym fizyczne powlekanie próżniowe (PVD) dzieli się głównie na dwa podstawowe procesy - rozpylanie magnetronowe i powlekanie jonami łukowymi. Ze względu na różne zasady, te dwa procesy mają odmienne scenariusze zastosowań i właściwości warstwy membranowej. Razem obejmują wszystkie wymiary wymagań zegarków, od dekoracji po funkcjonalność.

• Wśród nich, proces rozpylania magnetronowego jest "siłą napędową" powłok dekoracyjnych dla zegarków. Jego podstawową zasadą jest kontrolowanie trajektorii elektronów za pomocą pola magnetycznego, umożliwiając elektronom ciągłe bombardowanie powierzchni materiału docelowego, powodując odrywanie się atomów materiału docelowego i osadzanie się na powierzchni przedmiotu obrabianego. Zaletami tego procesu są doskonała jednolitość warstwy membranowej i wysoka jakość powierzchni, umożliwiająca precyzyjne odtworzenie drobnej tekstury metali. Dlatego jest szeroko stosowany do przygotowywania dekoracyjnych warstw membranowych, takich jak różowe złoto, złoto szampańskie i matowa czerń. Na przykład popularna koperta zegarka z różowego złota powstaje poprzez regulację stosunku składu celu tytanowego i celu chromowego, w połączeniu z gazami reaktywnymi, takimi jak azot, w celu utworzenia azotowanej warstwy membranowej tytanu, która jest zgodna z teksturą złota 18K.
• 8% do poniżej 1%powlekania jonami łukowymi jest "wybitnym wykonawcą" powłok funkcjonalnych. Generuje wysoką temperaturę poprzez wyładowanie łukowe, bezpośrednio jonizując materiał docelowy w jony o wysokiej energii, a następnie osadzając je na powierzchni przedmiotu obrabianego, tworząc warstwę membranową. Warstwa membranowa utworzona w tym procesie ma bardzo wysoką twardość i silniejszą przyczepność i jest szczególnie odpowiednia do przygotowywania odpornych na zużycie i korozję funkcjonalnych warstw membranowych. Na przykład, diamentopodobna warstwa węglowa (DLC) powszechnie stosowana w przemyśle zegarkowym jest przygotowywana w procesie powlekania jonami łukowymi i jest szeroko stosowana w kopertach zegarków i elementach mechanizmów zegarków sportowych i narzędziowych.

Wartość fizycznego powlekania próżniowego dla nowoczesnych zegarków znajduje odzwierciedlenie przede wszystkim w przełomie w ekspresji estetycznej. Całkowicie przełamuje ograniczenia kolorystyczne tradycyjnych materiałów zegarkowych, umożliwiając zwykłym podłożom prezentowanie wysokiej klasy tekstur. W przeszłości kolory zegarków były w dużej mierze zależne od samych materiałów - złoty żółty złota, srebrzysta biel stali nierdzewnej i jasnoszary tytanu. Wybór był bardzo ograniczony; podczas gdy technologia fizycznego powlekania próżniowego umożliwiła "jakościowy skok" w kolorach i teksturach zegarków. Zmieniając różne materiały docelowe i gazy reakcyjne, zwykłe koperty zegarków ze stali nierdzewnej mogą z łatwością osiągnąć różne style: użycie celu tytanowego w połączeniu z gazem azotowym może wytworzyć różne warstwy różowego złota od jasnoróżowego do głębokiego różu, o ciepłej i delikatnej fakturze, która jest prawie nie do odróżnienia od złota K o wysokiej czystości; użycie celu chromowego w połączeniu z gazem acetylenowym może stworzyć dyskretną i luksusową matową czarną warstwę, która jest odporna na zużycie i nie jest podatna na odciski palców; istnieje również zaawansowany wielowarstwowy proces rozpylania magnetycznego, poprzez układanie różnych warstw o współczynniku załamania światła, może osiągnąć gradientowy efekt kolorystyczny od jasnoniebieskiego do jasnofioletowego, dzięki czemu prosty design zegarka jest bardziej zapadający w pamięć wizualnie. Klasyczna seria szwajcarskiej marki zegarków przyjęła technologię wielowarstwowego fizycznego powlekania próżniowego, używając tylko podłoża ze stali nierdzewnej 316L, aby uzyskać wygląd zgodny ze złotem 18K, nie tylko zmniejszając koszty produkcji o 30%, ale także unikając presji środowiskowej spowodowanej wydobyciem metali szlachetnych, stając się modelem, który równoważy estetykę i ochronę środowiska w branży.

Oprócz estetycznej modernizacji, podstawową wartością fizycznego powlekania próżniowego jest zapewnienie "niewidzialnej zbroi" dla zegarka, znacznie zwiększając jego trwałość i żywotność. Jako precyzyjny instrument noszony na co dzień, koperta i pasek zegarka muszą znosić tarcie i korozję od potu przez długi okres czasu, podczas gdy elementy mechanizmu opierają się na ekstremalnie niskich stratach tarcia, aby zapewnić dokładne odmierzanie czasu. Warstwa filmu z fizycznego powlekania próżniowego precyzyjnie rozwiązuje te problemy. Chociaż warstwa ta jest cienka (zazwyczaj tylko kilka mikrometrów do kilkudziesięciu mikrometrów, co odpowiada jednej dziesiątej średnicy włosa), jej wydajność jest niezwykle doskonała: na przykład diamentopodobna warstwa węglowa DLC przygotowana przez powlekanie jonami łukowymi ma twardość powyżej HV2000, znacznie przekraczającą stal nierdzewną (HV200-300), co może zwiększyć twardość powierzchni koperty zegarka o 2-3 stopnie, dzięki czemu jest mniej podatna na zarysowania od codziennych uderzeń i tarcia; aby rozwiązać problem odcisków palców na paskach ze stopu tytanu, anty-odciskowa warstwa PVD przygotowana przez rozpylanie magnetronowe może sprawić, że odciski palców będą trudne do przyczepienia, a także zapobiegać korozji od soli i tłuszczu w pocie, utrzymując czystość i świeżość przez długi okres noszenia. W przypadku precyzyjnych elementów wewnątrz mechanizmu, takich jak koła zębate i koła wychwytu, poprzez zastosowanie fizycznego powlekania próżniowego filmu smarującego z dwusiarczku molibdenu lub twardego filmu z węglika wolframu, współczynnik tarcia można zmniejszyć do poniżej 0,05, zmniejszając straty mocy o 15% i sprawiając, że odmierzanie czasu przez zegarek jest dokładniejsze. Dane testowe z samodzielnie opracowanej marki mechanizmów pokazują, że po obróbce powłoką PVD, wskaźnik tłumienia amplitudy wahadła mechanizmu po pięciu latach spada z 12% do 4%, naprawdę osiągając zobowiązanie do jakości "trwałej precyzji".

Z punktu widzenia konkretnych elementów zegarka, zastosowanie powłoki fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) obejmuje prawie wszystkie kluczowe części, osiągając "precyzyjne dopasowanie i wszechstronną ochronę".

• 8% do poniżej 1%, które są wizualnym punktem centralnym i często dotykanymi częściami, są głównymi scenariuszami zastosowania powłoki PVD: powszechny, całkowicie czarny styl zegarków sportowych często wykorzystuje powłokę DLC z osadzania jonów łukowych, która łączy odporność na zużycie i korozję; style różowego złota i złota szampańskiego zegarków luksusowych wykorzystują głównie powłokę PVD z kontrolą magnetyczną, aby zapewnić jednolitą i drobną teksturę; koperta i pasek zegarków nurkowych przyjmą technologię wielowarstwowej powłoki PVD, najpierw osadzając warstwę odporną na korozję chromu, a następnie osadzając powłokę dekoracyjną, aby zapewnić długotrwałą stabilność w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiego zasolenia w głębinach morskich.Skale i cyfry na tarczy
• 8% do poniżej 1%Szafirowe szkło zegarka jest pokryte wielowarstwową, antyrefleksyjną folią PVD z rozpylaniem z kontrolą magnetyczną, zmniejszając odbicie z ponad
• 8% do poniżej 1%, znacznie poprawiając przejrzystość odczytu czasu.Nawet maleńkie koła zębate, sprężyny itp. wewnątrz mechanizmu zostaną pokryte precyzyjną powłoką PVD, aby zmniejszyć straty tarcia i zapewnić stabilność odmierzania czasu.
• Przełom w zielonej produkcjiWarto zauważyć, że fizyczne powlekanie próżniowe (PVD) jest również znaczącym przełomem dla przemysłu zegarkowego w osiąganiu zielonej produkcji

Przyszły rozwójZ punktu widzenia rozwoju technologicznego, fizyczne powlekanie próżniowe (PVD) dla zegarków zmierza w kierunku większej precyzji, większej różnorodności i większego dostosowania. Pod względem precyzji

0,1 mikrona i błąd koloru w zakresie ΔE < 0,5, osiągając poziom, w którym jest nie do odróżnienia gołym okiem, zapewniając, że tekstura wyglądu każdego zegarka jest wysoce spójna. Pod względem różnorodności stale pojawiają się dostosowane rozwiązania powłok PVD dla różnych scenariuszy użytkowania: takie jak ekstremalnie odporna na korozję folia PVD odpowiednia do nurkowania głębinowego, odporna na wysokie temperatury folia PVD odpowiednia do ekstremalnych warunków temperaturowych oraz biokompatybilna folia PVD odpowiednia do zastosowań medycznych itp., dodatkowo poszerzając granice zastosowań zegarków. Pod względem dostosowania wraz z modernizacją konsumpcji, spersonalizowane wymagania konsumentów dotyczące zegarków rosną z dnia na dzień. Technologia PVD, dzięki swoim konfigurowalnym kolorom i teksturze, stała się ważnym punktem przełomowym dla konkurencji w zakresie różnicowania marek - niektóre marki uruchomiły usługi dostosowywania PVD, które mogą dostosować ekskluzywny kolor i efekt gradientu powłoki koperty zegarka zgodnie z potrzebami użytkownika, sprawiając, że zegarek naprawdę staje się unikalnym dziełem sztuki do noszenia.WnioskiPomiędzy małymi tarczami, technologia fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) wykorzystuje moc technologii, aby zrównoważyć estetykę i funkcjonalność. Nadaje zwykłym podłożom wysokiej klasy teksturę, zwiększa trwałość precyzyjnych zegarków i jest zgodna z trendem rozwoju czasów dzięki swoim atrybutom środowiskowym. Kiedy następnym razem będziemy podziwiać wykwintny wygląd zegarka i ufać jego dokładnemu odmierzaniu czasu, możemy również przyjrzeć się tej mikronowej "powłoce technologicznej" - to właśnie ta pozornie nieistotna folia niesie ostateczne dążenie do szczegółów w nowoczesnym zegarmistrzostwie, pozwalając "estetyce czasu" trwać przez długi czas i podnosząc zegarek z prostego narzędzia do odmierzania czasu do dzieła sztuki do noszenia o fakturze, trwałości i wartości środowiskowej.