不斷精進的創新材質 IWC首次生產全夜光陶瓷錶殼
Jul 4, 2024
日前IWC萬國錶正式發表名為Ceralume®夜光瓷的專利技術，這是萬國錶旗下的XPL實驗工程部門所開發的高度工程化製程技術，目前正在申請專利，亦是錶壇上首次生產全夜光陶瓷錶殼，展現萬國錶持續在創新材質的努力。而在2022年時，萬國錶也對外公布Ceratanium®瓷化鈦金屬的詳細製程，為錶友們揭開這項專利材質的秘密。
將時間拉回到40多年前，當時萬國錶是第一個將鈦金屬、氧化鋯陶瓷引進製錶業的品牌；早在1980年就使用鈦金屬打製造Porsche Design Titanchronograph計時碼錶，並在1986年首次用黑色氧化鋯陶瓷製作達文西萬年曆腕錶的錶殼，成為錶壇上使用創新材質的先驅。
而氧化鋯陶瓷材質具有堅硬耐磨與保持亮麗色澤的特性，所以在1994年，廠方首度在飛行員錶款Ceramic Fliegerchronograph腕錶(型號 3705)中使用氧化鋯陶瓷錶殼，不過這款計時腕錶還是沒能受到太多關注，在幾年間僅僅生產了千餘只後，便以停產結束。
一直到2007年，萬國錶才又再次於飛行員系列Top Gun海軍空戰部隊追針計時腕錶中，使用了氧化鋯陶瓷錶殼，並奠定飛行員系列Top Gun以陶瓷、鈦金屬為錶殼基礎的模式；由於陶瓷極為堅硬和抗刮，是具有嚴格限制的噴射機駕駛艙內日常使用的理想材質。不過每一種材質都有不同的特質與屬性。例如，鈦金屬質輕且防碎，陶瓷則幾乎不會磨損並高度抗刮，但是鈦金屬並不耐刮，而陶瓷繁複的製程並不適合製作細小的零件且工序繁多。那麼，為何不把這兩種萬國錶常用材質的優點結合在一起？
於是，研發時間超過五年，萬國錶的物料工程師團隊終於以Ceratanium®瓷化鈦金屬達成這項壯舉，這項全新材質與鈦金屬一樣質輕而堅固，又如陶瓷一樣堅硬抗刮。首只使用Ceratanium®材質製作錶殼的腕錶，則是萬國錶在2017年推出的Aquatimer海洋時計系列萬年曆計時腕錶限量款，而這一年也是海洋時計系列腕錶推出50週年的大日子。隨後Ceratanium®開始運用在其他錶款之中，並且自2019年開始大量運用在飛行員腕錶系列。
由於Ceratanium®是一種從頭開始研發而成的全新材質，所以它以萬國錶嚴格條件冶煉的獨特鈦合金作為基礎。舉凡錶圈、錶背、錶冠和按鈕等各種錶殼部件，均由這種合金的棒材和平板車削及銑削而成；加工過程使用了尖端的高精準電腦控制車銑複合機。最後再以手工進行表面噴砂處理，為部件帶來稍微不平整的霧面表面效果。
接下來在烤爐中進行相變是Ceratanium®錶殼製造過程中最具決定性的最後步驟，也就是將鈦合金部件放入烤爐中按照規定的時間以精確的溫度燒製。達到一定的加工參數時，鈦合金的特殊成分會使氧氣擴散到材質中，產生相變。表面接著具有非常堅硬及高度抗刮等典型的陶瓷特性。
同時，燒製過程也為部件帶來獨特的霧黑色彩，而且表面的堅硬材質並不像常見的物理氣相沉積（PVD）或是DLC（類鑽碳）塗層那樣脆弱，一旦腕錶遭到撞擊或敲擊，塗層很容易會剝落而露出基底，Ceratanium®材質的表層是不會輕易剝落。
另外，Ceratanium®材質以鈦合金為基礎，在進行塑形工序時可以無限延展，不只是主要的錶殼部件，還可以用於所有附加零件，所以同材質的全黑色系腕錶因而誕生，這點就是陶瓷材質所無法達成的。因此，萬國錶在2022年成功打造出品牌第一款完全以Ceratanium®製成的多鍊節錶帶，佩戴起來極為舒適，而Ceratanium®材質也成為萬國錶商標，已於世界各國註冊專利。
獨步錶壇的Ceralume®
在2024年，萬國錶則是無預警的在六月推出名為Ceralume®夜光瓷的專利技術，並首次製造出一款全夜光陶瓷概念腕錶，由品牌大使路易斯漢米爾頓（Lewis Hamilton）配戴。除了Ceralume®夜光瓷錶殼之外，這款基於飛行員計時腕錶41設計特點的概念腕錶，還配備了白色夜光錶盤和白色夜光橡膠錶帶。面盤和錶帶都添加了Super-LumiNova ®夜光塗層，其中面盤的黃銅底座噴塗了Super-LumiNova®溶液，然後在夜光塗層上進行印刷，而白色橡膠錶帶以注塑工藝製成，同樣添加Super-LumiNova®夜光塗料。
這項Ceralume®夜光瓷的技術是透過將陶瓷粉末與優質Super-LumiNova®夜光塗層顏料均勻混合而實現。而Super-LumiNova®是一種夜光材料，由瑞士技術公司RC Tritec生產，是一種高科技陶瓷化合物，其性能類似於蓄光電池。在暗室測試中，使用Ceralume®夜光瓷技術製造的全夜光概念腕錶可持續發出明亮藍光超過24小時。
萬國錶研發與創新負責人Lorenz Brunner表示：「首款全夜光陶瓷錶殼襯圈的問世，彰顯了我們作為陶瓷腕錶先驅和創新者的角色。Ceralume®夜光瓷技術的開發歷時數年。我們面臨的主要挑戰是如何生產顆粒均勻度極高的錶殼，並滿足我們嚴格的品質標準。」
傳統的白色陶瓷是將氧化鋯與其他金屬氧化物混合製成的。這些粉末被塑造成所謂的「坯件」，加工成接近最終錶殼的幾何形狀，然後在烤爐中高溫燒結。為了讓白色陶瓷能夠在黑暗中發光，在混合原料中加入了Super-LumiNova ®夜光塗層顏料。開發Ceralume®夜光瓷技術面臨的主要挑戰之一是儘管原料的顆粒大小不一，但仍要實現最大程度均勻的混合，以並避免顆粒堆積，產生夜光效果不均勻。
為實現這一目標，IWC萬國錶的工程師們重新採用了專用球磨工藝，該工藝必須根據所用原料進行客製化。此外，燒結製程和燒結陶瓷體的研磨參數也需要根據夜光瓷的需要進行專門調整。目前萬國錶研發的Ceralume®夜光瓷技術正在申請專利，未來將成為腕錶開發與新作發布的基礎技術。
文／編輯部 圖片提供／IWC 鐘–150
