進口機芯與國產機芯性能對比研究

李吉棟++楊麗++鐘飛++鄔治平++李達++傅偉猛

文章編號：2095-6835（2017）10-0124-02

摘 要：選取相同結構的國產機芯和進口機芯，使用機械手表綜合參數測試系統進行了走時質量測試，使用上條機和旋轉模擬機進行了不同上條時間對機芯延續走時效果測試，也對機芯零部件外觀、材質、硬度進行了分析試驗。結果表明，國產機芯走時精度比進口機芯高，但進口機芯零件加工表面更光滑、使用可靠性更好。

關鍵詞：機芯；上條機；走時精度；鐘表

中圖分類號：TH714.52 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.124

我國是鐘表生產和銷售大國，是世界鐘表的主要供應地，鐘表產品種類豐富、性價比高，且具有完整的產業鏈和一定的自主創新能力。手表生產企業經過長期努力，已經具備了批量生產陀飛輪、萬年歷、三問、計時碼表等復雜多功能機械手表的能力，高檔機械表的技術、性能、穩定性等逐步接近瑞士手表的水平。

本文選取9015型號的進口機芯和相同結構的國產機芯進行走時精度測試、延續走時效果測試，同時，也對機芯內部零部件外觀、材質、硬度進行分析測試，通過對比試驗來研究其性能差異。

1 試驗

1.1 對象

進口機芯型號為9015，成表類型屬于I類，數量8只，編號為A1～A8；相同結構的國產機芯，成表類型屬于I類，數量為8只，編號為B1～B8。

1.2 試驗方法

1.2.1 走時精度測試

參考《機械手表》（QB/T 1249—2013），將機芯在自動上條機上上滿條（80 min上條），在15～60 min期間，采用機械手表綜合參數測試系統測試機芯瞬時日差mt0，24 h后再測其瞬時日差mt24，瞬時日差測試方位為3H、6H、9H、CH。

1.2.2 使用上條機上條的延續走時測試

使用自動上條機對機芯進行上條處理，上條完成后校準時間，機芯停走后計算延續走時。自動上條機擺動頻率為18次/min，擺動幅度在330°～360°，上條時間分別為20 min、40 min、60 min、80 min。

1.2.3 旋轉模擬機模擬走時的延續走時測試

將機芯校準時間（機芯處于未上條狀態），然后放入旋轉模擬機中進行模擬走時；取出靜置待其停走后計算延續走時。旋轉模擬機速度模式為4T（公轉為4 r/min，自轉為16 r/min），模擬走時時間分別為2 h、4 h和8 h。

1.2.4 機芯內部零部件外觀、材質、硬度分析

對機芯進行拆卸，觀察其零部件外觀差異，進行材質和硬度分析。

1.3 試驗設備

試驗設備如表1所示。

2 試驗結果及分析

2.1 走時精度測試

參考《機械手表》（QB/T 1249—2013）來判斷機芯走時精度，結果如表2所示。進口機芯與國產機芯的瞬時日差測量結果如表3所示。

從表2和表3中可以發現，進口機芯和國產機芯的瞬時日差（mt0和mt24）均滿足優等品要求，國產機芯的走時進度要高于進口機芯。

2.2 使用上條機上條的延續走時測試

從圖1中可以看出，進口機芯與國產機芯的延續走時無明顯差異。通過數據處理得到進口機芯20 min、40 min、60 min和80 min上條時間的平均延續走時分別為14 h、27.6 h、39.6 h、47.5 h。二者相比，當采用20 min上條機上條時，進口機芯平均延續走時比國產機芯長1 h；當采用40 min和60 min上條機時，進口機芯平均延續走時比國產機芯長0.6 h；當采用80 min上條機上條時，進口機芯平均延續走時比國產機芯短1.3 h。

2.3 使用旋轉模擬機模擬走時的延續走時測試

進口機芯和國產機芯不同模擬時間的延續走時如圖2所示。

通過圖2可以看出，在旋轉模擬機模擬走時相同時間，進口機芯的延續走時要比國產效果好。對延續走時數據進行處理，進口機芯旋轉模擬機模擬走時2 h、4 h和8 h，其平均延續走時分別為16.1 h、28.2 h和47.2 h。當采用2 h旋轉模擬走時，進口機芯平均延續走時比國產機芯長2.4 h；當采用4 h旋轉模擬走時，進口機芯平均延續走時比國產機芯長4.4 h；當采用8 h旋轉模擬走時，進口機芯平均延續走時比國產機芯長4.8 h。綜上所訴，利用旋轉模擬機走時上條，進口機芯延續走時要優于國產機芯，進口機芯的可靠性更高。

2.4 機芯內部零部件外觀、材質、硬度

對機芯進行拆卸，在顯微鏡下觀察外觀差異。圖3中的a和b分別為進口機芯和國產機芯時針齒輪放大圖，進口機芯齒面色澤更均勻，做工更精細。圖3中的b齒槽內出現可金屬碎屑，右下角插圖為b的局域放大圖。圖4中的a和b分別為進口機芯和國產機芯自重錘放大圖，國產機芯的外圍和內圍區域采用太陽砂處理工藝；進口機芯的外圍區域采用火花紋處理，內圍區域采用太陽砂處理，具有層次感。圖5中的a和b分別為進口機芯和國產機芯日歷換向齒輪放大圖，國產機芯輪齒上沾有異物，進口機芯比其更加潔凈。

自重錘放大圖日歷換向齒輪放大圖

對圖3中進口機芯和國產機芯時針齒輪進行材質分析，從表4可以看出兩者材質均為銅鋅合金，并進行了鍍鎳處理。對2種機芯的發條輪進行硬度分析，進口機芯的硬度為589 HV，國產機芯的硬度為614 HV，兩者硬度并未有較大差異。對其材質進行分析，從表5可以看出，2種機芯的發條輪都為鐵鎳合金，進口機芯發條輪Fe元素含量較高，并電鍍了Au，而國產機芯發條輪Ni元素的含量較高，并電鍍了W。

3 結束語

進口機芯與國產機芯的瞬時日差均滿足優等品要求，國產機芯的走時精度要高于進口機芯。使用上條機上條，2種機芯延續走時無明顯差異，但使用旋轉模擬機模擬走時，進口機芯延續走時效果要優于國產機芯，國產機芯的可靠性比進口機芯差。此外，國產機芯時針齒輪出現了金屬碎屑，日歷換向齒輪沾有異物；進口機芯和國產機芯時針齒輪材質相同，均為銅鋅合金，2種機芯的發條輪材質都為鐵鎳合金，鍍層成分不同，硬度并未有太大差異。

〔編輯：張思楠〕