試驗分析手表把的密封圈對手表防水效果的影響

呂嘉祺 龔 翔 馬野皓

珠海羅西尼表業有限公司 廣東 珠海 519015

1 前言

手表是精密計時儀器，防水手表可以避免機心因進水而造成計時不準或損壞，還可以有效防止手表內部表盤、表針等零件變色、腐蝕等。手表的防水結構可大致分為三個配合部分:上套(表玻璃)與表身、手表把的與表身、后蓋與表身。每個配合部位均設計有密封圈進行配合連接，將手表內部空間與外界完全隔絕以起到防水密封的效果。

本文研究的即是手表把的與表身配合部位的防水效果。一般手表把的上會采用O型圈作為密封件，其材質為橡膠，相比于塑料，其具有更好的彈性及耐老化性能，更適用于手表把的處的防水設計。本文即是通過實驗分析O型圈的尺寸對手表防水效果的影響。

2 實驗對象

本次試驗對象為我司設計生產的一款男款機械手表，其手表把的尺寸設計較大。公司此款手表采用的O型圈尺寸為:外徑為(1.85±0.03)mm，內徑為(1.00±0.03)mm，厚度為0.5 mm，以下簡寫為(1.85×1.00×0.5)mm。其配套的手表壩管內徑設計尺寸為(1.80±0.02)mm。由于此款手表投放市場不久即收到大量投訴其進水故障，懷疑其防水失效部位即為手表把的處，因此選取此款手表作為本試驗研究對象。

3 試驗設備

氣壓防水測試儀，試水機，手表防水加力裝置和加熱板。

4 試驗參考標準

本文中的試驗過程均參考國家標準GB/T 30106-2013《鐘表防水手表》。

5 試驗過程

5.1 驗證試驗 為驗證此款手表防水失效部位確實是手表把的部位，需進行試驗驗證。從公司市場部投訴返修的此款手表中，隨機抽選出10只手表進行常規防水試驗(超氣壓防水性試驗+超壓防水性試驗)，試驗前后均進行冷凝試驗，試驗的10只手表均未出現凝霧，防水合格率為100%。

將這9只試驗表進行手表把的上的施力時的防水性試驗，即將手表置于10c m深的水中并垂直于手表壩管軸線方向施加一個向下的5 N的壓力(模仿人手腕對手表把的的施力作用)，保持10 min后取出進行冷凝試驗，試驗后發現9只手表防水性能不合格，合格率為0。

在進行常規防水試驗后，10只手表均未出現防水失效；而在對手表把的進行施力防水試驗后，10只手表均發生了進水現象。可見此款手表的進水原因為手表把的受力后，造成把的O型圈與配套的壩管間出現了間隙，造成了進水故障。

找到了手表進水原因，接下來需尋找對策來解決此手表進水問題。在查閱業內大多數手表把的設計資料后，可從兩方面來改善其防水性能，增加手表把的密封圈個數及增大密封圈尺寸。接下來本文將從這兩方面對此手表把的進行改良。

5.2 第一種改良試驗(增加密封圈個數)

5.2.1 雙密封圈把的結構

(1)常規防水試驗(超氣壓防水性試驗+超壓防水性試驗)。試驗前后均進行冷凝試驗，試驗的10只手表均未出現凝霧，防水合格率為100%。

(2)手表把的施力時的防水性試驗。試驗后進行冷凝試驗，5只手表發生“微漏”(手表表玻璃內表面出現凝霧，但1 min內即消失)，4只手表出現凝霧，1只手表未出現凝霧，防水合格率為60%。

5.2.2 三密封圈把的結構

(1)常規防水試驗(超氣壓防水性試驗+超壓防水性試驗)。試驗前后均進行冷凝試驗，試驗的10只手表均未出現凝霧，防水合格率為100%。

(2)手表把的施力時的防水性試驗。試驗后進行冷凝試驗，6只手表發生“微漏”(手表表玻璃內表面出現凝霧，但1 min內即消失)，3只手表出現凝霧，1只手表未出現凝霧，防水合格率為70%。

5.2.3 試驗結論 對比以上試驗結果可知，增加把的密封圈個數后，其手表的防水效果得到了明顯改善，且密封圈的個數越多其手表的防水效果也越好。但在實際試驗中，多增加密封圈不僅會增加成本，而且由于需要在把心桿上多加工密封圈槽，會降低把心桿的強度，增加斷裂隱患。

5.3 第二種改良試驗(增大密封圈尺寸) 將之前試驗的10只手表，進行烘干作業后，更換新O型圈進行防水試驗。

更換(1.95×1.00×0.5)mm尺寸O型圈后進行防水試驗:(1)常規防水試驗(超氣壓防水性試驗+超壓防水性試驗)。試驗前后均進行冷凝試驗，試驗的10只手表均未出現凝霧，防水合格率為100%；(2)手表把的施力時的防水性試驗。試驗后進行冷凝試驗，10只手表樣品中僅有2只發生“微漏”現象(手表表玻璃內表面出現凝霧，但1 min內即消失)，其余手表樣品試驗后均未出現凝霧不良現象，防水合格率為100%。

6 試驗結論

通過以上的試驗結果可見，增加密封圈的個數及增大密封圈尺寸均可有效提升手表把的處的防水效果，但后者提升手表防水效果相比于前者效果更好。且增加密封圈個數必然需要在把的把心桿上多加工密封圈槽位，不可避免的會降低把心桿的強度，帶來斷裂隱患。通過增大密封圈的尺寸，是通過增大密封圈與壩管間的過盈量來提升手表把的的防水效果。但尺寸不能盲目加大，過大的密封圈尺寸也會造成裝配困難，配合過盈量的增加肯定也會影響到手表把的的上條及調檔功能。所以合適的密封圈尺寸需根據手表外觀功能設計的不同來進行試驗得出。