进口机芯与国产机芯性能对比研究

李吉栋++杨丽++钟飞++邬治平++李达++傅伟猛

文章编号：2095-6835（2017）10-0124-02

摘 要：选取相同结构的国产机芯和进口机芯，使用机械手表综合参数测试系统进行了走时质量测试，使用上条机和旋转模拟机进行了不同上条时间对机芯延续走时效果测试，也对机芯零部件外观、材质、硬度进行了分析试验。结果表明，国产机芯走时精度比进口机芯高，但进口机芯零件加工表面更光滑、使用可靠性更好。

关键词：机芯；上条机；走时精度；钟表

中图分类号：TH714.52 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.124

我国是钟表生产和销售大国，是世界钟表的主要供应地，钟表产品种类丰富、性价比高，且具有完整的产业链和一定的自主创新能力。手表生产企业经过长期努力，已经具备了批量生产陀飞轮、万年历、三问、计时码表等复杂多功能机械手表的能力，高档机械表的技术、性能、稳定性等逐步接近瑞士手表的水平。

本文选取9015型号的进口机芯和相同结构的国产机芯进行走时精度测试、延续走时效果测试，同时，也对机芯内部零部件外观、材质、硬度进行分析测试，通过对比试验来研究其性能差异。

1 试验

1.1 对象

进口机芯型号为9015，成表类型属于I类，数量8只，编号为A1～A8；相同结构的国产机芯，成表类型属于I类，数量为8只，编号为B1～B8。

1.2 试验方法

1.2.1 走时精度测试

参考《机械手表》（QB/T 1249—2013），将机芯在自动上条机上上满条（80 min上条），在15～60 min期间，采用机械手表综合参数测试系统测试机芯瞬时日差mt0，24 h后再测其瞬时日差mt24，瞬时日差测试方位为3H、6H、9H、CH。

1.2.2 使用上条机上条的延续走时测试

使用自动上条机对机芯进行上条处理，上条完成后校准时间，机芯停走后计算延续走时。自动上条机摆动频率为18次/min，摆动幅度在330°～360°，上条时间分别为20 min、40 min、60 min、80 min。

1.2.3 旋转模拟机模拟走时的延续走时测试

将机芯校准时间（机芯处于未上条状态），然后放入旋转模拟机中进行模拟走时；取出静置待其停走后计算延续走时。旋转模拟机速度模式为4T（公转为4 r/min，自转为16 r/min），模拟走时时间分别为2 h、4 h和8 h。

1.2.4 机芯内部零部件外观、材质、硬度分析

对机芯进行拆卸，观察其零部件外观差异，进行材质和硬度分析。

1.3 试验设备

试验设备如表1所示。

2 试验结果及分析

2.1 走时精度测试

参考《机械手表》（QB/T 1249—2013）来判断机芯走时精度，结果如表2所示。进口机芯与国产机芯的瞬时日差测量结果如表3所示。

从表2和表3中可以发现，进口机芯和国产机芯的瞬时日差（mt0和mt24）均满足优等品要求，国产机芯的走时进度要高于进口机芯。

2.2 使用上条机上条的延續走时测试

从图1中可以看出，进口机芯与国产机芯的延续走时无明显差异。通过数据处理得到进口机芯20 min、40 min、60 min和80 min上条时间的平均延续走时分别为14 h、27.6 h、39.6 h、47.5 h。二者相比，当采用20 min上条机上条时，进口机芯平均延续走时比国产机芯长1 h；当采用40 min和60 min上条机时，进口机芯平均延续走时比国产机芯长0.6 h；当采用80 min上条机上条时，进口机芯平均延续走时比国产机芯短1.3 h。

2.3 使用旋转模拟机模拟走时的延续走时测试

进口机芯和国产机芯不同模拟时间的延续走时如图2所示。

通过图2可以看出，在旋转模拟机模拟走时相同时间，进口机芯的延续走时要比国产效果好。对延续走时数据进行处理，进口机芯旋转模拟机模拟走时2 h、4 h和8 h，其平均延续走时分别为16.1 h、28.2 h和47.2 h。当采用2 h旋转模拟走时，进口机芯平均延续走时比国产机芯长2.4 h；当采用4 h旋转模拟走时，进口机芯平均延续走时比国产机芯长4.4 h；当采用8 h旋转模拟走时，进口机芯平均延续走时比国产机芯长4.8 h。综上所诉，利用旋转模拟机走时上条，进口机芯延续走时要优于国产机芯，进口机芯的可靠性更高。

2.4 机芯内部零部件外观、材质、硬度

对机芯进行拆卸，在显微镜下观察外观差异。图3中的a和b分别为进口机芯和国产机芯时针齿轮放大图，进口机芯齿面色泽更均匀，做工更精细。图3中的b齿槽内出现可金属碎屑，右下角插图为b的局域放大图。图4中的a和b分别为进口机芯和国产机芯自重锤放大图，国产机芯的外围和内围区域采用太阳砂处理工艺；进口机芯的外围区域采用火花纹处理，内围区域采用太阳砂处理，具有层次感。图5中的a和b分别为进口机芯和国产机芯日历换向齿轮放大图，国产机芯轮齿上沾有异物，进口机芯比其更加洁净。

自重锤放大图日历换向齿轮放大图

对图3中进口机芯和国产机芯时针齿轮进行材质分析，从表4可以看出两者材质均为铜锌合金，并进行了镀镍处理。对2种机芯的发条轮进行硬度分析，进口机芯的硬度为589 HV，国产机芯的硬度为614 HV，两者硬度并未有较大差异。对其材质进行分析，从表5可以看出，2种机芯的发条轮都为铁镍合金，进口机芯发条轮Fe元素含量较高，并电镀了Au，而国产机芯发条轮Ni元素的含量较高，并电镀了W。

3 结束语

进口机芯与国产机芯的瞬时日差均满足优等品要求，国产机芯的走时精度要高于进口机芯。使用上条机上条，2种机芯延续走时无明显差异，但使用旋转模拟机模拟走时，进口机芯延续走时效果要优于国产机芯，国产机芯的可靠性比进口机芯差。此外，国产机芯时针齿轮出现了金属碎屑，日历换向齿轮沾有异物；进口机芯和国产机芯时针齿轮材质相同，均为铜锌合金，2种机芯的发条轮材质都为铁镍合金，镀层成分不同，硬度并未有太大差异。

〔编辑：张思楠〕