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(yè)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(nèi)部表盤、表針等零件變色、腐蝕等。手表的防水結(jié)構(gòu)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(nèi)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(zhì)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)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(guī)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)9只手表防水性能不合格，合格率為0。

在進行常規(guī)防水試驗后，10只手表均未出現(xiàn)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(fā)生了進水現(xiàn)象?？梢姶丝钍直淼倪M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(xiàn)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(yè)內(nèi)大多數(shù)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(shù)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(shù))

5.2.1 雙密封圈把的結(jié)構(gòu)

(1)常規(guī)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(xiàn)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(fā)生“微漏”(手表表玻璃內(nèi)表面出現(xiàn)凝霧，但1 min內(nèi)即消失)，4只手表出現(xiàn)凝霧，1只手表未出現(xiàn)凝霧，防水合格率為60%。

5.2.2 三密封圈把的結(jié)構(gòu)

(1)常規(guī)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(xiàn)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(fā)生“微漏”(手表表玻璃內(nèi)表面出現(xiàn)凝霧，但1 min內(nèi)即消失)，3只手表出現(xiàn)凝霧，1只手表未出現(xiàn)凝霧，防水合格率為70%。

5.2.3 試驗結(jié)論 對比以上試驗結(jié)果可知，增加把的密封圈個數(shù)后，其手表的防水效果得到了明顯改善，且密封圈的個數(shù)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(yè)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(guī)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(xiàn)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(fā)生“微漏”現(xiàn)象(手表表玻璃內(nèi)表面出現(xiàn)凝霧，但1 min內(nèi)即消失)，其余手表樣品試驗后均未出現(xiàn)凝霧不良現(xiàn)象，防水合格率為100%。

6 試驗結(jié)論

通過以上的試驗結(jié)果可見，增加密封圈的個數(shù)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(shù)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(diào)檔功能。所以合適的密封圈尺寸需根據(jù)手表外觀功能設計的不同來進行試驗得出。