復刻 Barentsz 鐘：傳統與現代製造技術的融合

您好，我是 Peter Chevalier，荷蘭鐘錶協會「Klokkengroep ‘s-Hertogenbosch」的成員。我出身於延續六代的機械工程師世家，對工程技術抱有畢生熱忱。我在職業生涯過程中一直從事機械加工理論領域研究，退休後重拾實踐，於後院工坊中打造鐘錶與工具。

Klokkengroep ‘s-Hertogenbosch 是由百餘位鐘錶製造愛好者組成的團體，成員涵蓋退休製造專家與零基礎初學者。我們懷揣著製作與修復鐘錶裝置的共同熱愛，時常一同在工坊中從零開始親手設計與製造每一件作品。

2024 年 6 月，我們啟動迄今最具雄心的項目：復刻具有非凡歷史價值的中世紀計時器——Barentsz 鐘。為使這件代表著歷史的器具重現生機，我們融合傳統製錶工藝與尖端製造技術，包括來自 Xometry 擇冪科技的精密水射流切割。

工藝傳承：一整年的傳統培訓

本協會通過為期一年的系統性課程，致力於保護傳統機械加工與鐘錶製造技藝。每週課程融合理論與實踐，學員需使用黃銅板、鋼棒等原材料，從零打造簡易的重錘驅動時鐘。該項目涵蓋齒輪切割、精密镗孔與裝配等關鍵技術。

工坊配備瑞士 Schaublin 102 VM 車床、Aciera F3 銑床及奧地利 EMCO 車床等高精度設備，讓學員得以掌握傳統與現代機械加工技藝。

協會工坊的精密銑床專用於製造複雜鐘錶零件。

培訓項目期間，學員需從原材料起步，以黃銅板製作齒輪、鋼棒加工軸縱輪，完整構建重錘驅動時鐘。該基礎設計透過齒輪切割、精密镗孔與裝配等工藝教學，為進階項目（如 Barentsz 鐘復刻）奠定扎實基礎。

鐘錶協會培訓項目期間從零打造的重錘驅動時鐘——Clubklokje 成品。

Barentsz 鐘項目背後的啟發

Barentsz 鐘可追溯至 16 世紀末，曾隨 Willem Barentsz 參與北極探險。此鐘本是眾多獻給遠東高官的精緻禮物之一。然而，當 Barentsz 的船隻“De Witte Swaen”（白天鵝號）在新地島附近被冰層困住時，此次探險以失敗告終。

船員們利用船隻殘骸建造木製避難所“Het Behouden Huijs”（安全屋），在嚴酷的北極冬季中艱難求生。該鐘在他們撤離時被遺棄，直至 1871 年才由挪威獵人連同避難所遺跡一同被重新發現。如今，該鐘作為中世紀鐘錶學的罕見遺存，成為阿姆斯特丹 Rijksmuseum（荷蘭國家博物館）的館藏珍品。

復刻這一歷史傑作並非個人之力，而是由鐘錶協會多名成員協作努力完成的集體成果。每位參與者都貢獻了獨特技能與專業知識，涵蓋歷史方法研究與現代製造技術的適應性改造。集體的熱忱與團隊協作，是賦予 Barentsz 鐘新生所必不可少的。

1871 年於 Nova Zembla 發現的 Barentsz 鐘現存於 Rijksmuseum（荷蘭國家博物館）。

揭開 Barentsz 鐘的秘密

Barentsz 鐘是中世紀鐘錶學的傑出代表。與其他許多歷史鐘錶不同，它從未經過現代化改造，完整保留了原始設計。所有部件均以鋼材全手工鍛造，採用複雜的熱鍛工藝，彰顯了中世紀鐵匠的精湛技藝。

單個齒輪的製造需經多道工序：

1. 鍛造矩形截面鋼條。
2. 將鋼條彎曲成圓環。
3. 熱焊接閉合圓環。
4. 標記 64 個齒位。
5. 將齒形錘入燒紅的圓環。
6. 鍛造輻條鋼十字架。
7. 熱焊接輻條與輪圈。
8. 銼削齒形至最終輪廓。

此類工藝在當時堪稱卓越，也已遠超當今傳統製造業的能力範疇。現有傳統製造技術無法複現中世紀鐵匠的技藝高度。因此類方法的技術如今已無法實現，部分復刻者改用 17 世紀中葉流行的黃銅齒輪作為簡化替代方案。

黃銅複製齒輪是現代製錶者常選的簡化替代品。

過程：舊技術與現代製造工藝的融合

為復刻 8 臺 Barentsz 鐘所需的 48 個鋼製齒輪，我們採用了水射流切割技術——一種完美契合原始設計複雜工藝的現代製造方法。該方法以極高精度復刻鋼輪的銳角與細輻條，同時保留了材料結構的完整性。

通過使用水射流切割，我們無需對切邊進行額外精修，讓齒輪可直接開始工坊的齒形切割與精密镗孔工序。現代技術的無縫融合，既保留了鋼輪的中世紀設計精髓與原貌，致敬了傳統工匠技藝，同時又擁抱 21 世紀的生產效率。

復刻品不僅從鐘錶學與製造角度令人驚嘆，其視覺表現也極具魅力。這些鐘以近似計時為主，日誤差約 1 小時左右。因此該鐘僅配有一根指針。

復刻的 Barentsz 鐘，展示了其精妙設計和歷史意義

探索新領域：3D 列印的作用

鐘錶協會始終遵循著尊重傳統工藝與擁抱現代創新之間的平衡。其中一項創新是採用 3D 列印技術，該技術已成為塑料鐘錶零件原型製作的寶貴工具。通過 Xometry 擇冪科技獲取高品質的 3D 列印部件，我們可在開始金屬量產前對設計進行高效驗證。該方法讓我們能以最低材料浪費與成本，優化複雜機械結構（如齒輪組）。

展望未來，金屬 3D 列印在製造高複雜度部件（如陀飛輪框架）中潛力巨大。這些被譽為製錶工藝巔峰的部件，將為鐘錶工程與創意設計的融合開辟新可能。依託 Xometry 擇冪科技的先進製造服務，我們具備充分條件探索這些可能性，持續推動鐘錶學領域的創新。