游丝发条是机械钟表得以运作的核心，在游丝被发明之前，机械钟依靠钟摆作为振荡器实现能量走时。

17世纪，荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯发明的游丝大幅缩小了钟表尺寸。如今，我们常说的游丝专指摆轮上的游丝(Balance Spring或者Hair Spring)，尽管发条(Barrel Spring)也是游丝(Spring)的一种。游丝的出现，是怀表、腕表出现的基础，也是摆钟辉煌时代的终结。

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机心的重要零件

游丝的能量会随着机心运行一段时间后，紧紧盘在游丝轴上的发条会慢慢松开，它的能量随之下降。游丝从十五世纪就开始运用于计时工具之上，至今仍然没有太大的改变。其原理是借由游丝释放出来的弹力来驱动轮系运转，因此游丝的品质优劣，关系着计时工具的稳定与否，同时也影响产品的耐久性。随着历史的演变，现在游丝的材质、形状、与提供能量这些方面，都有了卓越的改善，与当年的游丝品质是不可同日而语。一般的游丝长度约在20至40公分左右，厚度约0.05mm到0.2mm之间，当然这是指一般机心的发条尺寸，多日链与大型怀表就不适用于此。早期的游丝除了动力不足之外，还有着容易断裂、容易生锈等问题。根据记载最早期的游丝需要每天上满两次链，才能提供足够的能量，另外频繁的上链动作也容易使游丝金属疲劳，造成断裂的情况；但依靠人们的努力，这些问题如今也都慢慢有了改善。今天的机械表基本上都可以应付的了手动、自动频繁上链的需求。在二十世纪，由于冶金学的进步，容易生锈的发条已改为合金钢制作，这对于计时工具的品质有了非常大的贡献。

▲ 发条盒结构

发条盒所含的零件其实相当少，主要分为发条盒、发条盒盖、发条盒轴心、发条等。

▲ 发条上链的状态，发条在上链之前（左）与上满链条后的状态（右）。

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发条品质的提升

在1933年，Straumann博士在Waldenbourg实验室研发出不易变形、不易氧化、不易热胀冷缩的特殊合金- Nivarox，这是日后制作游丝的最主要材质。同样的，具有这种特性的合金也适合做为发条，在1952年Nivaflex合金正式发表，它主要的金属成分由七种元素组成：（45%钴 21%镍 18%铬 5%铁 4%钨 4%钼 1%钛），这种弱磁性金属合金具有很好的抗氧化抗变形特性，防断裂、自动补偿、无腐蚀，并具有不错的热变形系数，即具备良好的抗温差性能。

另外针对不同的需求还会增加铍或者其他金属，以增加金属特性。目前大部分的发条，都是以这款合金来制作；总体来看Nivaflex与Nivarox的成分相当接近，不过材质的组成只要有些微的差异，就足以改变其金属特性。因此许多表款的商品介绍，都会将发条型号登出，常见的有Nivaflex NM、Nivaflex NO、与Nivaflex NE，其品质是以Nivaflex NM为第一等级，通常用于高级手表以及天文台认证表款。

除了材质有所改变之外，另一项改变就是发条的卷曲形状，早期的发条都是采用自然卷曲型（A），朝发条盒轴心弯曲，由于制作简单，老式的怀表与发条钟都采用同样的设计。其缺点是发条的力量差距过大，稳定的有效能量偏短。因此后期的发条设计在尾端都向外弯曲（B），虽然只是小改变，但却可以使发条的弹力增加许多。而新一代的发条都采用S型设计（C），加长发条尾端的卷曲度与长度，所以发条的头跟尾端是朝不同方向卷曲，置入发条盒中，可有效增加扭力的释放，对于发条能量的提升是相当有帮助的。

▲ 发条形状

在今天，Nivarox在钟表业被广泛应用，并取代了INVAR合金游丝成为市场的主流。今天，整个制表工业中，Nivarox已成为无自产游丝制表企业的首选，并成为斯沃琪集团手中的一张王牌，超过95%的瑞士钟表品牌及一些非瑞士品牌都在用Nivarox FAR公司的游丝。正如前文所说，游丝是一项具有技术壁垒的产品，具备自制游丝实力的表厂，一般并不外供，于是Nivarox便成为通用游丝领域的霸主。虽然除了Nivarox依然还有其他一些游丝生产商比如Altokapa、日本的精工、西铁城等，但Nivarox之所以称霸游丝行业，还在于它极高的性价比。

还有制表界的新贵，硅游丝。硅游丝近些年在高级制表中不断普及，并且斯沃琪集团已经开始尝试着向中低端市场进发，这是现代制表业对于游丝材料的全新探索。从金属合金到非金属材料，很可能是一次蜕变。暂且不论硅游丝由谁发明，就目前而言，从顶级品牌百达翡丽、宝玑、雅典等，到我们熟悉的欧米茄，以及亲民如美度，都推出了硅材质为基础的游丝。

▲ 不断发条设计

一般而言，机心手动上链发条上到满后，就会感到无法转动，如果再上链的话，发条会有断了的可能；而自动上链的发条具有退簧片，因此无法在上满链后继续上链，退簧片会在满链时自动的移位，防止发条断裂。

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提高动力储存设计

除了发条材质与卷曲的形状有大幅改变之外，在80年代机械表复兴之后，许多的新机心都采用较长的动力储存，或是超过7天的多日链设计。一般来说，加大发条盒与延长发条的长度，这是最简单的方法。

精工Cal.9S55机心

例如精工的Cal.9S55机心，原本动力储存约在50小时左右，在2007年推出的Cal.9S67，在不更改机心尺寸与轮系排列为前提之下，将动力延长至72小时以上。其作法就是将发条长度由40公分延长到50公分，发条厚度由0.12mm减为0.1mm，避免扩大发条盒的尺寸，同时保有适当的盒内空间，一举将动力储存时间延长至三天。

除了加长发条的长度之外，另外增加发条盒数量也是提高储能的方法之一；现在双发条盒的设计相当常见，由于双发条盒的动能传输与扭力传递都较为温和，同时增加动力储存时间，因此可见度提升不少。此外随着多日链的流行，三发条盒、四发条盒的设计也都开始出现。