复刻 Barentsz 钟：传统与现代制造技术的融合

您好，我是 Peter Chevalier，荷兰钟表协会“Klokkengroep 's-Hertogenbosch”的成员。我出身于延续六代的机械工程师世家，对工程技术抱有毕生热忱。我在职业生涯过程中一直从事机械加工理论领域研究，退休后重拾实践，于后院工坊中打造钟表与工具。

Klokkengroep ‘s-Hertogenbosch 是由百余位钟表制造爱好者组成的团体，成员涵盖退休制造专家与零基础初学者。我们怀揣着制作与修复钟表装置的共同热爱，时常一同在工坊中从零开始亲手设计与制造每一件作品。

2024 年 6 月，我们启动迄今最具雄心的项目：复刻具有非凡历史价值的中世纪计时器——Barentsz 钟。为使这件代表着历史的器具重现生机，我们融合传统制表工艺与尖端制造技术，包括来自 Xometry 择幂科技的精密水射流切割。

工艺传承：一整年的传统培训

本协会通过为期一年的系统性课程，致力于保护传统机械加工与钟表制造技艺。每周课程融合理论与实践，学员需使用黄铜板、钢棒等原材料，从零打造简易的重锤驱动时钟。该项目涵盖齿轮切割、精密镗孔与装配等关键技术。

工坊配备瑞士 Schaublin 102 VM 车床、Aciera F3 铣床及奥地利 EMCO 车床等高精度设备，让学员得以掌握传统与现代机械加工技艺。

协会工坊的精密铣床专用于制造复杂钟表零件。

培训项目期间，学员需从原材料起步，以黄铜板制作齿轮、钢棒加工轴纵轮，完整构建重锤驱动时钟。该基础设计通过齿轮切割、精密镗孔与装配等工艺教学，为进阶项目（如 Barentsz 钟复刻）奠定扎实基础。

钟表协会培训项目期间从零打造的重锤驱动时钟——Clubklokje 成品。

Barentsz 钟项目背后的启发

Barentsz 钟可追溯至 16 世纪末，曾随 Willem Barentsz 参与北极探险。此钟本是众多献给远东高官的精致礼物之一。然而，当 Barentsz 的船只“De Witte Swaen”（白天鹅号）在新地岛附近被冰层困住时，此次探险以失败告终。

船员们利用船只残骸建造木制避难所“Het Behouden Huijs”（安全屋），在严酷的北极冬季中艰难求生。该钟在他们撤离时被遗弃，直至 1871 年才由挪威猎人连同避难所遗迹一同被重新发现。如今，该钟作为中世纪钟表学的罕见遗存，成为阿姆斯特丹 Rijksmuseum（荷兰国家博物馆）的馆藏珍品。

复刻这一历史杰作并非个人之力，而是由钟表协会多名成员协作努力完成的集体成果。每位参与者都贡献了独特技能与专业知识，涵盖历史方法研究与现代制造技术的适应性改造。集体的热忱与团队协作，是赋予 Barentsz 钟新生所必不可少的。

1871 年于 Nova Zembla 发现的 Barentsz 钟现存于 Rijksmuseum（荷兰国家博物馆）。

揭开 Barentsz 钟的秘密

Barentsz 钟是中世纪钟表学的杰出代表。与其他许多历史钟表不同，它从未经过现代化改造，完整保留了原始设计。所有部件均以钢材全手工锻造，采用复杂的热锻工艺，彰显了中世纪铁匠的精湛技艺。

单个齿轮的制造需经多道工序：

1. 锻造矩形截面钢条。
2. 将钢条弯曲成圆环。
3. 热焊接闭合圆环。
4. 标记 64 个齿位。
5. 将齿形锤入烧红的圆环。
6. 锻造辐条钢十字架。
7. 热焊接辐条与轮圈。
8. 锉削齿形至最终轮廓。

此类工艺在当时堪称卓越，也已远超当今传统制造业的能力范畴。现有传统制造技术无法复现中世纪铁匠的技艺高度。因此类方法的技术如今已无法实现，部分复刻者改用 17 世纪中叶流行的黄铜齿轮作为简化替代方案。

黄铜复制齿轮是现代制表者常选的简化替代品。

过程：旧技术与现代制造工艺的融合

为复刻 8 台 Barentsz 钟所需的 48 个钢制齿轮，我们采用了水射流切割技术——一种完美契合原始设计复杂工艺的现代制造方法。该方法以极高精度复刻钢轮的锐角与细辐条，同时保留了材料结构的完整性。

通过使用水射流切割，我们无需对切边进行额外精修，让齿轮可直接开始工坊的齿形切割与精密镗孔工序。现代技术的无缝融合，既保留了钢轮的中世纪设计精髓与原貌，致敬了传统工匠技艺，同时又拥抱 21 世纪的生产效率。

复刻品不仅从钟表学与制造角度令人惊叹，其视觉表现也极具魅力。这些钟以近似计时为主，日误差约 1 小时左右。因此该钟仅配有一根指针。

复刻的 Barentsz 钟，展示了其精妙设计和历史意义

探索新领域：3D 打印的作用

钟表协会始终遵循着尊重传统工艺与拥抱现代创新之间的平衡。其中一项创新是采用 3D 打印技术，该技术已成为塑料钟表零件原型制作的宝贵工具。通过 Xometry 择幂科技获取高质量的 3D 打印部件，我们可在开始金属量产前对设计进行高效验证。该方法让我们能以最低材料浪费与成本，优化复杂机械结构（如齿轮组）。

展望未来，金属 3D 打印在制造高复杂度部件（如陀飞轮框架）中潜力巨大。这些被誉为制表工艺巅峰的部件，将为钟表工程与创意设计的融合开辟新可能。依托 Xometry 择幂科技的先进制造服务，我们具备充分条件探索这些可能性，持续推动钟表学领域的创新。