<B>Procédé de</B> fabrication <B>de</B> ressorts <B>moteurs pour</B> mouvements <B>d'horlogerie</B> et ressort obtenu par ce procédé Les ressorts moteurs pour mouvements d'horlogerie doivent emmagasiner la plus grande quantité d'énergie possible dans un es pace aussi restreint que possible. Pour la fa brication de ces ressorts, on ne peut utiliser que des métaux ayant une limite élastique et module de Young élevés. Dans la pratique, on emploie des métaux de structure ferritique ou de structure austénitique.
Les premiers sont représentés par les aciers au carbone, simples ou alliés. Ils sont employés soit à l'état trempé (martensitique), soit à l'état écroui après patentage, comme la corde à piano de section rectangulaire décrite par C. Raynal dans Les ressorts (Ed. Dunod 1950) pages 238 et 240.
Les seconds comprennent les alliages inoxy dables contenant des additions d'éléments dur cissant par précipitation comme le beryllium, niobium, titane, zirconium et autres. Ces al liages doivent subir un traitement de revenu durcissant.
Même en employant des métaux ayant des caractéristiques favorables, il est nécessaire d'utiliser ces dernières dans la plus grande me sure possible.
Il est connu que des conditions favorables peuvent être réalisées en appliquant une pré contrainte au métal sollicité, de façon que ce dernier présente un certain état de tension déjà en position de repos. Lors de la flexion, une précontrainte provoque un déplacement de la fibre neutre, c'est-à-dire de la zone à tension nulle, avec augmentation de la zone de traction et diminution de celle de compression.
Un tel déplacement de la fibre neutre est aussi obtenu dans les ressorts dits renversés en leur don nant une-courbure opposée à celle qu'ils pren nent dans les barillets. De cette manière, les tensions se trouvent à un niveau élevé déjà au début de l'armage du ressort et l'élasticité du métal est utilisée jusqu'à la limite de déforma tion permanente.
Lors de la fabrication de ressorts renver sés, ceux-ci subissent une mise en forme par traitement thermique à basse température, alors qu'ils sont enroulés dans des bagues. Si l'on omet ce traitement, l'absence des pré contraintes conduit à des ressorts de forme spi rale, qui possèdent des caractéristiques infé rieures à celles des ressorts renversés. Ce trai tement thermique à basse température confère aux ressorts en alliage inoxydable leur dureté définitive, par précipitation des éléments dur cissants ; il augmente la dureté des ressorts en acier au carbone, pour autant que ce dernier ait été choisi et traité de manière à pouvoir acquérir une dureté secondaire par revenu.
Ce travail dé mise en forme est à faire sur chaque ressort et il nécessite un nombre assez considérable d'opérations aussi bien pour les ressorts en acier que pour les ressorts en alliage inoxydable.
La présente invention comprend un pro cédé de fabrication de ressorts pour mouve ments d'horlogerie et les ressorts obtenus par ce procédé. Son procédé permet de réaliser une simplification considérable de cette fabri cation. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on fait subir, à une bande de métal, un trai tement y créant des tensions internes dissymé triques, par rapport au plan médian passant par la demi-épaisseur de cette bande, puis un traitement thermique de durcissement, la bande étant ensuite sectionnée en ébauches de ressort et en ce que ces dernières ne subissent, au cours de leur façonnage en ressorts, aucun traitement thermique durcissant,
ni aucun traitement ther mique de mise en forme.
Le métal de la bande de départ peut, par exemple, être un alliage inoxydable durcissa- ble par précipitation, un acier à ressorts au carbone à l'état trempé et revenu, un acier inoxydable martensitique à l'état trempé, un acier au carbone ayant subi un patentage suivi d'un écrouissage.
D'une manière générale con viennent comme métal pour les bandes de dé part tous les métaux élastiques susceptibles d'être durcis ou fixés en forme, par un traite ment thermique à une température assez basse pour ne pas détruire les tensions dissymétri ques internes qui ont été créées dans les ban des traitées.
L'effet du traitement thermique de durcis sement qui suit le traitement créant une distri bution dissymétrique des tensions internes peut, dans une certaine mesure, masquer cette dis tribution dissymétrique, mais même sur une lame durcie alors qu'elle est droite, on peut aisément constater par un essai de flexion que les réactions sont différentes selon le sens de la flexion. Au contraire, si l'on trempe un acier, après avoir créé les tensions internes, celles-ci sont détruites par le chauffage précé dant cette trempe.
En profitant des constatations faites ci- dessus, on peut réaliser une fabrication de res sorts dans laquelle aucun traitement thermique durcissant n'intervient en cours du façonnage et qui est très simplifiée de ce fait.
Lors de mise en #uvre pratique du procédé de l'invention le traitement créant une distribution dis symétrique des tensions internes de la bande de départ peut se faire de différentes manières, par exemple laminage entre cylindres de diamètre différent, calandrage, etc. ; le traitement thermique de durcissement peut être réalisé au défilé ou alors que le métal est roulé en torches, à une température adaptée au métal traité.
Cette température se trouve, pârr exemple, entre 200 et 4000 C pour les aciers au carbone trempés ou patentés et écrouis et entre 300 et 550 C pour les alliages durcissables par précipitation.
La bande ainsi traitée est alors coupée en ébauches de ressorts, lesquelles sont ensuite façonnées en ressorts. Ce façonnage comprend les opérations : perçage, formation du coquil- lon, estrapadage et fixation de la bride. Les ressorts ainsi façonnés peuvent encore éventuel lement subir un vieillissement artificiel, toute fois en évitant des conditions qui pourraient provoquer un durcissement du métal.
Selon les conditions de façonnage choisies, on peut ob tenir des ressorts plus ou moins renversés ou en spirale, mais même ces derniers possèdent des tensions de précontrainte qui leur confè rent des propriétés comparables à celles des ressorts renversés habituels. Malgré leur aspect semblable, des ressorts en spirale obtenus par le procédé de la présente invention se distin- P Cr ent très nettement par leurs propriétés élas tiques qui sont celles des ressorts renversés, des ressorts en spirale fabriqués par les procédés employés jusqu'ici.
L'enroulement des ressorts obtenus par le procédé de l'invention, dans leur position de travail, se fera de manière que les précontraintes s'ajoutent, donnant ainsi la plus grande force aux ressorts enroulés.
On se rend facilement compte que ce pro cédé de fabrication permet de supprimer plu sieurs opérations manuelles et se prête parti culièrement bien à une production en série selon les conceptions modernes. Voici, à titre d'exemple, une manière de mettre le procédé suivant l'invention en oeuvre pour la fabrication de ressorts d'une épaisseur de 0,10 mm.
On part d'une bande en un alliage inoxyda ble durcissable par traitement thermique d'une épaisseur de 0,11.mm. On lamine cette bande à l'épaisseur 0,10 mm dans un laminoir dont les cylindres ont respectivement des diamètres de 20 mm et 125 mm. On durcit cette bande en la faisant défiler dans un four tubulaire chauffé à la température de durcissement ca ractéristique de l'alliage employé ; la vitesse d'avance de la bande est choisie de manière que chaque unité de longueur séjourne à la température choisie le temps nécessaire au durcissement du métal utilisé. Après refroidis sement, la bande est sectionnée en tronçons de la longueur désirée pour les ressorts envisagés.
On perce l'une des extrémités de chaque tron çon et on forme le coquillon. On soumet en suite les tronçons à l'estrapadage approprié à la forme définitive recherchée pour les ressorts. Après posage de la bride par un point de sou dure électrique, ces derniers sont prêts à la livraison.