CH495801A

CH495801A - Procédé de fabrication de pierres d'horlogerie

Info

Publication number: CH495801A
Application number: CH1464065A
Authority: CH
Original assignee: Erfinor Ag Advokatur Und Notar
Priority date: 1967-08-16
Filing date: 1967-08-16
Publication date: 1970-04-30
Also published as: DE1523725A1; DE1523725B2; CH1464065A4

Description

L'inventeur a renoncé à être mentionné comme tel
Les procédés de fabrication employés pour l'obtention de pierres d'horlogerie (levées, ellipses, pierres à trou, contre-pivots), reposent actuellement sur l'utilisation de pierres synthétiques, en particulier de rubis et de spinelles. Ces matières brutes se présentent sous la forme d'une poire plus ou moins régulière. Par des opérations successives de sciage au moyen de scies diamantées, on débite à partir de la matière brute des parallélépipèdes qui servent d'ébauches pour la fabrication des pierres.

Le principal inconvénient de ce procédé de fabrication réside dans le fait de la petitesse des ébauches obtenues, dont le volume est de l'ordre du millimètre cube.

Les chemins de scies présentent un volume beaucoup plus grand que celui des ébauches obtenues. Le déchet de matière brute est donc considérable et est encore augmenté par le fait de la forme plus ou moins régulière de la matière brute. Or, comme il s'agit d'une matière première relativement coûteuse et que l'utilisation de diamant pour le sciage est assez considérable, il y aurait avantage à partir d'une matière première dont la forme permette de réduire les sciages et par conséquent les déchets.

La présente invention a précisément pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés. Elle a pour objet un procédé de fabrication de pierres d'horlogerie, qui est caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de départ une poudre granuleuse cristalline formée d'au moins un oxyde métallique dont les particules ont un diamètre compris entre 1 et 10 p, on homogénéise cette poudre, puis la granule et la sèche, on la presse dans un moule, puis on fritte la pièce ainsi obtenue dans un four de manière à obtenir une ébauche, enfin l'on soumet cette ébauche à au moins une opération d'usinage.

On a déjà proposé, il est vrai, un procédé pour fabriquer des pierres en corindon, suivant lequel on mélange avec de l'eau des substances à l'état colloïdal, comprenant de l'alumine, de la silice, de l'hydroxyde de magnesium, de l'hydroxyde de fer et de l'hydroxyde de titane, de manière à former une masse analogue à une pâte, on sèche cette masse, la réduit en poudre et confectionne les articles désirés, on chauffe ces articles à une température comprise entre 1500 et 18000 C et maintient cette température pendant une durée de une à quatre heures.

Les pierres ainsi obtenues sont vitreuses à cassure conchoidale. Or, c'est exactement le contraire de ce que la titulaire a cherché à réaliser, à savoir une céramique ayant une certaine porosité. Ce produit, testé durant plus de 5 ans, a donné d'excellents résultats dans la montre.

D'autre part, on connaît également un procédé de fabrication d'objets par frittage, utilisant en particulier une poudre cristalline d'oxyde d'aluminium. Suivant ce procédé, le frittage se fait sous pression, à une température supérieure à 15000 C. La matière de départ est constituée par des cristaux en forme de feuilles, de tiges ou de fibres et l'on y ajoute des substances à bas point de fusion, par exemple de l'acide silicique ou des silicates.

Au contraire, dans le procédé selon l'invention, la matière de départ ne consiste pas en cristaux en forme de feuilles, de tiges ou de fibres, mais est constituée par une poudre granuleuse dont les particules, au moins approximativement sphériques, ont un diamètre compris entre 1 et 10 t. De plus, on n'ajoute pas d'acide silicique ou de silicates à la poudre de base, car ces corps, tout en abaissant le point de fusion de la matière, diminuent les qualités mécaniques de cette dernière de telle sorte qu'elle devient impropre à l'application envisagée.

On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une façon de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.

Au lieu de partir de rubis ou de spinelles synthétiques monocristallins, on utilise un oxyde métallique cristallin en forme de poudre de granulation définie, le diamètre des particules étant compris entre 1 et 10 CL. On utilise de préférence de l'oxyde d'aluminium de phase a avec adjonction d'un ou plusieurs composants minéraux qui jouent le rôle de colorant et qui peuvent également, dans une phase de fabrication ultérieure, faciliter l'obtention du produit fini. Certaines adjonctions organiques ou minérales ou organo-minérales peuvent être utilisées comme liants dans le but de favoriser le pressage et le frittage.

La poudre d'oxyde métallique avec ses adjonctions subit ensuite une préparation qui consiste à homogénéiser le mélange par les techniques classiques, telles que le passage au tonneau ou le mélange par un agitateur travaillant dans une phase liquide contenant en suspension les composants de la poudre utilisée pour le but final et éventuellement certains éléments en dissolution.

Ces techniques sont connues et classiques dans l'industrie de la céramique. Les poudres sont ensuite granulées et séchées. Ici également, les techniques sont connues. Les granules ainsi obtenus sont ensuite utilisés pour la phase dite de pressage. On dispose sur des presses généralement hydrauliques un moule de forme appropriée que l'on remplit avec la poudre granulée. Selon la construction du moule, on peut presser une ou plusieurs pièces simultanément. Après le pressage. qui se fait sous une pression de quelques tonnes par centimètre carré, on obtient des ébauches qui nécessitent encore une opération de frittage. Cette dernière est réalisée dans des fours à haute température. La température et la durée, ainsi que l'atmosphère du four, sont fonctions des caractéristiques désirées du produit.

Dans le présent cas, le frittage se pratique généralement à une température comprise entre 1500 et 20000 C pendant une durée allant de quelques heures à quelques jours. Le frittage peut également s'effectuer sous pression, cas dans lequel la température et la durée se trouvent modifiées.

A la fin de l'opération de frittage, on se trouve en présence d'ébauches de pierres qui, selon la forme du moule, sont des ébauches identiques à celles obtenues actuellement par la méthode de sciage ou nécessitant encore une ou deux opérations de finition pour les amener à l'état désiré. Ces opérations peuvent faire appel à un sciage ou à des opérations de surfaçage pour ame- ner les ébauches dans des tolérances dimensionnelles compatibles avec les opérations d'usinage postérieures des ébauches pour les amener à l'état de pierres terminées.

On a décrit ci-dessus un procédé permettant d'obtenir des ébauches de pierres d'horlogerie dans des formes et dimensions semblables à celles des ébauches en rubis utilisées actuellement. Dans une étape intermédiaire, on peut concevoir la fabrication de matière brute, toujours en partant de poudre subissant un frittage, de dimensions et formes telles que l'on diminue sensiblement les opérations de sciage nécessaires à la fabrication des ébauches. Dans le cas de levées, on peut concevoir l'obtention par frittage de plaquettes dont l'épaisseur correspond à une des dimensions des parallélépipèdes. Par deux sciages successifs de faible épaisseur, il est possible d'obtenir les ébauches de carrelets. On peut également concevoir une autre forme de la matière brute.

Celle-ci peut être obtenue sous la forme de bâtonnets dont la section correspond à une des sections des ébauches des levées. Ces dernières sont obtenues dans leur forme finale par un seul sciage. Ce dernier procédé convient particulièrement pour la fabrication d'ellipses. Dans ce cas, les bâtonnets ont une section circulaire ou autre, si désiré, et sont tronçonnés par sciage à la longueur désirée pour l'obtention des ébauches.

Dans une variante, on peut prévoir entre le pressage de la poudre et le frittage une opération dite de biscuitage , qui consiste à chauffer la poudre pressée à une température comprise entre 1000 et 13000 C. Cette opération constitue en quelque sorte un préfrittage, qui durcit la matière dans une mesure moindre que le frittage et permet par suite de percer un trou sans recourir au diamant, pour la fabrication des pierres à trou.

On peut se demander si la matière ainsi obtenue par frittage présente les caractéristiques indispensables aux fonctions que doivent remplir les pierres d'horlogerie et si des inconvénients majeurs ne sont pas à craindre. Des essais pratiques reposant sur plusieurs années montrent que si la composition et les conditions de fabrication des ébauches sont tenues dans les limites définies, les céramiques obtenues par frittage présentent les caractéristiques tant physiques que chimiques désirables pour la pierre d'horlogerie.

Les pierres d'horlogerie obtenues par le procédé selon l'invention sont opaques. De préférence, elles sont colorées en rouge, pour leur donner l'apparence du rubis.

REVENDICATION I
Procédé de fabrication de pierres d'horlogerie, caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de départ une poudre granuleuse cristalline formée d'au moins un oxyde métallique dont les particules ont un diamètre compris entre 1 et 10!1, on homogénéise cette poudre, puis la granule et la sèche, on la presse dans un moule, puis on fritte la pièce ainsi obtenue dans un four de manière à obtenir une ébauche, enfin l'on soumet cette ébauche à au moins une opération d'usinage.

SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'oxyde métallique au moins un composant minéral qui joue le rôle de colorant.

2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'oxyde métallique des substances organiques ou minérales ou organo-minérales destinées à être utilisées comme liants dans le but de favoriser le pressage et le frittage.

3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise comme oxyde métallique de l'oxyde d'aluminium.

4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le pressage de la poudre se fait sous une pression de quelques tonnes par centimètre carré.

5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le frittage se fait à une température comprise entre
1500 et 20000 C.

6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le frittage s'effectue sous pression.

7. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on réalise d'abord un corps de base brut dans une forme telle qu'une de ses dimensions au moins soit identique à celle de l'ébauche terminée de façon à supprimer
au moins une opération de sciage.

8. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, entre le pressage de la poudre et le frittage, on procède au biscuitage de la poudre, consistant à la chauffer
à une température comprise entre 1000 et 13000 C.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

**ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. avec adjonction d'un ou plusieurs composants minéraux qui jouent le rôle de colorant et qui peuvent également, dans une phase de fabrication ultérieure, faciliter l'obtention du produit fini. Certaines adjonctions organiques ou minérales ou organo-minérales peuvent être utilisées comme liants dans le but de favoriser le pressage et le frittage.

La poudre d'oxyde métallique avec ses adjonctions subit ensuite une préparation qui consiste à homogénéiser le mélange par les techniques classiques, telles que le passage au tonneau ou le mélange par un agitateur travaillant dans une phase liquide contenant en suspension les composants de la poudre utilisée pour le but final et éventuellement certains éléments en dissolution.

Ces techniques sont connues et classiques dans l'industrie de la céramique. Les poudres sont ensuite granulées et séchées. Ici également, les techniques sont connues. Les granules ainsi obtenus sont ensuite utilisés pour la phase dite de pressage. On dispose sur des presses généralement hydrauliques un moule de forme appropriée que l'on remplit avec la poudre granulée. Selon la construction du moule, on peut presser une ou plusieurs pièces simultanément. Après le pressage. qui se fait sous une pression de quelques tonnes par centimètre carré, on obtient des ébauches qui nécessitent encore une opération de frittage. Cette dernière est réalisée dans des fours à haute température. La température et la durée, ainsi que l'atmosphère du four, sont fonctions des caractéristiques désirées du produit.

Dans le présent cas, le frittage se pratique généralement à une température comprise entre 1500 et 20000 C pendant une durée allant de quelques heures à quelques jours. Le frittage peut également s'effectuer sous pression, cas dans lequel la température et la durée se trouvent modifiées.

A la fin de l'opération de frittage, on se trouve en présence d'ébauches de pierres qui, selon la forme du moule, sont des ébauches identiques à celles obtenues actuellement par la méthode de sciage ou nécessitant encore une ou deux opérations de finition pour les amener à l'état désiré. Ces opérations peuvent faire appel à un sciage ou à des opérations de surfaçage pour ame- ner les ébauches dans des tolérances dimensionnelles compatibles avec les opérations d'usinage postérieures des ébauches pour les amener à l'état de pierres terminées.

On a décrit ci-dessus un procédé permettant d'obtenir des ébauches de pierres d'horlogerie dans des formes et dimensions semblables à celles des ébauches en rubis utilisées actuellement. Dans une étape intermédiaire, on peut concevoir la fabrication de matière brute, toujours en partant de poudre subissant un frittage, de dimensions et formes telles que l'on diminue sensiblement les opérations de sciage nécessaires à la fabrication des ébauches. Dans le cas de levées, on peut concevoir l'obtention par frittage de plaquettes dont l'épaisseur correspond à une des dimensions des parallélépipèdes. Par deux sciages successifs de faible épaisseur, il est possible d'obtenir les ébauches de carrelets. On peut également concevoir une autre forme de la matière brute.

Celle-ci peut être obtenue sous la forme de bâtonnets dont la section correspond à une des sections des ébauches des levées. Ces dernières sont obtenues dans leur forme finale par un seul sciage. Ce dernier procédé convient particulièrement pour la fabrication d'ellipses. Dans ce cas, les bâtonnets ont une section circulaire ou autre, si désiré, et sont tronçonnés par sciage à la longueur désirée pour l'obtention des ébauches.

Dans une variante, on peut prévoir entre le pressage de la poudre et le frittage une opération dite de biscuitage , qui consiste à chauffer la poudre pressée à une température comprise entre 1000 et 13000 C. Cette opération constitue en quelque sorte un préfrittage, qui durcit la matière dans une mesure moindre que le frittage et permet par suite de percer un trou sans recourir au diamant, pour la fabrication des pierres à trou.

On peut se demander si la matière ainsi obtenue par frittage présente les caractéristiques indispensables aux fonctions que doivent remplir les pierres d'horlogerie et si des inconvénients majeurs ne sont pas à craindre. Des essais pratiques reposant sur plusieurs années montrent que si la composition et les conditions de fabrication des ébauches sont tenues dans les limites définies, les céramiques obtenues par frittage présentent les caractéristiques tant physiques que chimiques désirables pour la pierre d'horlogerie.

Les pierres d'horlogerie obtenues par le procédé selon l'invention sont opaques. De préférence, elles sont colorées en rouge, pour leur donner l'apparence du rubis.

REVENDICATION I Procédé de fabrication de pierres d'horlogerie, caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de départ une poudre granuleuse cristalline formée d'au moins un oxyde métallique dont les particules ont un diamètre compris entre 1 et 10!1, on homogénéise cette poudre, puis la granule et la sèche, on la presse dans un moule, puis on fritte la pièce ainsi obtenue dans un four de manière à obtenir une ébauche, enfin l'on soumet cette ébauche à au moins une opération d'usinage.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'oxyde métallique au moins un composant minéral qui joue le rôle de colorant.

2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'oxyde métallique des substances organiques ou minérales ou organo-minérales destinées à être utilisées comme liants dans le but de favoriser le pressage et le frittage.

3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise comme oxyde métallique de l'oxyde d'aluminium.

4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le pressage de la poudre se fait sous une pression de quelques tonnes par centimètre carré.

5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le frittage se fait à une température comprise entre 1500 et 20000 C.

6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le frittage s'effectue sous pression.

7. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on réalise d'abord un corps de base brut dans une forme telle qu'une de ses dimensions au moins soit identique à celle de l'ébauche terminée de façon à supprimer au moins une opération de sciage.

8. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, entre le pressage de la poudre et le frittage, on procède au biscuitage de la poudre, consistant à la chauffer à une température comprise entre 1000 et 13000 C.

REVENDICATION II

Pierre d'horlogerie obtenue par le procédé selon la revendication I.

SOUS -REVENDICATIONS 9. Pierre d'horlogerie selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle est opaque.

10. Pierre d'horlogerie selon la revendication II, caractérisée en ce qu'elle est colorée en rouge.