La présente invention a d'un côté pour objet un procédé de fabrication de cadrans pour pièces d'horlogerie, qui est caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de base un verre comprenant au moins un oxyde formateur de réseau type verre, on ajoute à ladite matière de base au moins un agent dévitrificateur, on fond cette masse et on lui ajoute un ou plusieurs oxydes colorants, on mélange plus ou moins soigneusement le ou les oxydes colorants, on coule et moule les cadrans dans les dimensions et formes voulues, puis on refroidit lentement les cadrans jusqu'à une température inférieure au point de stabilisation du verre, on réchauffe les cadrans jusqu'à une température supérieure au point de stabilisation du verre, ce qui forme des embryons de cristaux grâce à la présence de l'agent dévitrificateur, plus ou moins colorés grâce à la présence du ou des agents colorants,
et l'on soumet les cadrans à un traitement thermique pour permettre aux cristaux de croître, après quoi l'on refroidit lentement les cadrans afin d'éviter les cassures dues au choc thermique.
De l'autre côté la présente invention a pour objet un cadran obtenu par l'application du procédé.
On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une façon de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention.
On part d'une matière de base constituée par un verre formé d'un ou plusieurs oxydes formateurs de réseau type verre, tels que la silice (SiO2), l'oxyde borique (BeO8) ou plus rarement le pentoxyde de phosphore (P2O5) ou l'oxyde de germanium (GeO2), et d'autres oxydes dits intermédiaires ou modificateurs de réseau, tels que AO8, Li2O, Na20, K20 BeO, MgO,
CaO, ZnO, SpO, CdO, BaO, PbO, NiO, CoO, FeO,
MaO. Certains de ces oxydes donnent au verre une teinte colorée qui est du plus heureux effet pour l'application cherchée.
A la matière de base ci-dessus on ajoute un agent dévitrificateur, par exemple du TiO2, à raison de 1 - 20 %. Suivant la composition de base du verre, on utilisera aussi avec succès ZrO2, P205, Cr2O3, MoO8 ou WO8, ou alors des métaux en dispersion colloïdale, tels que le ruthénium, le rhénium, le palladium, l'osmium, l'indium ou le platine. Les oxydes sous forme pure ou les matériaux bruts (sables, feldspaths) sont mélangés et fondus.
I1 peut être intéressant, selon l'aspect recherché du cadran, d'ajouter un ou plusieurs oxydes colorants quand la masse est complètement fondue. Si l'on prend soin de ne pas agiter le creuset, les oxydes colorants diffusent à l'intérieur du verre, donnant lieu à des dessins, flammes, arborescences du plus heureux effet.
Les cadrans sont coulés à pression atmosphérique ou sous pression dans des moule ayant la forme et la dimension des cadrans désirés. On peut, lors du moulage, prévoir des passages pour le canon, guichet (s) et/ou pieds de signes, ou prévoir des signes en relief.
Une fois moulés, les cadrans sont refroidis lentement jusqu'à une température inférieure au point de stabilisation du verre, c'est-à-dire jusqu'au point où la viscosité du verre atteint 10t3 poises. Les cadrans sont ensuite réchauffés jusqu'à une température un peu supérieure au point de stabilisation du verre; on assite alors à la formation d'embryons de cristaux grâce à la présence de l'agent dévitrificateur. On chauffe ensuite les cadrans à quelque 100-300 C au-dessus pendant 1 à 3 heures pour permettre aux germes de cristaux de croître, puis les cadrans sont refroidis lentement afin d'éviter les cassures dues au choc thermique.
Lors du traitement thermique, il s'est produit une dévitrification du verre, et les cadrans prennent l'aspect d'une céramique très fine, non poreuse, colorée. Cette céramique peut être de couleur uniforme ou flammée si l'oxyde colorant est finement mélangé à la masse ou non. Par exemple, si de l'oxyde de cobalt est ajouté, on peut obtenir des cadrans présentant des flammes allant du bleu clair au bleu foncé.
Suivant la compositon chimique du verre au départ, les phases suivantes peuvent, entre autres, être décelées aux rayons X: cordiérite, rutile, cristallite, titanate d'aluminium, titanate de magnésium, anorthite, anatase,
B-spodumène, mullite, B-eucryptite, tridymite, quartz.
Selon ces différentes phases on voit que les cadrans obtenus par l'application de ce procédé sont très semblables à ceux fabriqués en pierres semi-précieuses et destinés aux montres bijoux. En conséquence, on peut dire que le procédé décrit permet d'obtenir dans certains cas des pierres semi-précieuses synthétiques. La preuve en est que les phases rutile, cristobalite, anorthite, anatase, pétallite, trydimite et quartz, sont les mêmes que celles qui composent les pierres semi-précieuses.
Les cadrans obtenus sont solides et beaucoup plus résistants à la fracture que le verre parent non dévitrifié.
Ils peuvent être polis à la flamme ou au diamant. La manutention et l'usinage de tels cadrans sont aisés.
REVENDICATION I
Procédé de fabrication de cadrans pour pièces d'horlogerie, caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de base un verre comprenant au moins un oxyde formateur de réseau type verre, on ajoute à ladite matière de base au moins un agent dévitrificateur, on fond cette masse et on lui ajoute un ou plusieurs oxydes colorants, on mélange plus ou moins soigneusement le ou les oxydes colorants, on coule et moule les cadrans dans les dimensions et formes voulues, puis on refroidit lentement les cadrans jusqu'à une température inférieure au point de stabilisation du verre, on réchauffe les cadrans, jusqu'à une température supérieure au point de stabilisation du verre, ce qui forme des embryons de cristaux grâce à la présence de l'agent dévitrificateur, plus ou moins colorés grâce à la présence du ou des agents colorants,
et l'on soumet les cadrans à un traitement thermique pour permettre aux cristaux de croître, après quoi l'on refroidit lentement les cadrans afin d'éviter les cassures dues au choc thermique.
SOUS -REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la matière de base comprend, comme oxyde formateur de réseau type verre, de la silice, de l'oxyde borique, du pentoxyde de phosphore ou de l'oxyde de germanium.
2. Procédé selon la revendication I ou la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la matière de base comprend, en outre, des oxydes dits intermédiaires ou modificateurs de réseau, tels que A1203, Li2O, Na O,
K2O, BeO, MgO, CaO, ZnO, SrO, CdO, BaO, PbO,
NiO, CoO, FeO et MnO.
3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'agent dévitrificateur est constitué par l'un au moins des oxydes suivants: TiO2, Zoo2, P0O5, Cor203, Mou5, WO8, la quantité de cet agent étant comprise entre 1 et 20 %.
4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'agent dévitrificateur est constitué par l'un au moins des métaux suivants en dispersion colloïdale: ruthénium, rhénium, palladium, osmium, indium, platine.
5. Procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait que l'on mélange soigneusement le ou les oxydes colorants, ce qui donne une teinte unie.
6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'après l'adjonction de l'oxyde colorant, on évite d'agiter le creuset, afin que l'oxyde colorant diffuse à l'intérieur du verre, donnant lieu à des dessins, flammes, arborescences.
7. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on prévoit, lors du moulage, des passages pour le canon, guichet (s) et/ou pieds de signes.
8. Procédé selon la revendication I ou la sous-revendication 7, caractérisé en ce qu'on prévoit, lors du moulage, des signes en relief.
9. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que ledit traitement thermique est effectué à une température de quelque 100 - 3000 C supérieure à ladite température de réchauffement où se forment les embryons de cristaux, pendant une durée de 1 à 3 heures.
REVENDICATION II
Cadran obtenu par l'application du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il est constitué par une céramique très fine, non poreuse, colorée.
SOUS-REVENDICATIONS
10. Cadran selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il est de couleur uniforme.
11. Cadran selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il présente des dessins, flammes, arborescences.
12. Cadran selon la revendication II, caractérisé en ce qu'il est formé par un mélange de quelques-uns des composants suivants: cordiérite, rutile, cristallite, titanate d'aluminium, titanate de magnésium, anorthite, anatase, ss-spodumène, mullitte, (3-eucryptite, tridymite, quartz.
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The present invention relates, on the one hand, to a method of manufacturing dials for timepieces, which is characterized in that a glass comprising at least one glass-type network forming oxide is used as base material. to said base material at least one devitrifying agent, this mass is melted and one or more coloring oxides are added to it, the coloring oxide or oxides are mixed more or less carefully, the dials are cast and molded in the desired dimensions and shapes, then the dials are slowly cooled to a temperature below the stabilization point of the glass, the dials are heated up to a temperature above the stabilization point of the glass, which forms embryos of crystals thanks to the presence of the devitrifying agent, more or less colored thanks to the presence of the coloring agent (s),
and subjecting the dials to a heat treatment to allow the crystals to grow, after which the dials are slowly cooled to avoid breakage due to thermal shock.
On the other hand, the present invention relates to a dial obtained by applying the method.
One way of implementing the method according to the invention will be described below by way of example.
We start with a base material consisting of a glass formed from one or more glass-type network-forming oxides, such as silica (SiO2), boric oxide (BeO8) or more rarely phosphorus pentoxide (P2O5) or germanium oxide (GeO2), and other oxides called intermediates or lattice modifiers, such as AO8, Li2O, Na20, K20 BeO, MgO,
CaO, ZnO, SpO, CdO, BaO, PbO, NiO, CoO, FeO,
MaO. Some of these oxides give the glass a colored tint which is most successful for the application sought.
To the above base material is added a devitrifying agent, for example TiO2, in an amount of 1 - 20%. Depending on the basic composition of the glass, ZrO2, P205, Cr2O3, MoO8 or WO8 will also be used successfully, or else metals in colloidal dispersion, such as ruthenium, rhenium, palladium, osmium, indium or platinum. Oxides in pure form or raw materials (sands, feldspars) are mixed and melted.
It may be advantageous, depending on the desired appearance of the dial, to add one or more coloring oxides when the mass is completely melted. If we take care not to shake the crucible, the coloring oxides diffuse inside the glass, giving rise to drawings, flames, trees of the happiest effect.
The dials are cast at atmospheric pressure or under pressure in molds having the shape and size of the dials desired. It is possible, during the molding, to provide passages for the barrel, window (s) and / or sign feet, or to provide relief signs.
Once molded, the dials are cooled slowly to a temperature below the stabilization point of the glass, i.e. to the point where the viscosity of the glass reaches 10t3 poises. The dials are then heated to a temperature slightly above the stabilization point of the glass; we then witness the formation of crystal embryos thanks to the presence of the devitrifying agent. The dials are then heated to about 100-300 C above for 1 to 3 hours to allow the seed crystals to grow, then the dials are cooled slowly to avoid breakage due to thermal shock.
During the heat treatment, there has been a devitrification of the glass, and the dials take on the appearance of a very fine, non-porous, colored ceramic. This ceramic can be of uniform color or flame if the coloring oxide is finely mixed with the mass or not. For example, if cobalt oxide is added, one can obtain dials with flames ranging from light blue to dark blue.
Depending on the chemical composition of the glass at the start, the following phases can, among others, be detected with X-rays: cordierite, rutile, crystallite, aluminum titanate, magnesium titanate, anorthite, anatase,
B-spodumene, mullite, B-eucryptite, tridymite, quartz.
According to these different phases, it can be seen that the dials obtained by applying this process are very similar to those made from semi-precious stones and intended for jewelry watches. Consequently, it can be said that the process described makes it possible in certain cases to obtain synthetic semi-precious stones. The proof is that the rutile, cristobalite, anorthite, anatase, petallite, trydimite and quartz phases are the same as those that make up semi-precious stones.
The resulting dials are strong and much more resistant to fracture than the parent non-devitrified glass.
They can be flame or diamond polished. The handling and machining of such dials are easy.
CLAIM I
Process for manufacturing dials for timepieces, characterized in that a glass comprising at least one glass-type network-forming oxide is used as base material, at least one devitrifying agent is added to said base material, and then melted. this mass and one or more coloring oxides are added to it, the coloring oxide (s) are mixed more or less carefully, the dials are cast and molded in the desired dimensions and shapes, then the dials are slowly cooled to a temperature below stabilization point of the glass, the dials are heated up to a temperature above the stabilization point of the glass, which forms embryos of crystals thanks to the presence of the devitrifying agent, more or less colored thanks to the presence of the or coloring agents,
and subjecting the dials to a heat treatment to allow the crystals to grow, after which the dials are slowly cooled to avoid breakage due to thermal shock.
SUB-CLAIMS
1. Method according to claim I, characterized in that the base material comprises, as oxide forming a glass-type network, silica, boric oxide, phosphorus pentoxide or germanium oxide.
2. Method according to claim I or sub-claim 1, characterized in that the base material further comprises so-called intermediate oxides or network modifiers, such as A1203, Li2O, Na O,
K2O, BeO, MgO, CaO, ZnO, SrO, CdO, BaO, PbO,
NiO, CoO, FeO and MnO.
3. Method according to claim I, characterized in that the devitrifying agent consists of at least one of the following oxides: TiO2, Zoo2, POO5, Cor203, Mou5, WO8, the amount of this agent being between 1 and 20%.
4. Method according to claim I, characterized in that the devitrifying agent consists of at least one of the following metals in colloidal dispersion: ruthenium, rhenium, palladium, osmium, indium, platinum.
5. Method according to claim I, characterized in that the coloring oxide or oxides are carefully mixed, which gives a solid color.
6. Method according to claim I, characterized in that after the addition of the coloring oxide, stirring the crucible is avoided, so that the coloring oxide diffuses inside the glass, giving rise to designs. , flames, trees.
7. Method according to claim I, characterized in that there are provided, during molding, passages for the barrel, window (s) and / or sign feet.
8. The method of claim I or sub-claim 7, characterized in that there is provided, during molding, signs in relief.
9. The method of claim I, characterized in that said heat treatment is carried out at a temperature of some 100 - 3000 C above said heating temperature where the crystal embryos are formed, for a period of 1 to 3 hours.
CLAIM II
Dial obtained by applying the method according to claim I, characterized in that it consists of a very fine, non-porous, colored ceramic.
SUB-CLAIMS
10. Dial according to claim II, characterized in that it is of uniform color.
11. Dial according to claim II, characterized in that it has drawings, flames, trees.
12. Dial according to claim II, characterized in that it is formed by a mixture of some of the following components: cordierite, rutile, crystallite, aluminum titanate, magnesium titanate, anorthite, anatase, ss-spodumene, mullitte, (3-eucryptite, tridymite, quartz.
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