CH696987A5

CH696987A5 - Enamel dial for e.g. watch, has upper ceramic element with outer surface that is coated with enamel layer, and lower ceramic element with housing for moving and/or bonding dial foot, and assembled on inner face of upper element

Info

Publication number: CH696987A5
Application number: CH20602003A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Dinger; Steve Bourban
Original assignee: Asulab Sa
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2008-02-29

Abstract

The dial has an upper ceramic element (1a) with an outer surface that is coated with an enamel layer (3). A lower ceramic element (1b) has a housing (2) for moving and/or bonding of a dial foot (9), and is assembled on an inner face of the element (1a). The element (1b) has dimensions same as that of the element (1a). The element (1b) is assembled by bonding and/or welding. The elements (1a, 1b) have a thickness comprised between 0.4 and 0.5 millimeter. The element (1b) is formed of a metal plate and has a cross-section same as that of the element (1a). An independent claim is also included for a method for manufacturing an enamel dial.

Description

La présente invention a pour objet un cadran émaillé avec pieds fixes, notamment un cadran émaillé pour pièce d'horlogerie. L'invention concerne également un procédé permettant de fabriquer un tel cadran, et de fixer les pieds avec une précision ne demandant aucune retouche pour le positionnement ultérieur dans des logements prévus dans la platine. The present invention relates to an enamelled dial with fixed feet, in particular an enamelled dial for a timepiece. The invention also relates to a method for manufacturing such a dial, and to fix the feet with a precision requiring no retouch for later positioning in the housings provided in the plate.

Pour les pièces d'horlogerie anciennes, montres ou pendules, l'émaillage de la face visible du cadran était utile, notamment pour masquer un substrat généralement réalisé en cuivre, ou alliage de cuivre dans un but esthétique. De plus, dans les pièces de petites dimensions, telles que les montres-bracelets, il est nécessaire que la face arrière du cadran soit pourvue de pieds pour assurer un positionnement correct dudit cadran. Il est également nécessaire que ladite face arrière du cadran comporte un contre-émaillage, même grossier, pour compenser les tensions résultant de l'émaillage de la face visible. Ainsi, pour obtenir un cadran émail de qualité, encore utilisé dans les montres haut de gamme, le procédé traditionnel de fabrication comporte un très grand nombre d'étapes exigeant de la part du fabricant un grand savoir-faire qui n'empêche pas malgré cela d'avoir un pourcentage de rebut important, comme on va le comprendre ci-après. For antique timepieces, watches or clocks, enamelling of the visible face of the dial was useful, especially to hide a substrate generally made of copper, or copper alloy for aesthetic purposes. In addition, in small parts, such as wristwatches, it is necessary that the rear face of the dial is provided with feet to ensure proper positioning of said dial. It is also necessary that said rear face of the dial includes a coarse enameling, even coarse, to compensate for the tensions resulting from the enameling of the visible face. Thus, to obtain a quality enamel dial, still used in high-end watches, the traditional manufacturing process involves a very large number of steps requiring from the manufacturer a great know-how that does not prevent despite this to have a significant percentage of waste, as will be understood below.

Dans une première étape, on découpe dans une mince plaque de cuivre, ou alliages de cuivre (0,1 mm pour une montre bracelet, jusqu'à 0,4 mm pour une pendule), un gabarit un peu plus grand que la forme du cadran, on perce des trous pour les pieds de cadran en cuivre, puis on effectue le rivetage/soudage des pieds. On observera qu'aucune ouverture, telle que les passages d'aiguilles ou des guichets, n'est effectuée dans la plaque de base, d'une part pour ne pas l'affaiblir, d'autre part pour éviter la formation de puits lors de l'émaillage. In a first step, in a thin copper plate, or copper alloys (0.1 mm for a wristwatch, up to 0.4 mm for a pendulum), a template slightly larger than the shape of the wrist is cut out. dial, drill holes for copper dial feet, then rivet / weld the feet. It will be observed that no opening, such as the passageways of needles or wickets, is made in the base plate, on the one hand not to weaken it, on the other hand to avoid the formation of wells during enameling.

Dans une deuxième étape, après avoir effectué un bombage, on dépose une composition d'émail sur les deux faces de la plaque, par des procédés connus, tels que le trempage, la sérigraphie ou le saupoudrage au tamis. Dans ce dernier cas, la face inférieure est préalablement revêtue d'une colle. Le cadran ainsi préparé est ensuite passé au four à une température comprise entre 750 deg. C et 850 deg. C selon la composition de l'émail. Le bombage et la couche d'émail inférieure permettent de maîtriser les déformations du cadran, dues à la différence entre le coefficient de dilatation du cuivre et celui de l'émail, en fin de fabrication. In a second step, after bending, is deposited an enamel composition on both sides of the plate, by known methods, such as soaking, screen printing or sieving. In the latter case, the underside is previously coated with an adhesive. The dial thus prepared is then passed to the oven at a temperature of between 750 deg. C and 850 deg. C according to the composition of the enamel. The bending and the lower enamel layer make it possible to control the deformations of the dial, due to the difference between the coefficient of expansion of the copper and that of the enamel, at the end of manufacture.

Pour la face visible du cadran, cette deuxième étape est renouvelée plusieurs fois, à savoir entre 2 à 5 fois, jusqu'à ce que la couche d'émail ait une épaisseur d'environ 0,7 mm, épaisseur nécessaire pour masquer le mieux possible l'aspect peu esthétique du substrat en cuivre et conférer au cadran les propriétés mécaniques désirées. A la fin de ce cycle, un contrôle d'état de surface est effectué pour éliminer les inclusions indésirables et pour remplir les pores, et le cadran est à nouveau soumis à un traitement thermique. For the visible face of the dial, this second step is repeated several times, namely between 2 to 5 times, until the enamel layer has a thickness of about 0.7 mm, the thickness necessary to mask the best possible unattractive appearance of the copper substrate and give the dial the desired mechanical properties. At the end of this cycle, a surface condition check is performed to remove unwanted inclusions and to fill the pores, and the dial is again subjected to heat treatment.

La troisième étape consiste à décalquer les index de cadran, à appliquer un film de vernis ou d'émail très fin avec un passage au four, puis à effectuer un pressage à une température déterminée pour conférer au cadran la planéité optimum. The third step involves tracing the dial indexes, applying a film of enamel or very fine enamel with a passage in the oven, and then pressing at a certain temperature to give the dial the optimum flatness.

La quatrième étape consiste à faire des retouches sur la face arrière du cadran. La couche d'émail "technique" est grossièrement mise à niveau, mais conserve un aspect granuleux et poreux. Les pieds, qui ont pu subir des distorsions lors des manipulations et des traitements thermiques précédents, sont d'abord débarrassés par limage du film d'émail qui peut les recouvrir, puis redressés pour qu'ils coïncident parfaitement avec les logements prévus dans la platine. Au cours de cette étape, les risques d'endommager un produit presque fini sont grands. En effet, le redressement des pieds peut provoquer soit leur rupture, soit des craquelures dans la couche d'émail, voire son décollement partiel. The fourth step is to retouch on the back of the dial. The "technical" enamel layer is roughly leveled, but retains a granular and porous appearance. The feet, which may have undergone distortions during previous handling and thermal treatments, are first removed by filing the enamel film which can cover them and then straightened so that they coincide perfectly with the housings provided in the plate. . During this step, the risks of damaging an almost finished product are great. Indeed, the straightening of the feet can cause either their breakage, or cracks in the enamel layer, or even its partial detachment.

Dans une dernière étape, on effectue le perçage d'un trou au centre et, si nécessaire, la découpe d'un guichet, puis on effectue par meulage, la mise aux cotes du cadran, étant donné que les couches d'émail présentent une inclinaison sur le pourtour. In a final step, the drilling of a hole in the center and, if necessary, the cutting of a window, then carried out by grinding, the setting of the scale of the dial, since the enamel layers have a tilt on the periphery.

La présente invention vise donc à pallier les inconvénients de cet art antérieur, en procurant un procédé de fabrication d'un cadran émaillé avec pieds fixes comportant un moins grand nombre d'étapes et ne nécessitant pas le repositionnement des pieds en fin de fabrication, ni un meulage pour la mise aux cotes du cadran. The present invention therefore aims at overcoming the drawbacks of this prior art, by providing a method of manufacturing an enamelled dial with fixed feet comprising a smaller number of steps and not requiring the repositioning of the feet at the end of manufacture, nor a grinding for the setting of the dial.

A cet effet, l'invention a pour objet un cadran émaillé avec des pids fixes de positionnement dans la platine d'un mouvement horloger, ledit cadran étant formé par un premier élément en céramique, dont la surface externe est revêtue d'une à deux couches d'émail et par un deuxième élément pourvu d'un logement permettant la mise en place précise d'un pied par chassage et/ou collage avant assemblage des deux éléments. Ce deuxième élément orienté côté mouvement peut être réalisé en céramique comme le premier élément, être assemblé par collage et/ou soudage et avoir les mêmes dimensions que celui-ci. Il peut également être réalisé en métal et assemblé par collage et/ou soudage avec le même contour que le premier élément, mais avec une épaisseur plus faible, ou encore sous forme d'un bloc venant s'insérer par chassage et/ou collage dans un logement formé dans le premier élément en céramique. For this purpose, the subject of the invention is an enameled dial with fixed positioning pids in the plate of a watch movement, said dial being formed by a first ceramic element, the outer surface of which is coated with one to two layers of enamel and a second element provided with a housing for the precise establishment of a foot by driving and / or gluing before assembly of the two elements. This second element oriented movement side can be made of ceramic as the first element, be assembled by gluing and / or welding and have the same dimensions as this one. It can also be made of metal and assembled by bonding and / or welding with the same contour as the first element, but with a lower thickness, or in the form of a block which is inserted by driving and / or bonding in a housing formed in the first ceramic element.

Etant donné que le premier élément en céramique a une teinte claire, le petit nombre de couches d'émail est suffisant pour avoir, avec une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,4 mm, un état de surface très satisfaisant et permet inversement d'avoir un substrat plus épais. L'épaisseur du substrat céramique est de préférence comprise entre 0,4 mm, qui est une valeur permettant déjà d'avoir des propriétés mécaniques satisfaisantes, et 0,7 mm, selon le mode de réalisation. Le cadran terminé a donc sensiblement la même épaisseur que les cadrans de l'art antérieur, mais avec une inversion des rapports d'épaisseur substrat/couche d'émail. Since the first ceramic element has a light shade, the small number of enamel layers is sufficient to have, with a thickness of between 0.1 mm and 0.4 mm, a very satisfactory surface state and allows inversely to have a thicker substrate. The thickness of the ceramic substrate is preferably between 0.4 mm, which is a value already allowing to have satisfactory mechanical properties, and 0.7 mm, according to the embodiment. The finished dial is therefore substantially the same thickness as the dials of the prior art, but with a reversal of substrate thickness ratios / enamel layer.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante donnée à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: <tb>la fig. 1<sep>représente une vue éclatée en coupe, près d'un bord d'un cadran à pieds chassés selon un premier mode de réalisation; <tb>la fig. 2<sep>correspond à la fig. 1 après assemblage; <tb>la fig. 3<sep>correspond à un deuxième mode de réalisation, et <tb>la fig. 4<sep>correspond à un troisième mode de réalisation. Other features and advantages of the present invention will appear in the following description given by way of illustration and without limitation, with reference to the appended drawings in which: <tb> fig. 1 <sep> represents an exploded sectional view, near an edge of a dial with driven feet according to a first embodiment; <tb> fig. 2 <sep> corresponds to FIG. 1 after assembly; <tb> fig. 3 <sep> corresponds to a second embodiment, and <tb> fig. 4 <sep> corresponds to a third embodiment.

On observera tout d'abord que, pour plus de clarté dans les dessins, toutes les épaisseurs n'ont pas été représentées à la même échelle. It will be observed first of all that, for the sake of clarity in the drawings, not all the thicknesses have been represented on the same scale.

En se référant aux fig. 1 et 2 correspondant à un premier mode de réalisation, on voit qu'un cadran selon l'invention se compose fondamentalement de trois éléments. Un élément supérieur 1a en céramique, ayant environ 0,4 mm d'épaisseur, est revêtu d'une ou deux couches d'émail dont l'épaisseur totale est comprise entre 0,1 mm et 0,4 mm. Ce petit nombre de couches est tout à fait suffisant, compte tenu de l'aspect clair de la céramique sur laquelle les couches d'émail sont appliquées. De façon connue, on applique également sur la surface émaillée un décalque pour les index horaires ou autres signes, puis on effectue un glaçage. Referring to FIGS. 1 and 2 corresponding to a first embodiment, we see that a dial according to the invention is basically composed of three elements. An upper ceramic element 1a, having a thickness of about 0.4 mm, is coated with one or two layers of enamel whose total thickness is between 0.1 mm and 0.4 mm. This small number of layers is quite sufficient, given the clear appearance of the ceramic on which the enamel layers are applied. In a known manner, a decal for the hour markers or other signs is also applied to the enamelled surface, followed by glazing.

Un élément inférieur 1b, également en céramique d'environ 0,4 mm d'épaisseur est pourvu d'un perçage 2 destiné à recevoir un pied cylindrique 9 assujetti par collage et/ou chassage avant d'assembler les éléments inférieurs 1b et supérieur 1a au moyen d'un joint de colle 4 et/ou d'une soudure périphérique 6, par exemple par laser ou bombardement électronique. A lower element 1b, also ceramic about 0.4 mm thick is provided with a bore 2 for receiving a cylindrical foot 9 secured by gluing and / or driving before assembling the lower elements 1b and 1a superior by means of an adhesive joint 4 and / or a peripheral weld 6, for example by laser or electron bombardment.

Les deux éléments 1a, 1b en céramique sont obtenus à partir d'une poudre céramique telle qu'un oxyde d'aluminium ou de zirconium, par pressage ou par le procédé CIM (Ceramic Injection Molting) bien connu. La maîtrise de ce procédé est actuellement suffisante pour produire des pièces ayant une tolérance très serrée ne nécessitant aucune retouche ultérieure, d'autant que le très petit nombre de couches d'émail ne produit pas d'effet de bord. Pour cette raison, il est également possible, bien que non représenté sur les fig. 1 et 2, de partir d'éléments céramique 1a et 1b comportant déjà des passages d'aiguilles et éventuellement des guichets en regard les unes des autres. Dans ce cas, l'assemblage des éléments 1a et 1b est effectué de préférence par soudage périphérique. The two ceramic elements 1a, 1b are obtained from a ceramic powder such as an oxide of aluminum or zirconium, by pressing or by the well-known CIM (Ceramic Injection Molting) process. The control of this process is currently sufficient to produce parts with a very tight tolerance requiring no further editing, especially since the very small number of enamel layers does not produce edge effects. For this reason, it is also possible, although not shown in FIGS. 1 and 2, starting from ceramic elements 1a and 1b already having needle passages and possibly wickets facing each other. In this case, the assembly of the elements 1a and 1b is preferably carried out by peripheral welding.

La conception d'un tel cadran émaillé avec pieds présente en outre l'avantage, dans le cas où le chassage d'un pied briserait l'élément inférieur 1b et entraînerait sa mise au rebut, de pouvoir conserver l'élément supérieur 1a qui a la plus grande valeur ajoutée. The design of such an enamelled dial with feet also has the advantage, in the case where the driving of a foot break the lower element 1b and would lead to its disposal, to be able to retain the upper element 1a which has the greatest added value.

La fig. 3 correspond à un deuxième mode de réalisation dans lequel le pied de cadran est encore fixé par chassage. Le cadran comprend un élément supérieur 1a en céramique ayant une épaisseur comprise entre 0,4 et 0,7 mm, ledit élément étant comme précédemment recouvert d'une à deux couches d'émail 3. L'élément inférieur 8 est formé d'une plaque métallique, par exemple en cuivre ou en un alliage d'or, d'une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,3 mm. Cet élément inférieur 8 comporte des perçages 2 aux emplacements précis où les pieds 9 doivent être fixés par chassage et/ou collage avant assemblage des éléments supérieur 1a et inférieur 8 au moyen d'un joint de colle 4. Ce mode de réalisation permet en outre d'avoir une face arrière du cadran très esthétique en choisissant le même métal pour l'élément inférieur 8 et pour le pied 9, par exemple un alliage d'or. Fig. 3 corresponds to a second embodiment in which the dial foot is still fixed by driving. The dial comprises an upper ceramic element 1a having a thickness of between 0.4 and 0.7 mm, said element being as previously covered with one to two layers of enamel 3. The lower element 8 is formed of a metal plate, for example of copper or a gold alloy, having a thickness of between 0.1 and 0.3 mm. This lower element 8 has holes 2 at the precise locations where the feet 9 must be fixed by driving and / or gluing before assembly of the upper elements 1a and lower 8 by means of an adhesive joint 4. This embodiment also allows to have a rear face of the very aesthetic dial by choosing the same metal for the lower element 8 and for the foot 9, for example a gold alloy.

La fig. 4 représente un troisième mode de réalisation, qui est en fait une variante du mode de réalisation précédent. En effet, la plaque métallique constituant l'élément inférieur 8 est remplacé par un bloc métallique 10 dans lequel le pied 9 est chassé/collé, ledit bloc 10 venant se positionner dans un logement 13 ménagé dans l'élément supérieur 1, soit lors de la fabrication dudit élément par pressage ou par le procédé CIM, soit ultérieurement par usinage. Fig. 4 shows a third embodiment, which is in fact a variant of the previous embodiment. Indeed, the metal plate constituting the lower element 8 is replaced by a metal block 10 in which the foot 9 is driven / glued, said block 10 being positioned in a housing 13 formed in the upper element 1, or when the manufacture of said element by pressing or by the CIM process, or later by machining.

Claims

Enamelled dial with fixed positioning feet, constituted by a first element (1a) made of ceramic, characterized in that the external surface of said element (1a) is coated with at least one enamel layer (3) and in that a second element (1b, 8, 10), provided with a housing (2) for the driving and / or gluing of a dial foot (9), is assembled on the internal face of said first (1a) element .

2. enamelled dial according to claim 1, characterized in that the second element (1b) is also made of ceramic having substantially the same dimensions as the first element (1a), said second element being assembled by gluing and / or welding.

3. enamelled dial according to claim 2, characterized in that the ceramic elements (1a, 1b) have a thickness between 0.4 and 0.5 mm.

4. enamelled dial according to claim 1, characterized in that the second element (8) is constituted by a metal plate of smaller thickness and the same section as the first element (1a) ceramic, said second element being assembled by gluing and / or welding.

5. enamelled dial according to claim 1, characterized in that the second element (10) is constituted by a metal block which is housed by driving and / or gluing in a housing (12) formed in the first element (1a).

6. enamelled dial according to one of claims 4 to 5, characterized in that the metal used to form the second element (8, 10) is selected from copper and a gold alloy.

7. enamelled dial according to one of the preceding claims, characterized in that the first element (1a) ceramic further comprises before enameling needle axis passages and possibly wickets facing corresponding passages (2) in the second element (1b, 8, 10).

8. A method of manufacturing an enamelled dial with fixed feet, characterized in that it comprises the steps of forming a first ceramic substrate (1a) with the exact dimensions desired for the dial; - Apply on the outer face of the first substrate (1a) at least one layer of enamel (3); - forming a second element (1b, 8, 10) having a housing (2) in which is driven and / or glued a dial foot (9); - assemble the first (1a) and second (1b, 8, 10) elements.

9. The method of claim 8, characterized in that the second element (1b) is also made of ceramic having substantially the same dimensions as the first element (1a), said second element being assembled by gluing and / or welding.

10. The method of claim 8, characterized in that the second element (8) is constituted by a metal plate of smaller thickness and the same section as the first element (1a), said second element being assembled by gluing and / or sodage.

11. The method of claim 8, characterized in that the second element (10) is constituted by a metal block which is housed by driving / gluing in a housing (12) formed in the first element (1a).