CH705592A2 - Procédé de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d'un composant transparent d'horlogerie. - Google Patents
Procédé de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d'un composant transparent d'horlogerie. Download PDFInfo
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Abstract
L’invention concerne un procédé de fabrication et de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d’un composant d’horlogerie transparent, comportant des surfaces supérieure (2)’et inférieure (3): - on forme un corps de base (16) en polymétacrylate, comportant ladite surface inférieure (3) et une surface intermédiaire (7) fonctionnalisée mécaniquement ou/et optiquement; - on le recouvre d’au moins une couche réalisée par injection d’un matériau transparent et polymérisable comme un polyméthacrylate de méthyle ou un polyacryl dans une cavité (14) entre un moule (9) et ledit corps de base (16) ou un corps intermédiaire délimité par une surface intermédiaire complémentaire d’une surface de contact (10) du moule (9) précédent, ledit moule (9) étant le négatif de ladite surface supérieure; - on y polymérise le matériau pour l’obtention d’un composant rigide; - on détache le composant des plaques et du moule (9) réalisé souple, par déformation de ce dernier. On améliore la dureté par une insolation du composant aux ultraviolets.
Description
Domaine de l’invention
[0001] L’invention concerne un procédé de formage d’un composant d’horlogerie transparent, monobloc comportant une surface supérieure et une surface inférieure reliées par un bord, ledit bord s’étendant selon l’épaisseur dudit composant.
[0002] L’invention concerne encore l’application de ce procédé à la confection d’un composant d’horlogerie.
[0003] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie comportant au moins un composant réalisé selon ce procédé.
[0004] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie comportant au moins un composant réalisé selon ce procédé.
Arrière-plan de l’invention
[0005] La substitution de composants transparents d’origine minérale par des composants transparents en matière plastique moulés permet de disposer d’une alternative fonctionnelle à bas coût de production, et toute indépendance de certaines sources d’approvisionnement de matériaux transparents de haut de gamme.
[0006] Toutefois, les pièces transparentes moulées sont, d’une part relativement épaisses car il est délicat de mouler des pièces très fines dans une qualité convenable et reproductible. D’autre part, la résistance à l’usure, et particulièrement aux rayures, de ces composants en plastique connus, est très médiocre. Leur utilisation pour des composants d’habillage d’une pièce d’horlogerie, carrure, lunette, ou glace, est donc limitée dans le temps.
[0007] Cette faible résistance à l’usure empêche, encore, de réaliser des composants avec des angles vifs, qui s’émousseraient trop vite dans le temps au contact de l’utilisateur, de ses vêtements, et des objets de son cadre de vie habituel.
[0008] Il est utile, en horlogerie, de disposer de composants de haute dureté superficielle, en particulier pour ces composants d’habillage externe, soumis aux contraintes de l’environnement et de l’utilisateur. De tels composants doivent, encore, posséder certaines propriétés physiques d’élasticité, de rigidité ou au contraire de souplesse, ou encore des propriétés optiques particulières, pour la mise en valeur de certains affichages ou composants, ou au contraire pour cacher certains organes de la pièce d’horlogerie.
Résumé de l’invention
[0009] L’invention se propose de mettre en œuvre un procédé permettant l’obtention économique, avec une haute précision dimensionnelle, de composants d’horlogerie transparents et monobloc.
[0010] Tout particulièrement, l’invention a pour but de réaliser un tel composant, avec une dureté superficielle supérieure à celle des composants d’horlogerie usuellement obtenus par moulage de matériaux plastiques.
[0011] Un but particulier est encore de réaliser des composants externes à une pièce d’horlogerie, comportant des angles vifs, par exemple avec une taille à facettes ou une taille diamant, et résistants à l’usure.
[0012] A cet effet, l’invention concerne un procédé de fabrication et de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d’un composant d’horlogerie transparent optiquement et comportant une surface supérieure et une surface inférieure reliées par un bord, ledit bord s’étendant selon l’épaisseur dudit composant, caractérisé en ce que:
- on choisit, parmi le PMMA ou polymétacrylate, le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocry<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polyacryl, un premier matériau transparent optiquement, pour la réalisation d’un corps de base;
- on choisit au moins un second matériau de moulage polymérisable pour la réalisation d’au moins une couche dudit composant, parmi le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polymétacrylate ou un polyacryl;
- on effectue un formage d’un corps de base dudit composant, dans ledit premier matériau, ledit corps de base de volume inférieur à celui dudit composant et s’étendant entre ladite surface inférieure et une surface intermédiaire reliées par un bord intermédiaire, et on effectue une structuration de fonctionnalisation mécanique ou/et optique de ladite surface intermédiaire, soit lors du formage dudit corps de base dans un moule adapté, soit en reprise d’usinage après ledit formage;
- on définit un nombre de couches à superposer audit corps de base pour obtenir un dit composant;
- on réalise, pour chaque dite couche, un moule dont une surface de contact est, ou bien le négatif de ladite surface supérieure, ou bien une surface délimitant un solide de volume inférieur au volume final dudit composant, ledit moule comportant un rebord comportant une surface d’appui agencée pour coopérer de façon complémentaire en appui sur ladite surface intermédiaire ou sur ledit bord intermédiaire, et, en cas de pluralité de dits moules, ceux-ci définissent chacun le volume extérieur d’un corps intermédiaire délimité par une surface intermédiaire complémentaire de ladite surface de contact dudit moule concerné, lesdits volumes intermédiaires étant inclus les uns dans les autres;
- on positionne, à une distance de ladite surface intermédiaire correspondant à l’épaisseur requise pour ledit composant, et exactement positionné par rapport à ladite surface intermédiaire, ledit moule avec sa dite surface de contact faisant face à ladite surface intermédiaire dudit corps de base, avec ladite surface d’appui en contact étanche avec ladite surface intermédiaire ou avec ledit bord intermédiaire;
- on injecte ledit second matériau de moulage, de façon à remplir entièrement dudit second matériau de moulage une cavité délimitée par ladite surface de contact dudit moule, ladite surface intermédiaire dudit corps de base, et ledit rebord en appui étanche par sa dite surface d’appui sur ladite surface intermédiaire ou sur ledit bord intermédiaire;
- on laisse se polymériser ledit second matériau injecté dans ladite cavité jusqu’à sa polymérisation, pour obtenir, selon le cas, ou bien un dit composant, ou bien un corps intermédiaire délimité par une surface intermédiaire complémentaire de ladite surface de contact dudit moule transparent;
- on éloigne ledit moule;
- on renouvelle l’opération avec à chaque fois un nouveau moule dont le volume intérieur est supérieur au volume dudit corps intermédiaire obtenu par ledit moule précédent, jusqu’à obtention dudit composant dans son volume final.
[0013] Selon une caractéristique de l’invention, on choisit ledit matériau «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» comme dit second matériau de moulage polymérisable pour la réalisation dudit composant.
[0014] Selon une caractéristique de l’invention, on choisit un polymétacrylate comme dit premier matériau.
[0015] Selon une caractéristique de l’invention, on réalise chaque dit moule souple dans un matériau «PDMS<®>».
[0016] Selon une caractéristique de l’invention, on soumet ledit second matériau injecté dans ladite cavité, pendant sa polymérisation, à une température comprise entre 100 °C et 120 °C, pendant 10 à 20 secondes.
[0017] Selon une caractéristique de l’invention, après injection dudit second matériau de moulage, on insole ledit corps intermédiaire ou ledit composant par un rayonnement ultra-violet, ou bien au travers dudit moule réalisé sous forme d’un moule transparent aux rayons ultra-violets, ou bien après extraction dudit corps intermédiaire ou dudit composant polymérisé de ladite cavité, pour obtenir une dureté améliorée dudit corps intermédiaire ou dudit composant rigide.
[0018] Selon une caractéristique de l’invention, on choisit ledit premier matériau de moulage transparent aux rayons ultra-violets, et on insole ledit corps intermédiaire ou ledit composant par un rayonnement ultra-violet au travers dudit corps de base, en plus de ladite insolation au travers dudit moule transparent, pour obtenir une dureté améliorée dudit corps intermédiaire ou dudit composant rigide.
[0019] Selon une caractéristique de l’invention, on applique une force de serrage sur ledit moule et sur ledit corps de base pendant l’injection dudit second matériau de moulage dans ladite cavité, et pendant la polymérisation dudit second matériau de moulage pour la réalisation dudit composant.
[0020] Selon une caractéristique de l’invention, on effectue l’injection dudit premier matériau de moulage à une pression supérieure à 100 MPa.
[0021] Selon une caractéristique de l’invention, on réalise une structuration de fonctionnalisation optique de ladite surface intermédiaire par la réalisation de secteurs striés faisant diffuseur anisotrope optique.
[0022] Selon une caractéristique de l’invention, on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de ladite surface intermédiaire par la réalisation de tenons ou/et mortaises sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à un plan tangent à ladite surface inférieure ou à ladite surface intermédiaire au niveau de l’intersection entre le prolongement desdits tenons ou mortaises avec la surface concernée.
[0023] Selon une caractéristique de l’invention, on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de ladite surface intermédiaire par la réalisation de sections plus faibles dudit corps de base dans ses zones de forte courbure que dans ses zones de moindre courbure.
[0024] Selon une caractéristique de l’invention, on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de ladite surface intermédiaire par la réalisation de zones d’épaisseur variable dudit composant dans ses zones de moindre courbure.
[0025] Selon une caractéristique de l’invention, on structure au moins une couche particulière parmi celle ou celles recouvrant ledit corps de base, et au moins une dite surface intermédiaire, de façon à cacher ou à révéler ladite couche particulière, selon l’angle d’incidence optique d’observation dudit composant par un utilisateur.
[0026] L’invention concerne encore l’application de ce procédé à un composant d’horlogerie choisi parmi: glace, couronne, carrure, platine, pont, roue, roue d’échappement, ancre, logement de palier, amortisseur anti-choc.
[0027] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie comportant au moins un composant réalisé selon ce procédé.
[0028] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie comportant au moins un composant réalisé selon ce procédé
Description sommaire des dessins
[0029] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où:
<tb>- la fig. 1<sep>représente, de façon schématisée sous forme d’un organigramme, la succession des opérations de mise en œuvre du procédé;
<tb>- la fig. 2<sep>représente, de façon schématisée et en coupe selon son épaisseur, un composant obtenu selon le procédé, dans une réalisation où une couche est déposée sur un corps de base;
<tb>- la fig. 3<sep>représente, de façon schématisée et en coupe selon son épaisseur et sensiblement perpendiculairement à ses surfaces principales, le composant de la fig. 2avec un de ses outillages de réalisation dans leur configuration pendant le formage du composant;
<tb>- la fig. 4<sep>représente, de façon similaire à la fig. 2, une variante où le composant comporte deux couches en superposition d’un corps de base;
<tb>- la fig. 5<sep>représente, de façon similaire à la fig. 2, une autre variante où une surface intermédiaire entre le corps de base et une couche de recouvrement est sensiblement lisse, et où l’épaisseur de cette couche de recouvrement est sensiblement constante;
<tb>- la fig. 6<sep>représente, de façon similaire à la fig. 2, une autre variante où une surface intermédiaire entre le corps de base et une couche de recouvrement est striée;
<tb>- la fig. 7<sep>représente, de façon similaire à la fig. 2, une autre variante où une surface intermédiaire entre le corps de base et une couche de recouvrement comporte une alternance de tenons et de mortaises;
<tb>- la fig. 8<sep>représente, de façon similaire à la fig. 2, une autre variante où une surface intermédiaire entre le corps de base et une couche de recouvrement est localement ondulée, et où la couche de recouvrement est d’épaisseur variable;
<tb>- la fig. 9<sep>représente une coupe au voisinage de la surface supérieure d’un composant réalisé selon une variante particulière de l’invention;
<tb>- la fig. 10<sep>représente, sous la forme d’un schéma-blocs, une pièce d’horlogerie comportant au moins un composant réalisé selon l’invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
[0030] L’invention se propose de mettre en œuvre un procédé permettant l’obtention économique, avec une haute précision dimensionnelle, de composants 1 d’horlogerie transparents et monobloc.
[0031] Tout particulièrement, l’invention a pour but de réaliser un tel composant 1, avec une dureté superficielle supérieure à celle des composants d’horlogerie usuellement obtenus par moulage de matériaux plastiques.
[0032] L’invention consiste à recouvrir un corps de base 16, de préférence transparent, d’une ou plusieurs couches 20, 20A,..., présentant une bonne affinité avec ce corps de base 16 pour celles directement en contact avec ce corps de base, et présentant une bonne affinité entre elles pour celles qui sont juxtaposées. Le choix d’un premier matériau 5 adéquat pour le corps de base 16, et d’un second matériau 6 adéquat pour chacune des couches 20 recouvrant ce corps de base ou se recouvrant entre elles, totalement ou partiellement, est donc d’une grande importance.
[0033] De préférence, on choisit un premier matériau 5 transparent optiquement parmi le PMMA ou polymétacrylate, ou le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polymétacrylate ou un polyacryl.
[0034] Selon l’invention, on choisit au moins un second matériau de moulage 6 polymérisable pour la réalisation dudit composant 1, parmi le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polymétacrylate ou un polyacryl.
[0035] L’invention concerne la mise au point d’un procédé de fabrication et de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d’un composant d’horlogerie 1 transparent, comportant des surfaces supérieure 2 et inférieure 3, par lequel, dans une variante préférée de mise en œuvre:
- on forme un corps de base 16 en polymétacrylate, comportant ladite surface inférieure 3 et une surface intermédiaire 7 fonctionnalisée mécaniquement ou/et optiquement;
- on le recouvre d’au moins une couche 20 réalisée par injection d’un matériau 5 transparent et polymérisable «Cover Form<®>», dans une cavité 14 entre un moule 9 et ledit corps de base 16 ou un corps intermédiaire 6A délimité par une surface intermédiaire 7A complémentaire d’une surface de contact 10 d’un moule 9 précédent, le dernier moule 9 étant le négatif de ladite surface supérieure 2;
- on y polymérise le matériau 5 pour l’obtention d’un composant 1 rigide résultant de l’agglomération du corps de base 16 et de la ou des couches 20 successives;
- on détache le composant 1 des plaques et du moule 9 réalisé souple, par déformation de ce dernier.
[0036] On améliore la dureté par une insolation du composant 1 à des rayons ultra-violets.
[0037] De façon plus générique, le procédé de fabrication et de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d’un composant d’horlogerie 1 transparent optiquement et comportant une surface supérieure 2 et une surface inférieure 3 reliées par un bord 4, le bord 4 s’étendant selon l’épaisseur du composant 1, comporte les étapes suivantes:
- AA: on choisit un premier matériau 5 transparent optiquement, pour la réalisation d’un corps de base 16, parmi le PMMA ou polymétacrylate, le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polyacryl;
- BB; on choisit au moins un second matériau de moulage 6 polymérisable pour la réalisation d’une ou plusieurs couches 20 du composant 1, parmi le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polymétacrylate ou un polyacryl;
- CC: on effectue un formage d’un corps de base 16 du composant 1, dans le premier matériau 5, le corps de base 16 étant de volume inférieur à celui du composant 1 et s’étendant entre la surface inférieure 3 et une surface intermédiaire 7 reliées par un bord intermédiaire 8, et on effectue une structuration de fonctionnalisation mécanique ou/et optique de la surface intermédiaire 7, soit lors du formage du corps de base 16 dans un moule adapté, soit en reprise d’usinage après le formage;
- DD: on définit un nombre de couches 20 à superposer au corps de base 16 pour obtenir un composant 1;
- EE: on réalise, pour chaque couche, un moule 9 dont une surface de contact 10 est, ou bien le négatif de la surface supérieure 2, ou bien une surface délimitant un solide de volume inférieur au volume final du composant 1, le moule 9 comportant un rebord 11 comportant une surface d’appui 12 agencée pour coopérer de façon complémentaire en appui sur la surface intermédiaire 7 ou sur le bord intermédiaire 8, et, en cas de pluralité de moules 9, ceux-ci définissent chacun le volume extérieur d’un corps intermédiaire 6A délimité par une surface intermédiaire 7A complémentaire de la surface de contact 10 du moule 9 concerné, les volumes intermédiaires 6A étant inclus les uns dans les autres;
- FF: on positionne, à une distance de la surface intermédiaire 7 correspondant à l’épaisseur requise pour le composant 1, et exactement positionné par rapport à la surface intermédiaire 7, le moule 9 avec sa surface de contact 10 faisant face à la surface intermédiaire 7 du corps de base 16, avec la surface d’appui 12 en contact étanche avec la surface intermédiaire 7 ou avec le bord intermédiaire 8;
- GG: on injecte le second matériau de moulage 6, de façon à remplir entièrement du second matériau de moulage 6 une cavité 14 délimitée par la surface de contact 10 du moule 9, la surface intermédiaire 7 du corps de base 16, et le rebord 11 en appui étanche par sa surface d’appui 12 sur la surface intermédiaire 7 ou sur le bord intermédiaire 8;
- HH: on laisse se polymériser le second matériau 6 injecté dans la cavité 14 jusqu’à sa polymérisation, pour obtenir, selon le cas, ou bien un composant 1, ou bien un corps intermédiaire 6A délimité par une surface intermédiaire 7A complémentaire de la surface de contact 10 du moule transparent 9;
- JJ: on éloigne le moule 9;
- on renouvelle l’opération avec à chaque fois un nouveau moule 9 dont le volume intérieur est supérieur au volume du corps intermédiaire 6A obtenu par le moule précédent, jusqu’à obtention du composant 1 dans son volume final.
[0038] On choisit de préférence le matériau «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» comme second matériau de moulage 6 polymérisable pour la réalisation de la couche 20 ou des couches 20 du composant 1, et on choisit de préférence un polymétacrylate comme premier matériau 5.
[0039] En effet, le matériau «Cover Form<®>» possède, une fois polymérisé, et en particulier après un traitement de chauffe KK à une température inférieure à 130 °C, voisine de 110 °C, et plus encore après un traitement d’insolation LL aux rayons ultra-violets, dits ci-après UV, effectué après une telle chauffe, une excellente dureté superficielle, qui le rend apte à apporter une excellente résistance aux rayures, aux chocs, et à l’abrasion. L’insolation LL aux rayons ultra-violets a pour effet d’augmenter la durée superficielle du composant 1 obtenu, en effectuant la réticulation définitive du système.
[0040] De plus, lors de sa mise en œuvre, ce produit, qui est le résultat d’un mélange de phases liquides, base et activateur, possède, dans sa phase liquide une très bonne mouillabilité qui lui permet d’occuper toutes les porosités, fentes, et de façon générale tous les creux et reliefs superficiels d’un corps de base avec lequel il est mis en contact. Son emploi comme couche 20 de couverture permet donc de cacher tous les défauts du composant ou sous-composant, corps de base 16 ou corps intermédiaire 6A sur lequel on l’applique.
[0041] On réalise de préférence chaque moule 9 souple dans un matériau «PDMS<®>», qui permet une très grande précision dimensionnelle, et un état de surface parfait.
[0042] De façon préférée, pour obtenir une dureté améliorée du corps intermédiaire 6A ou du composant 1 rigide, on soumet le second matériau 6 injecté dans la cavité 14, pendant sa polymérisation, à une température inférieure à 130°C, de préférence comprise entre 100 °C et 120 °C, pendant 10 à 20 secondes. Cette chauffe est de préférence effectuée alors que le composant ou le sous-composant est encore dans la cavité 14.
[0043] Dans une variante avantageuse, on réalise un refroidissement à température ambiante au moins aussi brusque que la chauffe, pendant une durée inférieure à 20 secondes.
[0044] Pour obtenir une dureté améliorée du corps intermédiaire 6A ou du composant 1 rigide, après injection du second matériau de moulage 6, on insole le corps intermédiaire 6A ou le composant 1 par un rayonnement ultra-violet, ou bien au travers du moule 9 réalisé sous forme d’un moule transparent aux rayons ultra-violets, ou bien après extraction du corps intermédiaire 6A ou du composant 1 polymérisé de la cavité 14.
[0045] On choisit avantageusement le premier matériau de moulage 5 transparent aux rayons ultra-violets, ce qui permet alors d’insoler le corps intermédiaire 6A ou le composant 1 par un rayonnement ultra-violet au travers du corps de base 16, en plus de l’insolation au travers du moule transparent 9, pour obtenir une dureté améliorée du corps intermédiaire 6A ou du composant 1 rigide.
[0046] On applique de préférence une force de serrage sur le moule 9 et sur le corps de base 16 pendant l’injection du second matériau de moulage 6 dans la cavité 14, et pendant la polymérisation du second matériau de moulage 6 pour la réalisation du composant 1.
[0047] On effectue de préférence l’injection du premier matériau de moulage 5 à haute pression, c’est-à-dire avec une pression supérieure à 100 MPa, tout en restant inférieure à 150 MPa.
[0048] La fig. 4 illustre une réalisation à plusieurs couches 20: une première couche 20A recouvre directement, totalement ou partiellement, un corps de base 16 pour former avec elle un corps intermédiaire 6A, tel que visible sur la fig. 4A, et cette première couche 20A est elle-même recouverte, totalement ou partiellement, par une deuxième couche périphérique 20B. On comprend qu’il est possible de réalisé un composé avec un nombre de couches supérieur, sans s’éloigner de l’invention.
[0049] Si l’invention a pour but préféré la réalisation de composés transparents, elle permet aussi de réaliser des composés avec des inclusions à caractère décoratif, ou technique, par exemple les repères d’affichage de repères horaires, qui peuvent être réalisés dans l’épaisseur d’une glace de montre, ou bien du côté de cette glace tourné vers l’aiguillage ou les moyens d’affichage de la pièce d’horlogerie, ou des repères de plages correspondant à des affichages particuliers, comme la réserve de marche ou similaire.
[0050] Dans le cas où la forme du composant 1 est tourmentée, on réalise dans au moins un tel moule 9 un réseau capillaire 13 d’injection et de dégazage, et on injecte le second matériau de moulage 6 au travers du réseau capillaire d’injection 13 dans le moule transparent 9 concerné, de façon à remplir entièrement du second matériau de moulage 6 une telle cavité 14 délimitée par la surface de contact 10 du moule transparent 9, la surface intermédiaire 7 du corps de base 16, et le rebord 11 en appui étanche par sa surface d’appui 12 sur la surface intermédiaire 7 ou sur le bord intermédiaire 8.
[0051] De façon à donner des propriétés physiques ou/et optiques particulières au composant 1, on réalise une structuration de fonctionnalisation. Dans la variante de la fig. 6, on réalise une structuration de fonctionnalisation optique de la surface intermédiaire 7 par la réalisation de secteurs striés faisant diffuseur anisotrope optique.
[0052] Dans la variante de la fig. 7, on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de la surface intermédiaire 7 par la réalisation de tenons 18 ou/et mortaises 17 sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à un plan tangent à la surface inférieure 3 ou à la surface intermédiaire 7 au niveau de l’intersection entre le prolongement des tenons ou mortaises avec la surface concernée.
[0053] Dans la variante de la fig. 8, on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de la surface intermédiaire 7 par la réalisation de sections plus fortes du corps de base 16 dans ses zones de forte courbure que dans ses zones de moindre courbure, et on réalise des sections de couches 20 d’apport de sections plus fortes dans ses zones de forte courbure que dans ses zones de moindre courbure.
[0054] On réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de la surface intermédiaire 7 par la réalisation de zones d’épaisseur variable du composant 1 dans ses zones de moindre courbure.
[0055] Le choix du matériau «Cover Form<®>» permet le dépôt de couches 20 minces. De préférence, on recouvre le corps de base 16, pour parvenir au composant 1, avec une épaisseur cumulée de la ou des couches 20 dans le second matériau comprise entre 10 et 50 microns.
[0056] Avantageusement, quand on réalise un composé multi-couches, on effectue une structuration de fonctionnalisation de plusieurs des surfaces intermédiaires entre ces couches, tel que visible sur la fig. 4, où les surfaces intermédiaires 7 et 7A sont ainsi structurées.
[0057] Dans une application particulière, on structure au moins une couche 20 particulière parmi celle ou celles recouvrant le corps de base 16, et au moins une surface intermédiaire 7, de façon à cacher ou à révéler la couche particulière, selon l’angle d’incidence optique d’observation du composant 1 par un utilisateur.
[0058] Une variante particulièrement intéressante d’inclusion à caractère technique pour les composants 1 destinés à faire partie d’un mouvement horloger consiste à ménager des poches ou des alvéoles quand on effectue la structuration de fonctionnalisation mécanique de la surface intermédiaire 7, comme par exemple les mortaises 70 de la fig. 7, de façon à pouvoir y déposer des particules de propriétés particulières avant l’application de la couche supérieure. Les propriétés du matériau «Cover Form<®>» à l’état liquide avant sa polymérisation permettent de jouer sur sa capillarité, lorsqu’il est mélangé avec de telles particules, pour les déposer au fond de telles mortaises ou similaire. Un dimensionnement très serré de ces mortaises, stries, alvéoles, poches ou similaires, et voisin de la granulométrie des particules, permet de retenir des particules de faible granulométrie pendant l’injection du produit liquide destiné à former la couche suivante, dans une position parfaitement définie.
[0059] Tout particulièrement, le choix de l’insertion de particules électrisées ou électrisables, ou/et aimantées ou aimantables, permet de conférer au composant 1 ainsi réalisé des propriétés physiques particulières d’attraction ou/et de répulsion avec d’autres composants d’un mouvement d’horlogerie, de propriétés complémentaires selon l’effet recherché. La fig. 9 illustre ainsi une réalisation particulière, dans laquelle on insère dans la cavité 17 formant moule, soit avant l’injection du premier matériau de moulage 5, soit pendant ou après cette injection, des nodules 18 comportant chacun un noyau électrisable ou/et magnétisable ou/et électrisé ou/et magnétisé, notamment de type électrets, ferrites, aimants néodyme, ou similaires.
[0060] L’électrisation ou l’aimantation peut être préalable ou postérieure à l’injection. La fig. 6illustre par exemple des particules aimantées après la polymérisation complète du premier matériau de moulage 5, notamment du «Cover Form<®>». Cette fig. 6 illustre aussi, dans une zone de la surface supérieure 2, des alvéoles 19 agencées pour la lubrification. La surface de contact 7 de la plaque 6 est alors aménagée en conséquence.
[0061] Dans une autre variante, un matériau lubrifiant est mélangé au premier matériau de moulage 5, de façon analogue aux nodules 18 ci-dessus.
[0062] L’invention concerne encore l’application de ce procédé à un composant d’horlogerie 1 choisi parmi: glace, couronne, carrure, platine, pont, roue, roue d’échappement, ancre, logement de palier, amortisseur anti-choc, cette liste n’étant nullement limitative.
[0063] Le choix d’une couche mince 20 en «Cover Form<®>» sur un corps de base 16 en PMMA garantit une première réaction physico-chimique de diffusion au niveau de l’interface à la surface intermédiaire 7. La mise en œuvre du produit «Cover Form<®>», qui est un bi-composant mélangé en phase liquide permet d’occuper toutes les porosités, tant de la surface intermédiaire 7, que du moule. Ceci explique à la fois les états de surface parfaits obtenus, bien entendu dans la limite de la qualité des moules utilisés, que la transparence du composant 1 obtenu: en l’absence de colorant, la surface de joint est invisible, et il est impossible de déceler à l’œil nu la limite entre les différents matériaux. Le «Cover Form<®>» se prête à la coloration, ce qui autorise la fabrication de composants présentant des décors particuliers, y compris multicolores et dans leur épaisseur. La réalisation d’hologrammes est également possible.
[0064] L’invention permet d’obtenir des composants d’une grande transparence, d’une dureté superficielle supérieure à celle des matières plastiques moulées usuelles, de dureté durable. Le comportement aux rayures est très bon. En utilisant comme premier matériau de moulage 5 du «Cover Form<®>», avec une chauffe inférieure à 130°C et un durcissement UV, on obtient une dureté, qui, classée sur l’échelle des mines graphites d’écriture est au niveau 7H, à comparer avec une dureté 2H d’un PMMA standard ayant reçu un traitement anti-rayures, ou encore avec une dureté HB d’un polyamide.
[0065] On comprend que le procédé décrit en détail ci-dessus est un exemple représentatif d’une famille de procédés que l’utilisateur met en œuvre en fonction des moyens de production qu’il utilise.
[0066] En particulier, dans un procédé automatisé, on peut avantageusement:
- fermer l’outil de façon à définir un premier volume de chambre;
- y injecter le premier matériau 5;
- le faire refroidir;
- rouvrir partiellement le moule, de façon à créer une deuxième chambre de volume supérieur à celui du premier volume, la différence entre ces volumes correspondant au volume d’une première couche 20A de second matériau 6;
- injecter ce second matériau 6;
- procéder à une chauffe de durcissement;
- procéder à une insolation UV de durcissement complémentaire;
- refroidir le composé;
- renouveler l’opération autant de fois qu’il y a de couches à superposer avec le même profil de moule.
[0067] On peut bien sûr au cours du processus changer de contre-moule afin de modifier la géométrie du composant réalisé.
[0068] La facilité de mise en œuvre du procédé selon l’invention permet aussi, sur un même composant de délimiter des zones recouvertes de second matériau 6, et d’autres qui en sont dépourvues, de façon, selon les matériaux choisis, à faciliter la mise en œuvre d’autres procédés tels que soudage laser ou ultra-sons, ou similaires, qui peuvent être réalisés dans une meilleure qualité sur certains matériaux.
[0069] Enfin, le cycle de production selon l’invention, est extrêmement rapide: pour la fabrication d’un composant avec une couche unique de revêtement, le nombre d’opérations à réaliser au niveau du poste d’injection est de 4, à comparer aux 14 opérations nécessaires pour la réalisation d’un composant similaire dans un matériau classique recouvert d’un revêtement anti-rayures.
[0070] L’invention concerne encore un mouvement d’horlogerie 100 comportant au moins un composant 1 réalisé selon ce procédé.
[0071] L’invention concerne encore une pièce d’horlogerie 1000 comportant au moins un composant 1 réalisé selon ce procédé
Claims (21)
1. Procédé de fabrication et de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d’un composant d’horlogerie (1) transparent optiquement et comportant une surface supérieure (2) et une surface inférieure (3) reliées par un bord (4), ledit bord (4) s’étendant selon l’épaisseur dudit composant (1 ), caractérisé en ce que:
- on choisit un premier matériau (5) transparent optiquement parmi le PMMA ou polymétacrylate, le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polyacryl;
- on choisit au moins un second matériau de moulage (6) polymérisable pour la réalisation d’au moins une couche (20) dudit composant (1), parmi le «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» ou le «Nanocryl<®>» de «Hanse Chemie<®>» ou un polymétacrylate ou un polyacryl;
- on effectue un formage d’un corps de base (16) dudit composant (1), dans ledit premier matériau (5), ledit corps de base (16) de volume inférieur à celui dudit composant (1) et s’étendant entre ladite surface inférieure (3) et une surface intermédiaire (7) reliées par un bord intermédiaire (8), et on effectue une structuration de fonctionnalisation mécanique ou/et optique de ladite surface intermédiaire (7), soit lors du formage dudit corps de base (16) dans un moule adapté, soit en reprise d’usinage après ledit formage;
- on définit un nombre de couches (20) à superposer audit corps de base (16) pour obtenir un dit composant (1 );
- on réalise, pour chaque dite couche (20), un moule (9) dont une surface de contact (10) est, ou bien le négatif de ladite surface supérieure (2), ou bien une surface délimitant un solide de volume inférieur au volume final dudit composant (1), ledit moule (9) comportant un rebord (11) comportant une surface d’appui (12) agencée pour coopérer de façon complémentaire en appui sur ladite surface intermédiaire (7) ou sur ledit bord intermédiaire (8), et, en cas de pluralité de dits moules (9), ceux-ci définissent chacun le volume extérieur d’un corps intermédiaire (6A) délimité par une surface intermédiaire (7A) complémentaire de ladite surface de contact (10) dudit moule (9) concerné, lesdits volumes intermédiaires (6A) étant inclus les uns dans les autres;
- on positionne, à une distance de ladite surface intermédiaire (7) correspondant à l’épaisseur requise pour ledit composant (I), et exactement positionné par rapport à ladite surface intermédiaire (7), ledit moule (9) avec sa dite surface de contact (10) faisant face à ladite surface intermédiaire (7) dudit corps de base (16), avec ladite surface d’appui (12) en contact étanche avec ladite surface intermédiaire (7) ou avec ledit bord intermédiaire (8);
- on injecte ledit second matériau de moulage (6), de façon à remplir entièrement dudit second matériau de moulage (6) une cavité (14) délimitée par ladite surface de contact (10) dudit moule (9), ladite surface intermédiaire (7) dudit corps de base (16), et ledit rebord (11) en appui étanche par sa dite surface d’appui (12) sur ladite surface intermédiaire (7) ou sur ledit bord intermédiaire (8);
- on laisse se polymériser ledit second matériau (6) injecté dans ladite cavité (14) jusqu’à sa polymérisation, pour obtenir, selon le cas, ou bien un dit composant (1) constitué par l’assemblage dudit corps de base (16) avec au moins ladite couche (20), ou bien un corps intermédiaire (16A) délimité par une surface intermédiaire (7A) complémentaire de ladite surface de contact (10) dudit moule transparent (9);
- on éloigne ledit moule (9);
- on renouvelle l’opération de formation d’une couche (20) avec à chaque fois un nouveau moule (9) dont le volume intérieur est supérieur au volume dudit corps intermédiaire (16A) obtenu par ledit moule précédent, jusqu’à obtention dudit composant (1) dans son volume final.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’on choisit ledit matériau «Cover Form<®>» de «Evonik Röhm<®>» comme dit second matériau de moulage (6) polymérisable pour la réalisation d’au moins une dite couche (20) dudit composant (1).
3. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on choisit un polymétacrylate comme dit premier matériau (5).
4. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise chaque dit moule (9) souple dans un matériau «PDMS<®>».
5. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on soumet ledit second matériau (6) injecté dans ladite cavité (14), pendant sa polymérisation, à une température comprise entre 100 °C et 120 °C, pendant 10 à 20 secondes.
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, après injection dudit second matériau de moulage (6), on insole ledit corps intermédiaire (6A) ou ledit composant (1) par un rayonnement ultra-violet, ou bien au travers dudit moule (9) réalisé sous forme d’un moule transparent aux rayons ultra-violets, ou bien après extraction dudit corps intermédiaire (6A) ou dudit composant (1) polymérisé de ladite cavité (14), pour obtenir une dureté améliorée dudit corps intermédiaire (16A) ou dudit composant (1) rigide.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’on choisit ledit premier matériau de moulage (5) transparent aux rayons ultra-violets, et en ce qu’on insole ledit corps intermédiaire (6A) ou ledit composant (1) par un rayonnement ultra-violet au travers dudit corps de base (16), en plus de ladite insolation au travers dudit moule transparent (9), pour obtenir une dureté améliorée dudit corps intermédiaire (16A) ou dudit composant (1 ) rigide.
8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on applique une force de serrage sur ledit moule (9) et sur ledit corps de base (16) pendant l’injection dudit second matériau de moulage (6) dans ladite cavité (14), et pendant la polymérisation dudit second matériau de moulage (6) pour la réalisation dudit composant (1).
9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise ledit composant (1) avec ladite surface supérieure (2) plane, et qu’on réalise choisit ledit moule (9) transparent aux rayons ultra-violets avec au moins sa dite surface de contact (10) plane.
10. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise dans au moins un dit moule (9) un réseau capillaire (13) d’injection et de dégazage, et on injecte ledit second matériau de moulage (6) au travers dudit réseau capillaire d’injection (13) dans le dit moule transparent (9) concerné, de façon à remplir entièrement dudit second matériau de moulage (6) une cavité (14) délimitée par ladite surface de contact (10) dudit moule transparent (9), ladite surface intermédiaire (7) dudit corps de base (16), et ledit rebord (11) en appui étanche par sa dite surface d’appui (12) sur ladite surface intermédiaire (7) ou sur ledit bord intermédiaire (8).
11. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on effectue l’injection dudit premier matériau de moulage (5) à une pression supérieure à 100 MPa.
12. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise une structuration de fonctionnalisation optique de ladite surface intermédiaire (7) par la réalisation de secteurs striés faisant diffuseur anisotrope optique.
13. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de ladite surface intermédiaire (7) par la réalisation de tenons (18) ou/et mortaises (70) sensiblement parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à un plan tangent à ladite surface inférieure (3) ou à ladite surface intermédiaire (7) au niveau de l’intersection entre le prolongement desdits tenons ou mortaises avec la surface concernée.
14. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de ladite surface intermédiaire (7) par la réalisation de sections plus faibles dudit corps de base (16) dans ses zones de forte courbure que dans ses zones de moindre courbure, et on réalise des sections de couches (20) d’apport de sections plus fortes dans ses zones de forte courbure que dans ses zones de moindre courbure.
15. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique de ladite surface intermédiaire (7) par la réalisation de zones d’épaisseur variable dudit composant (1) dans ses zones de moindre courbure.
16. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on réalise une structuration de fonctionnalisation mécanique d’au moins une dite surface intermédiaire (7) pour ménager un relief avec des creux de dimension voisine de la granulométrie de particules électrisées ou électrisables, ou/et aimantées ou aimantables, qu’on y dépose mélangées avec du matériau «Cover Form<®>» à l’état liquide, avant l’application d’une couche supérieure en matériau «Cover Form<®>»
17. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on recouvre ledit corps de base (16), pour parvenir audit composant (1), avec une épaisseur cumulée de matériau de ladite ou desdites couches comprise entre 10 et 50 microns.
18. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on structure au moins une couche (20) particulière parmi celle ou celles recouvrant ledit corps de base (16), et au moins une dite surface intermédiaire (7), de façon à cacher ou à révéler ladite couche (20) particulière, selon l’angle d’incidence optique d’observation dudit composant (1) par un utilisateur.
19. Application du procédé selon l’une des revendications précédentes à un composant d’horlogerie (1) choisi parmi: glace, couronne, carrure, platine, pont, roue, roue d’échappement, ancre, logement de palier, amortisseur anti-choc.
20. Mouvement d’horlogerie (100) comportant au moins un composant (1) réalisé selon le procédé selon l’une des revendications 1 à 18.
21. Pièce d’horlogerie (1000) comportant au moins un composant (1) réalisé selon le procédé selon l’une des revendications 1 à 18.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH16212011A CH705592A2 (fr) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Procédé de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d'un composant transparent d'horlogerie. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH16212011A CH705592A2 (fr) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Procédé de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d'un composant transparent d'horlogerie. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH705592A2 true CH705592A2 (fr) | 2013-04-15 |
Family
ID=48051928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH16212011A CH705592A2 (fr) | 2011-10-04 | 2011-10-04 | Procédé de fonctionnalisation mécanique ou/et optique d'un composant transparent d'horlogerie. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH705592A2 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019123172A1 (fr) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Guenat Sa Montres Valgine | Glace de montre |
-
2011
- 2011-10-04 CH CH16212011A patent/CH705592A2/fr not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019123172A1 (fr) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Guenat Sa Montres Valgine | Glace de montre |
| EP3995905A1 (fr) | 2017-12-19 | 2022-05-11 | Guenat SA Montres Valgine | Glace de montre |
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