CH710716B1 - Procédé de fabrication d'une pièce avec au moins un décor. - Google Patents

Procédé de fabrication d'une pièce avec au moins un décor. Download PDF

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CH710716B1
CH710716B1 CH00068/16A CH682016A CH710716B1 CH 710716 B1 CH710716 B1 CH 710716B1 CH 00068/16 A CH00068/16 A CH 00068/16A CH 682016 A CH682016 A CH 682016A CH 710716 B1 CH710716 B1 CH 710716B1
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Dubach Alban
Winkler Yves
Bourban Stewes
Vuille Pierry
Martin Jean-Claude
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Swatch Group Res & Dev Ltd
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    • A44HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44CPERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00Making jewellery or other personal adornments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44CPRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C3/00Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
    • B44C3/02Superimposing layers
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00Indicating the time by visual means
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Abstract

L’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce (9) avec au moins un décor (8), chaque décor (8) étant formé principalement à base de pâte à braser. La pièce peut en particulier constituer un élément de l’habillage ou du mouvement d’une pièce d’horlogerie.

Description

Domaine de l’invention
[0001] L’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor pour une pièce d’horlogerie ou un article de joaillerie ou de bijouterie.
Arrière-plan de l’invention
[0002] Il est connu de former des décors à base de métal amorphe emmanché à chaud permettant une mise en forme fidèle. Toutefois, les types d’alliages métalliques amorphes sont limités et les préformes sont complexes à fabriquer car elles possèdent beaucoup de métaux d’alliage. On comprend que les décors à base de métal amorphe sont coûteux à fabriquer, possèdent des couleurs possibles très limitées et ne peuvent pas être utilisés avec n’importe quel matériau à cause de la force d’emmanchement induite pour leur mise en forme.
[0003] Il est également connu de former des décors à base de métal électroformé permettant une mise en forme fidèle. Toutefois, les alliages métalliques électroformés sont limités dans leur composition et complexes à fabriquer car très changeant en fonction des conditions d’électrodéposition. On comprend que les décors à base de métal électroformé sont coûteux à fabriquer à cause du très long procédé de dépôt, possèdent des couleurs possibles très limitées et difficiles à maintenir homogènes au cours du dépôt, et ne peuvent pas être utilisés avec n’importe quel matériau à cause de la nécessité d’avoir une base de dépôt électriquement conductrice.
Résumé de l’invention
[0004] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un procédé simplifié de fabrication d’une pièce avec au moins un décor dont les étapes sont plus faciles et moins longues à mettre en œuvre et dont la matière première peut être facilement modifiée sans perdre en qualité de mise en forme.
[0005] A cet effet, selon une première variante de réalisation, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor comporte les étapes suivantes: <tb>a1)<SEP>se munir d’un substrat formant la base de ladite pièce, le substrat étant revêtu d’une couche de décoration; <tb>a2)<SEP>former un moule sur la couche de décoration du substrat, le moule comportant un motif en creux selon chaque au moins un décor dont le fond est formé par la couche de décoration; <tb>a3)<SEP>remplir chaque motif du moule avec de la pâte à braser; <tb>a4)<SEP>fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ledit au moins un décor; <tb>a5)<SEP>libérer du moule ladite pièce avec au moins un décor.
[0006] Selon le premier mode de réalisation, on comprend qu’il est possible de réaliser facilement des décors avec des formes complexes avec un nombre restreint d’étapes de réalisation. Les décors peuvent être fabriqués directement sur la couche de décoration pouvant être formée d’un matériau métallique, d’un matériau à base de silicium, d’une céramique, d’un cermet, d’un émail ou d’un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.) et être ou non de la même nature que le matériau dudit au moins un décor.
[0007] De plus, la pâte à braser pour chaque au moins un décor peut être identique ou différente sans rendre plus difficile le procédé de fabrication. En outre, la composition de la pâte à braser autorise un grand nombre de couleurs pour chaque au moins un décor qui peut être formé d’un matériau métallique ou d’un cermet.
[0008] Selon une deuxième variante de réalisation, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor comporte les étapes suivantes: <tb>b1)<SEP>déposer sélectivement sur la pièce une couche d’adhérence pour chaque au moins un décor; <tb>b2)<SEP>déposer sélectivement de la pâte à braser sur chaque couche d’adhérence; <tb>b3)<SEP>fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ladite pièce avec au moins un décor.
[0009] Selon le deuxième mode de réalisation, on comprend qu’il est possible de réaliser facilement des décors avec des formes complexes avec un nombre restreint d’étapes de réalisation. Les décors peuvent être fabriqués directement sur le substrat formant la pièce pouvant être formée d’un matériau métallique, d’un matériau à base de silicium, d’une céramique, d’un cermet, d’un émail ou d’un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.) et être ou non de la même nature que le matériau dudit au moins un décor.
[0010] De plus, la pâte à braser pour chaque au moins un décor peut être identique ou différente sans rendre plus difficile le procédé de fabrication. En outre, la composition de la pâte à braser autorise un grand nombre de couleurs pour chaque au moins un décor qui peut être formé d’un matériau métallique ou d’un cermet.
[0011] Enfin, selon une troisième variante de réalisation, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor qui comporte les étapes suivantes: <tb>c1)<SEP>former au moins un motif en creux selon chaque au moins un décor dans ladite pièce; <tb>c2)<SEP>remplir chaque motif de pâte à braser; <tb>c3)<SEP>fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ladite une pièce avec au moins un décor.
[0012] Selon le troisième mode de réalisation, on comprend qu’il est possible de réaliser facilement des décors incrustés avec un nombre restreint d’étapes de réalisation. Les décors peuvent être fabriqués directement dans chaque creux du substrat formant la pièce pouvant être formée d’un matériau métallique, d’un matériau à base de silicium, d’une céramique, d’un cermet, d’un émail ou d’un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.) et être ou non de la même nature que le matériau dudit au moins un décor.
[0013] De plus, la pâte à braser pour chaque au moins un décor peut être identique ou différente sans rendre plus difficile le procédé de fabrication. En outre, la composition de la pâte à braser autorise un grand nombre de couleurs pour chaque au moins un décor qui peut être formé d’un matériau métallique ou d’un cermet.
[0014] Conformément à d’autres modes de réalisation avantageux des première, deuxième et troisième variantes de réalisation de l’invention: le procédé comporte, entre les étapes a4) et a5), l’étape a6) destinée à usiner chaque au moins un décor; le procédé comporte, après l’étape b3), l’étape b4) destinée à usiner chaque au moins un décor; le procédé comporte, entre les étapes c1) et c2), l’étape c4) destinée à augmenter la surface de contact du fond des motifs afin d’augmenter l’accroche des futurs décors; le procédé comporte, après l’étape c3), l’étape c5) destinée à usiner chaque au moins un décor; la pièce est en matériau métallique, en matériau à base de silicium, en céramique, en émail ou en cermet; la pâte à braser comporte au moins un type de poudre avec un additif ou un liant organique; la pâte à braser comporte un point de fusion inférieur à 380 °C; ledit au moins un type de poudre comporte au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique comme de l’or; ledit au moins un type de poudre comporte un mélange d’or et d’au moins un élément choisi parmi le groupe constitué par l’étain, le silicium, l’antimoine, le germanium, l’indium et le gallium; ledit au moins un type de poudre comporte en outre de la poudre de céramique.
[0015] Enfin, l’invention se rapporte à une pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comprend une pièce avec au moins un décor et obtenue à l’aide du procédé selon l’une des variantes précédentes, ladite pièce formant tout ou partie d’un élément de l’habillage ou du mouvement de la pièce d’horlogerie.
Description sommaire des dessins
[0016] D’autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: <tb>les fig. 1 à 6<SEP>sont des représentations schématiques d’étapes de fabrication d’une première variante de réalisation selon l’invention; <tb>les fig. 7 à 12<SEP>sont des représentations schématiques d’étapes de fabrication d’une deuxième variante de réalisation selon l’invention; <tb>les fig. 13 à 16<SEP>sont des représentations schématiques d’étapes de fabrication d’une troisième variante de réalisation selon l’invention; <tb>les fig. 17 à 19<SEP>sont des exemples d’applications de pièce avec au moins un décor selon l’invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
[0017] L’invention se rapporte à une pièce avec au moins un décor destinée à former une partie d’une pièce d’horlogerie ou d’un article de joaillerie ou de bijouterie. Dans le domaine de l’horlogerie, l’invention est destinée à former tout ou partie d’un élément de l’habillage tel qu’un boîtier, une carrure, une corne, un cadran, un réhaut, une lunette, un poussoir, une couronne, un fond de boîtier, une aiguille, un bracelet, un maillon, un fermoir, un décor, une applique ou une glace mais également tout ou partie d’un élément du mouvement tel qu’une masse oscillante ou un disque de quantième.
[0018] Avantageusement selon l’invention, tout type de matériau peut être utilisé pour former la pièce comme par exemple un matériau métallique, un matériau à base de silicium, une céramique, un cermet, un émail ou un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.).
[0019] Avantageusement selon l’invention, la pièce peut ainsi être formée, de manière non limitative, en un alliage de fer, en un alliage de cuivre, en un alliage de nickel, en titane ou un de ses alliages, en or ou un de ses alliages, en argent ou un de ses alliages, en platine ou un de ses alliages, en ruthénium ou un de ses alliages, en rhodium ou un de ses alliages ou en palladium ou un de ses alliages.
[0020] Selon un premier mode de réalisation, la pièce peut également être formée à base de silicium comme, de manière non limitative, du silicium monocristallin, du silicium monocristallin dopé, du silicium polycristallin, du silicium polycristallin dopé, du silicium poreux, de l’oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium ou du carbure de silicium.
[0021] Selon un deuxième mode de réalisation, la pièce peut également être formée à base de céramique comme, de manière non limitative, du verre photostructurable, du borosilicate, de l’aluminosilicate, du verre de quartz, du zerodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l’alumine, de l’oxyde d’aluminium, du nitrure d’aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l’oxyde de zirconium, de l’oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore ou du carbure de bore.
[0022] Enfin, selon une troisième mode de réalisation, la pièce peut également être formée à base de cermet comme, de manière non limitative, une combinaison de matériaux métalliques, émaux, composites et céramiques cités ci-dessus,
[0023] De plus, avantageusement selon l’invention, chaque au moins un décor peut également être formé par un grand nombre de matériaux. Ainsi, préférentiellement, chaque au moins un décor peut notamment être formé d’un matériau métallique ou d’un cermet comme expliqué ci-dessus pour la pièce.
[0024] On comprend donc que la pièce avec au moins un décor selon l’invention peut comprendre une grande variété de couples de matériaux en comparaison de décors à base de métal amorphe ou à base de métal électroformé tout en gardant une qualité de mise en forme équivalente voire supérieure suivant la forme complexe prévue.
[0025] Selon une première variante de réalisation, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor comme illustré aux exemples des fig. 1 à 6 .
[0026] Le premier mode de réalisation du procédé selon l’invention comporte une étape a1 ) destinée à se munir d’un substrat 2 formant la base de la pièce. Comme visible à la fig. 1 , le substrat 2 est préférentiellement revêtu d’une couche de décoration 3 sur tout ou partie de sa surface supérieure.
[0027] On comprend donc que la couche de décoration 3 est optionnelle et peut être de tout type de matériau comme expliqué ci-dessus pour la pièce comme par exemple un matériau métallique, un matériau à base de silicium, une céramique, un cermet, un émail ou un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.). A titre d’exemple, la couche de décoration 3 pourrait être un émail formé sur un substrat 2 en céramique pour former la pièce 9 selon l’invention.
[0028] L’étape a1) peut comporter différents types de fabrication suivant les matériaux choisis pour constituer la pièce 9. Ainsi, la pièce 9 peut être mise en œuvre par une (ou plusieurs) méthode(s) destructive(s) et/ou par une (ou plusieurs) méthode(s) additive(s).
[0029] A titre d’exemples, la (ou les) méthode(s) destructive(s) peut consister en un gravage chimique, un gravage laser, un gravage ionique réactif profond (connu sous l’abréviation anglaise «D.R.I.E.») ou un gravage ionique localisé (connu sous l’abréviation anglaise «F.I.B.»). De plus, à titre d’exemples, la (ou les) méthode(s) additive(s) peut consister en, par exemple, un frittage suivi d’une pyrolyse, une croissance galvanique, une croissance par dépôt chimique en phase gazeuse (connu sous l’abréviation anglaise «C.V.D.»), un dépôt physique en phase gazeuse (connu sous l’abréviation anglaise «P.V.D.») ou une croissance par dépôt en couche atomique (connu sous l’abréviation anglaise «A.L.D.»).
[0030] Le procédé, selon le premier mode de réalisation, se poursuit avec l’étape a2) destinée à former un moule 4 sur la couche 3 de décoration. Comme visible à la fig. 4 , le moule 4 comporte, de manière préférée, au moins un motif 6 en creux correspondant à chaque au moins un décor souhaité et dont le fond du motif 6 est formé par la couche 3 de décoration.
[0031] L’étape a2) peut consister à rapporter sur la couche 3 de décoration un moule ou alternativement à structurer un moule sur la couche 3 de décoration. Le moule 4 à rapporter sur la couche 3 de décoration pourrait consister à former préalablement une plaque ajourée des motifs 6 en matériau métallique, en matériau à base de silicium, en céramique, en cermet, en émail ou en un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.) puis de le rapporter sur la couche 3 de décoration.
[0032] Dans l’exemple illustré aux fig. 2 à 4 , il est représenté un exemple de photolithographie d’une résine photosensible 4 ́ réalisée sur la couche 3 de décoration. La résine photosensible 4 ́, qui peut être du type positif ou négatif, est d’abord déposée comme illustré à la fig. 2 sur la couche 3 de décoration. Comme visible à la fig. 3 , la résine photosensible 4 ́ est ensuite illuminée sélectivement à l’aide d’un masque 5 afin de définir les motifs 6. Enfin, comme illustré à la fig. 4 , la résine 4 ́ est développée pour former le moule 4 dont les motifs 6 laissent apparaître la couche 3 de décoration.
[0033] Le procédé, selon le premier mode de réalisation, comporte ensuite l’étape a3) destinée à remplir chaque motif 6 du moule avec de la pâte 7 à braser. La pâte à braser 7 est préférentiellement composée d’au moins un type de poudre avec un additif ou un liant organique.
[0034] Avantageusement selon l’invention, ledit au moins un type de poudre utilisé peut être très varié. Préférentiellement, chaque au moins un décor étant formé d’un matériau métallique ou d’un cermet, ledit au moins un type de poudre comporte au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique et, éventuellement, de la poudre de céramique. Le cermet a notamment l’avantage d’être plus dur que les métaux et de donner un aspect composite avantageux.
[0035] Par conséquent, ledit au moins un type de poudre peut comporter, de manière non limitative, un alliage de fer, un alliage de cuivre, un alliage de nickel, du titane ou un de ses alliages, de l’or ou un de ses alliages, de l’argent ou un de ses alliages, du platine ou un de ses alliages, du ruthénium ou un de ses alliages, du rhodium ou un de ses alliages, du palladium ou un de ses alliages, de l’oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium, du carbure de silicium, du verre, du borosilicate, de l’aluminosilicate, du verre de quartz, du zerodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l’alumine, de l’oxyde d’aluminium, du nitrure d’aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l’oxyde de zirconium, de l’oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore et/ou du carbure de bore.
[0036] Préférentiellement, la pâte à braser comporte un point de fusion inférieur à 380 °C afin de faciliter sa mise en forme. Ledit au moins un type de poudre peut ainsi comporter au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique comme par exemple à base d’or. Ledit au moins un type de poudre peut ainsi comporter un mélange d’or et d’au moins un élément choisi parmi le groupe constitué par l’étain, le silicium, l’antimoine, le germanium et le gallium.
[0037] Plus précisément, une poudre d’or et une poudre d’étain (Au-Sn) peuvent être mélangées. La pâte à braser peut également être constituée de compositions eutectiques d’or et de silicium (Au-Si) dont le point de fusion se situe vers 363 °C, d’or et de germanium (Au-Ge, vers 361 °C), d’or et d’antimoine (Au-Sb, vers 360 °C), d’un alliage d’or et de gallium (Au-Ga, vers 340 °C) ou encore d’or, de gallium et d’indium (Au-Ga-ln, vers 325 °C). De plus, d’autres types de compositions de brasure tendre, c’est-à-dire dont le point de fusion reste inférieur à 380 °C mais sans élément précieux, tel que de l’or, peuvent être utilisés et qui sont à base d’étain (Sn), d’éatin et de plomb (Sn-Pb) ou d’indium (In).
[0038] Le procédé, selon le premier mode de réalisation, comporte ensuite une étape a4) destinée à fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ledit au moins un décor 8. Cette étape de chauffage puis de refroidissement permet d’éliminer l’additif ou le liant organique de la pâte 7 à braser et de modifier de pâte 7 à braser en un matériau métallique ou cermet dense.
[0039] Le procédé, selon le premier mode de réalisation, se termine avec l’étape a5) destinée à libérer du moule 4, la pièce 9 avec au moins un décor 8 comme visible à la fig. 6 . Suivant la nature du moule 4, une dissolution sélective, une attaque plasma sélective ou une attaque chimique sélective peut être mise en œuvre.
[0040] Selon un mode de réalisation de la première variante de réalisation, le procédé peut, entre les étapes a4) et a5), comporter une étape optionnelle a6) destinée à usiner chaque au moins un décor 8. Comme visible à la fig. 5 , l’étape a6) peut, par exemple, réaliser un (ou plusieurs) perçage(s) dans au moins un décor 8 (à gauche sur la fig. 5 ), permettre d’aplanir le dessus d’au moins un décor 8 jusqu’au même niveau que la surface supérieure du moule 4 (au centre sur la fig. 5 ) et/ou former un (ou plusieurs) fraisage(s) sur au moins un décor 8 (à droite sur la fig. 5 ).
[0041] Selon une deuxième variante de réalisation, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor comme illustré aux exemples des fig. 7 à 12 .
[0042] Le deuxième mode de réalisation du procédé selon l’invention comporte une étape b1) destinée à déposer sélectivement une couche 13 d’adhérence pour chaque au moins un décor. L’étape b1) peut consister à déposer directement sur la pièce 19 les couches d’adhérence selon les motifs souhaités ou alternativement à structurer un moule sacrificiel pour déposer la couche d’adhérence sur la pièce 19 uniquement dans les cavités du moule. L’étape b1) pourrait par exemple consister, à l’aide d’un masque chablon, à déposer sélectivement des couches métalliques à l’aide d’une croissance par dépôt physique en phase gazeuse.
[0043] Comme visible à la fig. 7 , la pièce 19 peut être de tout type de matériau comme expliqué ci-dessus comme, par exemple, un matériau métallique, un matériau à base de silicium, une céramique, un cermet, un émail ou un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.). A titre d’exemple, la pièce 19 pourrait être formée en matériau transparent comme du quartz ou du corindon.
[0044] L’étape b1) peut comporter différents types de fabrication suivant les matériaux choisis pour constituer la pièce 19. Ainsi, la pièce 19 peut être mise en œuvre par une (ou plusieurs) méthode(s) destructive(s) et/ou par une (ou plusieurs) méthode(s) additive(s).
[0045] A titre d’exemples, la (ou les) méthode(s) destructive(s) peut consister en un gravage chimique, un gravage laser, un gravage ionique réactif profond (connu sous l’abréviation anglaise «D.R.I.E.») ou un gravage ionique localisé (connu sous l’abréviation anglaise «F.I.B.»). De plus, à titre d’exemples, la (ou les) méthode(s) additive(s) peut consister en, par exemple, un frittage suivi d’une pyrolyse, une croissance galvanique, une croissance par dépôt chimique en phase gazeuse (connu sous l’abréviation anglaise «C.V.D.»), un dépôt physique en phase gazeuse (connu sous l’abréviation anglaise «P.V.D.») ou une croissance par dépôt en couche atomique (connu sous l’abréviation anglaise «A.L.D.»).
[0046] Dans l’exemple illustré aux fig. 8 à 11 , il est représenté un exemple de photolithographie d’une résine photosensible 14 ́ réalisée sur la pièce 19. La résine photosensible 14 ́, qui peut être du type positif ou négatif, est d’abord déposée comme illustré à la fig. 8 sur la pièce 19. Comme visible à la fig. 9 , la résine photosensible 14 ́ est ensuite illuminée sélectivement à l’aide d’un masque 15 afin de définir des motifs 16. Enfin, comme illustré à la fig. 10 , la résine 14 ́ est développée pour former le moule 14 dont les motifs 16 laissent apparaître la pièce 19. La couche 13 d’adhérence est ensuite obtenue par exemple à l’aide d’une croissance par dépôt physique en phase gazeuse puis le moule 14 est retiré afin de ne laisser la couche 13 d’adhérence sur la pièce 19 qu’au niveau où les motifs 16 du moule 14 étaient formés comme visible à la fig. 11 .
[0047] Le procédé, selon le deuxième mode de réalisation, comporte ensuite l’étape b2) destinée à déposer sélectivement de la pâte 17 à braser sur chaque couche 13 d’adhérence comme illustré à la fig. 11 . L’étape b2) signifie que la pâte 17 à braser doit être déposée au moins sur chaque couche 13 d’adhérence mais peut également être déposée autour de chaque couche 13 d’adhérence, c’est-à-dire également sur la pièce 19, sans que cela nuise à la qualité des futurs décors comme cela est expliqué ci-après. A titre d’exemple, l’étape b2) peut être réalisée par tampographie ou par sérigraphie.
[0048] La pâte à braser 17 est préférentiellement composée d’au moins un type de poudre avec un additif ou un liant organique. Avantageusement selon l’invention, ledit au moins un type de poudre utilisé peut être très varié. Préférentiellement, chaque au moins un décor étant formé d’un matériau métallique ou d’un cermet, ledit au moins un type de poudre comporte au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique et, éventuellement, de la poudre de céramique. Le cermet a notamment l’avantage d’être plus dur que les métaux et de donner un aspect composite avantageux.
[0049] Par conséquent, ledit au moins un type de poudre peut comporter, de manière non limitative, un alliage de fer, un alliage de cuivre, un alliage de nickel, du titane ou un de ses alliages, de l’or ou un de ses alliages, de l’argent ou un de ses alliages, du platine ou un de ses alliages, du ruthénium ou un de ses alliages, du rhodium ou un de ses alliages, du palladium ou un de ses alliages, de l’oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium, du carbure de silicium, du verre, du borosilicate, de l’aluminosilicate, du verre de quartz, du zerodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l’alumine, de l’oxyde d’aluminium, du nitrure d’aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l’oxyde de zirconium, de l’oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore et/ou du carbure de bore.
[0050] Préférentiellement, la pâte à braser comporte un point de fusion inférieur à 380 °C afin de faciliter sa mise en forme. Ledit au moins un type de poudre peut ainsi comporter au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique comme par exemple à base d’or. Ledit au moins un type de poudre peut ainsi comporter un mélange d’or et d’au moins un élément choisi parmi le groupe constitué par l’étain, le silicium, l’antimoine, le germanium et le gallium.
[0051] Plus précisément, une poudre d’or et une poudre d’étain (Au-Sn) peuvent être mélangées. La pâte à braser peut également être constituée de compositions eutectiques d’or et de silicium (Au-Si) dont le point de fusion se situe vers 363 °C, d’or et de germanium (Au-Ge, vers 361 °C), d’or et d’antimoine (Au-Sb, vers 360 °C), d’un alliage d’or et de gallium (Au-Ga, vers 340 °C) ou encore d’or, de gallium et d’indium (Au-Ga-ln, vers 325 °C). De plus, d’autres types de compositions de brasure tendre, c’est-à-dire dont le point de fusion reste inférieur à 380 °C mais sans élément précieux, tel que de l’or, peuvent être utilisés et qui sont à base d’étain (Sn), d’éatin et de plomb (Sn-Pb) ou d’indium (In).
[0052] Le procédé, selon le deuxième mode de réalisation, se termine avec une étape b3) destinée à fusionner la pâte 17 à braser puis la refroidir pour former ledit au moins un décor 18. Cette étape de chauffage puis de refroidissement permet d’éliminer l’additif ou le liant organique de la pâte 17 à braser et de modifier de pâte 17 à braser en un matériau métallique ou cermet dense.
[0053] Avantageusement selon le deuxième mode de réalisation de l’invention, grâce à l’effet de capillarité de la pâte 17 à braser fusionnée, cette dernière aura tendance à revêtir de manière homogène sa couche 13 d’adhérence associée en ne s’étalant pas sur la pièce 19.
[0054] Selon un mode de réalisation de la deuxième variante de réalisation, le procédé peut, après l’étape b3), comporter une étape optionnelle b4) destinée à usiner chaque au moins un décor 18. Comme visible à la fig. 12 , l’étape b4) peut, par exemple, réaliser un (ou plusieurs) chanfreinage(s) d’au moins un décor 18 (à gauche sur la fig. 12 ), permettre d’aplanir le dessus d’au moins un décor 18 (au centre sur la fig. 12 ) et/ou former un (ou plusieurs) fraisage(s) sur au moins un décor 18 (à droite sur la fig. 12 ).
[0055] Selon une troisième variante de réalisation, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce avec au moins un décor comme illustré aux exemples des fig. 13 à 16 .
[0056] Le troisième mode de réalisation du procédé selon l’invention comporte une étape c1) destinée à former au moins un motif 26 en creux selon chaque au moins un décor dans ladite pièce. L’étape c1) peut consister à former directement la pièce 29 avec les motifs 26 ou alternativement à graver les motifs 26 dans un substrat pour obtenir la pièce 29.
[0057] Comme visible à la fig. 13 , la pièce 29 peut être de tout type de matériau comme expliqué ci-dessus comme, par exemple, un matériau métallique, un matériau à base de silicium, une céramique, un cermet, un émail ou un autre composite (tel qu’un matériau comportant du silicium et du métal, des fibres et du métal, des fibres et des céramiques, des fibres, du métal et de la céramique, etc.). A titre d’exemple, la pièce 29 pourrait être formée en matériau opaque comme de l’alumine ou de la zircone.
[0058] L’étape c1) peut comporter différents types de fabrication suivant les matériaux choisis pour constituer la pièce 29. Ainsi, la pièce 29 peut être mise en œuvre par une (ou plusieurs) méthode(s) destructive(s) et/ou par une (ou plusieurs) méthode(s) additive(s).
[0059] A titre d’exemples, la (ou les) méthode(s) destructive(s) peut consister en un gravage chimique, un gravage laser, un gravage ionique réactif profond (connu sous l’abréviation anglaise «D.R.I.E.») ou un gravage ionique localisé (connu sous l’abréviation anglaise «F.I.B.»). De plus, à titre d’exemples, la (ou les) méthode(s) additive(s) peut consister en, par exemple, un frittage suivi d’une pyrolyse, une croissance galvanique, une croissance par dépôt chimique en phase gazeuse (connu sous l’abréviation anglaise «C.V.D.»), un dépôt physique en phase gazeuse (connu sous l’abréviation anglaise «P.V.D.») ou une croissance par dépôt en couche atomique (connu sous l’abréviation anglaise «A.L.D.»).
[0060] Le procédé, selon le troisième mode de réalisation, comporte ensuite l’étape c2) destinée à remplir chaque motif 26 de pâte 27 à braser comme illustré à la fig. 15 . A titre d’exemple, l’étape c2) peut être réalisée par tampographie ou par sérigraphie.
[0061] La pâte à braser 27 est préférentiellement composée d’au moins un type de poudre avec un additif ou un liant organique. Avantageusement selon l’invention, ledit au moins un type de poudre utilisé peut être très varié. Préférentiellement, chaque au moins un décor étant formé d’un matériau métallique ou d’un cermet, ledit au moins un type de poudre comporte au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique et, éventuellement, de la poudre de céramique. Le cermet a notamment l’avantage d’être plus dur que les métaux et de donner un aspect composite avantageux.
[0062] Par conséquent, ledit au moins un type de poudre peut comporter, de manière non limitative, un alliage de fer, un alliage de cuivre, un alliage de nickel, du titane ou un de ses alliages, de l’or ou un de ses alliages, de l’argent ou un de ses alliages, du platine ou un de ses alliages, du ruthénium ou un de ses alliages, du rhodium ou un de ses alliages, du palladium ou un de ses alliages, de l’oxyde de silicium, du quartz, de la silice, du nitrure de silicium, du carbure de silicium, du verre, du borosilicate, de l’aluminosilicate, du verre de quartz, du zerodur, du corindon monocristallin, du corindon polycristallin, de l’alumine, de l’oxyde d’aluminium, du nitrure d’aluminium, du rubis monocristallin, du rubis polycristallin, de l’oxyde de zirconium, de l’oxyde de titane, du nitrure de titane, du carbure de titane, du nitrure de tungstène, du carbure de tungstène, du nitrure de bore et/ou du carbure de bore.
[0063] Préférentiellement, la pâte à braser comporte un point de fusion inférieur à 380 °C afin de faciliter sa mise en forme. Ledit au moins un type de poudre peut ainsi comporter au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique comme par exemple à base d’or. Ledit au moins un type de poudre peut ainsi comporter un mélange d’or et d’au moins un élément choisi parmi le groupe constitué par l’étain, le silicium, l’antimoine, le germanium et le gallium.
[0064] Plus précisément, une poudre d’or et une poudre d’étain (Au-Sn) peuvent être mélangées. La pâte à braser peut également être constituée de compositions eutectiques d’or et de silicium (Au-Si) dont le point de fusion se situe vers 363 °C, d’or et de germanium (Au-Ge, vers 361 °C), d’or et d’antimoine (Au-Sb, vers 360 °C), d’un alliage d’or et de gallium (Au-Ga, vers 340 °C) ou encore d’or, de gallium et d’indium (Au-Ga-ln, vers 325 °C). De plus, d’autres types de compositions de brasure tendre, c’est-à-dire dont le point de fusion reste inférieur à 380 °C mais sans élément précieux, tel que de l’or, peuvent être utilisés et qui sont à base d’étain (Sn), d’éatin et de plomb (Sn-Pb) ou d’indium (In).
[0065] Le procédé, selon le troisième mode de réalisation, se termine avec une étape c3) destinée à fusionner la pâte 27 à braser puis la refroidir pour former ledit au moins un décor 28. Cette étape de chauffage puis de refroidissement permet d’éliminer l’additif ou le liant organique de la pâte 27 à braser et de modifier de pâte 27 à braser en un matériau métallique ou cermet dense.
[0066] Selon un premier mode de réalisation de la troisième variante de réalisation, le procédé peut, entre les étapes cl) et c2), comporter une étape optionnelle c4) destinée à augmenter la surface de contact du fond des motifs 26 afin d’augmenter l’accroche des futurs décors 28 dans leur motif 26. Comme visible à la fig. 14 , l’étape c4) peut, par exemple, être réalisée en sablant les motifs 26, en gravant chimiquement les motifs 26 ou en gravant au laser les motifs 26.
[0067] Selon un deuxième mode de réalisation de la troisième variante de réalisation, le procédé peut, après l’étape c3), comporter une étape optionnelle c5) destinée à usiner chaque au moins un décor 28. Comme visible à la fig. 16 , l’étape b4) peut, par exemple, réaliser un (ou plusieurs) perçage(s) dans au moins un décor 28, permettre d’aplanir le dessus d’au moins un décor 28 jusqu’au même niveau que la surface supérieure de la pièce 29 et/ou former un (ou plusieurs) fraisage(s) sur au moins un décor 28.
[0068] Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. En particulier, les variantes de réalisation peuvent être combinées. A titre d’exemple, il serait alors possible de former une pièce 29 de la troisième variante de réalisation avec des motifs gravés 26 et une couche de décoration 3 de la première variante de réalisation, les décors 18 étant formés par une couche 13 d’adhérence et de la pâte 17 à braser de la deuxième variante de réalisation fusionnée puis solidifiée.
[0069] Par conséquent, on comprend donc que la pièce avec au moins un décor selon l’invention peut comprendre une grande variété de couples de matériaux en comparaison de décors à base de métal amorphe ou à base de métal électro-formé tout en gardant une qualité de mise en forme équivalente voire supérieure suivant la forme complexe prévue.
[0070] A titre d’exemples nullement limitatifs, les trois variantes de réalisation utilisées seules ou en combinaison peuvent permettre d’obtenir les éléments 31, 41, 51. Comme visible à la fig. 17 , l’élément 31 est une lunette comportant une pièce 39 en alumine ou en zircone comportant des décors 38, 38 ́ et 38 ́ ́ de nature différente. Le décor 38 en métal forme un anneau. Les décors 38 ́ forment des figures triangulaire ou rectangulaire et sont formés par un cermet phosphorescent. Enfin, les décors 38 ́ ́ forment des chiffres en cermet.
[0071] Comme visible à la fig. 18 , l’élément 41 est un cadran comportant une pièce 49 en quartz ou en corindon comportant des décors 48 en métal formant un tour d’heures ou des heures index. Enfin, comme visible à la fig. 19 , l’élément 51 est un disque d’affichage comportant une pièce 59 en céramique revêtue d’émail comportant des décors 58, 58 ́ et 58 ́ ́ de nature différente. Le décor 58 en métal précieux forme une lune personnifiée. Les décors 58 ́ forment des étoiles formées par un cermet phosphorescent. Enfin, les décors 58 ́ ́ forment un disque en cermet sombre.

Claims (16)

1. Procédé de fabrication d’une pièce (9) comportant au moins un décor (8) comportant les étapes suivantes: a1) se munir d’un substrat (2) formant la base de ladite pièce; a2) former un moule sur le substrat, le moule (4) comportant un motif (6, 8) en creux selon chaque au moins un décor dont le fond est formé par le substrat; a3) remplir chaque motif du moule avec de la pâte à braser; a4) fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ledit au moins un décor; a5) libérer du moule ladite pièce avec au moins un décor.
2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le procédé comporte, entre les étapes a4) et a5), l’étape suivante: a6) usiner chaque au moins un décor.
3. Procédé de fabrication d’une pièce (19) comprenant au moins un décor (18) comportant les étapes suivantes: b1) déposer sélectivement sur la pièce une couche d’adhérence (13) pour chaque au moins un décor; b2) déposer sélectivement de la pâte à braser sur chaque couche d’adhérence (13); b3) fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ladite pièce avec au moins un décor.
4. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le procédé comporte, après l’étape b3), l’étape suivante: b4) usiner chaque au moins un décor.
5. Procédé de fabrication d’une pièce (29) avec au moins un décor (28) comportant les étapes suivantes: c1) former au moins un motif (26) en creux selon chaque au moins un décor dans ladite pièce; c2) remplir chaque motif de pâte à braser; c3) fusionner la pâte à braser puis la refroidir pour former ladite une pièce avec au moins un décor.
6. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le procédé comporte, entre les étapes c1) et c2), l’étape suivante: c4) augmenter la surface de contact du fond des motifs afin d’augmenter l’accroche des futurs décors.
7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le procédé comporte, après l’étape c3), l’étape suivante: c5) usiner chaque au moins un décor.
8. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat formant la base de la pièce est en matériau métallique, en matériau à base de silicium, en céramique, en émail ou en cermet.
9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pâte à braser comporte au moins un type de poudre avec un additif ou un liant organique.
10. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pâte à braser a un point de fusion inférieur à 380 °C.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ledit au moins un type de poudre comporte au moins de la poudre de métal ou d’alliage métallique.
12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite au moins un type de poudre de métal ou d’alliage métallique comporte de l’or.
13. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un type de poudre comporte un mélange d’or et d’au moins un élément choisi parmi le groupe constitué par l’étain, le silicium, l’antimoine, le germanium, l’indium et le gallium.
14. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un type de poudre comporte en outre de la poudre de céramique.
15. Pièce d’horlogerie caractérisée en ce qu’elle comprend une pièce avec au moins un décor obtenu à l’aide du procédé selon l’une des revendications précédentes.
16. Pièce d’horlogerie selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ladite pièce avec au moins un décor forme tout ou partie d’un élément de l’habillage ou du mouvement de la pièce d’horlogerie.
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