CH711914B1 - Procédé pour fabriquer un boîtier de montre en fibres de carbone et boîtier de montre en fibres de carbone obtenu par ce procédé. - Google Patents

Procédé pour fabriquer un boîtier de montre en fibres de carbone et boîtier de montre en fibres de carbone obtenu par ce procédé. Download PDF

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CH711914B1
CH711914B1 CH01802/15A CH18022015A CH711914B1 CH 711914 B1 CH711914 B1 CH 711914B1 CH 01802/15 A CH01802/15 A CH 01802/15A CH 18022015 A CH18022015 A CH 18022015A CH 711914 B1 CH711914 B1 CH 711914B1
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Oris Sa
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Abstract

La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un boîtier de montre en fibres de carbone comprenant les étapes: a) de formage d’une pièce supérieure, d’une pièce inférieure, de deux pièces latérales et d’une pièce interne (15) en moulant des composants préimprégnés de fibres de carbone (10) entre un outil de formage (T5) et une contre-pièce de compression (C5) complémentaire d’un moule, la pièce interne (15) définissant un alésage central pour la carrure du boîtier de montre comprenant un filet, et de préférence une lunette, sur une surface interne (15) de la pièce interne lors du moulage de celle-ci, et b) d’assemblage de la pièce supérieure, de la pièce inférieure et des deux pièces latérales autour d’une surface extérieure de la pièce interne (15) avec des préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires interfaces avec lesdites pièce supérieure, pièce inférieure, deux pièces latérales et la pièce interne (15) et de moulage de celles-ci pour former un boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique. L’invention concerne également un boîtier de montre en fibres de carbone comprenant une carrure comportant un filet interne formé d’un seul tenant, et de préférence une lunette formée d’un seul tenant.

Description

Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine de l’horlogerie. En particulier, elle concerne un procédé pour fabriquer un boîtier de montre en fibres de carbone et un boîtier de montre en fibres de carbone obtenu avec ce procédé.
Etat de l’art
[0002] L’utilisation de matériaux renforcés par des fibres pour fabriquer des boîtiers de montre et/ou d’autres articles de consommation est très bien connue dans l’art. En particulier, le document JPS 60 125 583 A présente un procédé pour fabriquer des parties d’un boîtier de montre à partir de préimprégnés de matériaux polymériques renforcés par des fibres et des boîtiers de montre comprenant ces parties renforcées. Cependant, ce document n’enseigne que la fabrication de parties de boîtiers de montre et ne dit rien concernant la fabrication d’un boîtier de montre entièrement fabriqué à partir d’un matériau de fibres de carbone.
[0003] Le document EP 2 805 066 A2 présente en outre un procédé pour mouler des articles de matériau composite polymérique comportant des fibres de renforcement dans un matériau de matrice polymérique. Des caractéristiques de surface sont créées pendant le moulage à chaud du matériau composite polymérique pour former l’article et les caractéristiques de surface comprennent le matériau de matrice polymérique et les fibres de renforcement dans celles-ci. Le procédé de moulage consiste à placer le matériau composite dans un moule et à mouler le matériau composite en utilisant un moulage par gonflage de vessie pour pousser les fibres de renforcement dans la caractéristique de surface d’une partie durcie d’un moule.
[0004] Bien que le moulage par gonflage de vessie fonctionne très bien pour mouler des matériaux polymériques en des articles de formes simples, régulières, il est plutôt inapproprié pour le moulage d’articles de formes complexes constitués intégralement de matériaux renforcés par fibres étant donné qu’il ne peut pas garantir l’application simultanée et homogène d’une pression à partir de la vessie sur tous les côtés et toutes les parties de l’article à mouler, tels que les épaulements, les filets et les cornes dans un boîtier de montre, créant de ce fait des parties de moindre résistance mécanique que les autres, ce qui est inacceptable.
[0005] Un objet de l’invention est ainsi de surmonter au moins partiellement certains des inconvénients mentionnés ci-dessus de l’art antérieur, pour obtenir la fabrication de boîtiers de montre en fibres de carbone ayant des formes et des caractéristiques identiques à celles des boîtiers de montre à base de métal, en particulier ayant un filet formé intégralement dans la carrure du boîtier de montre sans le besoin d’avoir un quelconque insert métallique pour garantir l’assemblage étanche à l’eau d’un dos de boîtier sur la carrure.
Présentation de l’invention
[0006] Par conséquent, un premier objet de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un boîtier de montre en fibres de carbone comprenant les étapes:
[0007] a. de formage d’une pièce supérieure, d’une pièce inférieure, de deux pièces latérales et d’une pièce interne en moulant des composants préimprégnés de fibres de carbone entre un outil de formage et une contre-pièce de compression complémentaire d’un moule pour chaque pièce, la pièce interne définissant un alésage central pour la carrure du boîtier de montre comprenant un filet, et de préférence une lunette pour supporter un verre, sur une surface interne de la pièce interne lors du moulage de celle-ci, et
[0008] b. d’assemblage de la pièce supérieure, de la pièce inférieure et des deux pièces latérales autour d’une surface extérieure de la pièce interne avec des composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires interfaces avec lesdites pièce supérieure, pièce inférieure, deux pièces latérales et la pièce interne et de moulage de celles-ci pour former un boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
[0009] Le procédé à deux étapes selon l’invention est particulièrement avantageux en ce qu’il comprend le moulage de chaque partie (ou pièce) du boîtier de montre individuellement à partir de composants préimprégnés de fibres de carbone de sorte que chacune de ces parties présente une résistance mécanique optimum grâce à l’orientation optimale des fibres de carbone de renforcement dans chaque partie individuelle, et également grâce à la forme relativement simple de chaque partie individuelle, qui ne nécessite pas de formes de moules complexes et, par conséquent, ne nécessite pas l’usinage des parties pour leur assemblage dans la deuxième étape, ni pour l’assemblage ultérieur des éléments de montre dans et sur le boîtier de montre. En effet, la géométrie des pièces individuelles du boîtier de montre moulé dans la première étape du procédé est essentiellement leur géométrie finale, avec un faible besoin, le cas échéant, d’un perfectionnement ultérieur lors du montage des éléments de montre dans le boîtier de montre.
[0010] Une fois que les pièces individuelles du boîtier de montre sont moulées individuellement, elles sont encore plus faciles à assembler les unes aux autres dans la deuxième étape avec des composants préimprégnés supplémentaires ajoutés au niveau des interfaces entre les pièces pour les lier les unes aux autres dans la deuxième étape de moulage. De nouveau, le produit de boîtier de montre final obtenu après la deuxième étape de moulage nécessite peu d’usinage, seul le matériau en trop devant être retiré au niveau des joints entre les pièces individuelles assemblées les unes avec les autres.
[0011] Un boîtier de montre en matériau de fibres de carbone intégral est ainsi obtenu en utilisant un procédé de fabrication très simple, bien qu’efficace et rentable.
[0012] Selon l’invention, à l’étape a) les moules sont chauffés pendant au moins environ 30 minutes à une température d’au moins 130 °C pour permettre aux composants préimprégnés de durcir.
[0013] Selon l’invention, à l’étape a) chacune de la pièce supérieure, de la pièce inférieure, des deux pièces latérales et de la pièce interne est formée individuellement dans un moule sur mesure en déposant et en ajustant les composants préimprégnés sur l’outil de formage et en les comprimant sur ledit outil de formage avec la contre-pièce de compression complémentaire pendant le moulage.
[0014] Selon l’invention, à l’étape a) une pression d’au moins 5 bars est appliquée sur les composants préimprégnés et l’outil de formage par la contre-pièce de compression complémentaire. Il s’est avéré que cette pression aide à garantir le durcissement et le formage corrects des composants préimprégnés de fibres de carbone tout en évitant la formation de bulles ou de plis dans les pièces individuelles moulées, ce qui pourrait modifier la résistance mécanique de ces pièces.
[0015] De manière avantageuse, à l’étape a) l’outil de formage et la contre-pièce de compression complémentaire de chaque moule sont contraints par un montage.
[0016] L’utilisation d’un montage est particulièrement préférée pour garantir l’application d’une pression correcte et constante sur les composants préimprégnés dans les moules pendant leur chauffage.
[0017] Selon l’invention, l’outil de formage est constitué d’un matériau résistant à la chaleur, de préférence un métal ou un alliage métallique et, de préférence, la contre-pièce de compression complémentaire est constituée de caoutchouc de silicone.
[0018] De manière avantageuse, la pression est appliquée sur l’outil de formage et les composants préimprégnés par la dilatation thermique de la contre-pièce de compression complémentaire pendant le chauffage des moules.
[0019] Il s’est avéré que les contre-pièces en caoutchouc de silicone pour le moulage de la partie individuelle sont particulièrement avantageuses en ce qu’elles s’étendent de manière homogène lors du chauffage dans toutes les dimensions de l’espace, appliquant de ce fait une pression uniforme sur les composants préimprégnés dans le moule.
[0020] De manière avantageuse, l’outil de formage du moule pour former la pièce interne comprend un obturateur cylindrique comprenant un filet sur une surface extérieure de celui-ci, et de préférence un épaulement pour former une lunette dans ladite pièce interne.
[0021] De manière avantageuse, la contre-pièce de compression complémentaire est retirée de l’outil de formage entre l’étape a) et l’étape b).
[0022] Selon l’invention, l’étape b) comprend les sous-étapes suivantes: d’ajustement d’une bande de composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaire autour de la pièce interne maintenue sur son outil de formage, et d’insertion de composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires dans les évidements agencés à cette fin dans l’outil de formage pour la pièce supérieure ou dans l’outil de formage pour la pièce inférieure pour former les cornes du boîtier de montre, et de positionnement et d’ajustement des outils de formage de chaque moule supportant la pièce supérieure, la pièce inférieure et les pièces latérales individuelles moulées à l’étape a) les uns par rapport aux autres et autour de l’outil de formage de la pièce interne de sorte que lesdites pièce supérieure, pièce inférieure et pièces latérales maintenues sur leur outil de formage s’interfacent avec les composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires sur la pièce interne et dans les évidements, et de maintien de tous les outils de formage ensemble par un montage, et de chauffage des outils de formage dans le montage à une température d’au moins 130 °C pendant au moins 30 min pour permettre aux composants préimprégnés supplémentaires de durcir et de mouler la pièce supérieure, la pièce inférieure et les pièces latérales individuelles et la pièce interne ensemble pour former un boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
[0023] De manière avantageuse, les sous-étapes consistant en l’insertion de composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires dans les évidements comprennent, pour chaque évidement: la découpe des composants préimprégnés individuels et le collage de ceux-ci les uns sur les autres pour former une pile de composants préimprégnés ayant une première et une deuxième extrémité, et l’insertion d’une première extrémité de la pile de composants préimprégnés dans l’évidement de sorte que ladite extrémité soit orientée vers la pièce interne, et le repliement de la pile de composants préimprégnés sur elle-même de sorte que la deuxième extrémité de celle-ci soit également orientée vers la pièce interne et que le pli soit orienté vers l’extérieur.
[0024] De manière avantageuse, après le moulage, le montage et les outils de formage sont retirés du boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
[0025] De manière avantageuse, après l’étape b) le matériau en excès du boîtier de montre en fibres de carbone unique moulé est retiré et les cornes sont percées pour former des trous traversants conçus pour recevoir une barre pour fixer un bracelet au boîtier de montre.
[0026] Un deuxième objet de l’invention concerne un boîtier de montre en fibres de carbone comprenant une carrure comportant un filet interne formé d’un seul tenant, et de préférence également une lunette.
[0027] De manière avantageuse, le boîtier de montre en fibres de carbone selon l’invention comprend en outre des cornes s’étendant à l’extérieur à partir de la carrure et d’un seul tenant avec celle-ci, les cornes comprenant des trous traversants conçus pour recevoir une barre pour fixer un bracelet au boîtier de montre.
Brève description des dessins
[0028] D’autres détails de l’invention vont maintenant être décrits en relation avec les figures, sur lesquelles: <tb>la fig. 1<SEP>illustre un boîtier de montre selon l’invention en vue en perspective; <tb>les fig. 2 à 4<SEP>illustrent respectivement une vue du côté droit, une vue du dessus et une vue du dessous du boîtier de montre selon l’invention tel que représenté sur la fig. 1 ; <tb>les fig. 5A et 5B<SEP>illustrent un moule pour fabriquer les pièces latérales du boîtier de montre par le procédé selon l’invention; <tb>la fig. 6<SEP>illustre un moule pour fabriquer une pièce supérieure du boîtier de montre par le procédé selon l’invention; <tb>la fig. 7<SEP>illustre un moule pour fabriquer une pièce inférieure du boîtier de montre par le procédé selon l’invention; <tb>la fig. 8<SEP>illustre un moule pour fabriquer une pièce interne du boîtier de montre par le procédé selon l’invention; <tb>la fig. 9<SEP>illustre les étapes de préparation avant une deuxième étape de moulage du boîtier de montre par le procédé selon l’invention; <tb>les fig. 10 et 11<SEP>illustrent respectivement un moule tel qu’utilisé pour une deuxième étape de moulage du boîtier de montre par le procédé selon l’invention.
Modes de réalisation de l’invention
[0029] La présente invention propose un nouveau procédé pour fabriquer un boîtier de montre 1 unitaire tel que représenté sur la fig. 1 , qui est constitué intégralement d’un matériau composite moulé à chaud, particulièrement de feuilles pré-imprégnées de fibres de carbone imprégnées avec une résine époxy, communément appelées composant préimprégné (au singulier) ou composants préimprégnés (au pluriel) dans toute la présente description.
[0030] Le boîtier de montre 1 selon l’invention comprend, comme représenté sur les fig. 1 , 3 et 4 en particulier, une carrure 2 sensiblement tubulaire de section circulaire comprenant, sur une face interne supérieure, une lunette 21, et sur une face interne inférieure, un filet 22, respectivement pour ajuster et assembler d’une manière sensiblement étanche à l’eau et résistante à la pression, un verre et un dos de boîtier d’une montre, non représentés sur les figures. Le boîtier de montre 1 comprend en outre, sur sa surface externe et s’étendant à l’extérieur sur les côtés opposés, deux paires de cornes 3 pour fixer un bracelet au moyen de barres (non représentées) insérées dans des trous 4 percés à travers les extrémités des cornes 3 comme montré sur les fig. 1 et 2 en particulier.
[0031] Enfin, comme montré sur les fig. 1 et 2 , la carrure 2 du boîtier de montre 1 comprend de préférence un ou plusieurs évidements 5 et trous traversants 6 usinés sur au moins un côté de la carrure 2 entre les cornes 3 opposées pour permettre l’insertion et le positionnement de boutons-poussoirs et d’autres organes de réglage de l’heure pour la montre.
[0032] Selon l’invention, le boîtier de montre 1 est constitué intégralement d’un matériau composite renforcé par des fibres de carbone, avec le filet 22 et la lunette 21 dans la face latérale interne de la carrure 2 formés intégralement en le matériau composite lors du moulage à chaud dudit matériau composite et sans aucun usinage. Cette formation intégrale de la lunette 21 et du filet 22 fournit une géométrie très précise pour la carrure 2 d’une manière répétable et à un très faible coût du fait de l’absence d’un usinage nécessaire après le moulage. Ceci est en outre avantageux pour l’assemblage ultérieur d’un verre et d’un dos de boîtier pour la construction d’une montre en utilisant le boîtier de montre 1 selon l’invention étant donné que ceux-ci peuvent être montés sur le boîtier de montre 1 en utilisant des joints standard et sans pièces ou bagues métalliques d’ajustement intermédiaires, assurant de ce fait d’excellentes étanchéité à l’eau et résistance à la pression.
[0033] Le boîtier de montre 1 selon l’invention est fabriqué selon un procédé à 2 étapes décrit ci-après avec référence aux fig. 5 à 11 .
[0034] Le procédé selon l’invention comprend essentiellement les étapes:
[0035] a. de formage d’une pièce supérieure 11, d’une pièce inférieure 12, de deux pièces latérales 13, 14 et d’une pièce interne 15 par le moulage de composants préimprégnés de fibres de carbone entre un outil de formage T1, T2, T3, T4, T5 et une contre-pièce de compression complémentaire C1, C2, C3, C4, C5 d’un moule sur mesure M1, M2, M3, M4, M5 pour chacune des pièces 11, 12, 13, 14, 15 individuelles, la pièce interne 15 définissant un alésage central pour la carrure du boîtier de montre comprenant un filet et de préférence un épaulement sur une surface interne de la pièce interne lors du moulage de celle-ci, et
[0036] b. d’assemblage de la pièce supérieure, de la pièce inférieure et des deux pièces latérales autour d’une surface extérieure de la pièce interne avec des composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires interfaces avec lesdites pièce supérieure, pièce inférieure, deux pièces latérales et la pièce interne et de moulage de celles-ci pour former un boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
[0037] A la première étape a), les parties ou pièces élémentaires sont fabriquées selon l’invention à partir de composants 7, 8, 9, 10 en matériau composite constitués de fibres de carbone pré-imprégnées qui sont imprégnées avec une résine époxy réactive, communément appelés «composants préimprégnés», qui sont découpés en une forme appropriée déterminée par la forme du boîtier de montre 1 à fabriquer à partir des feuilles et/ou des bandes de matériau préimprégné. Des exemples de composants préimprégnés appropriés pour réaliser l’invention sont disponibles dans le commerce auprès du fabricant allemand Krempel-Group sous la référence KGBX 0909 ou auprès du fabricant allemand SGL Group sous la référence SIGRAPREG® C W200-Tw2/2E323 – 45%.
[0038] Les composants préimprégnés 7, 8, 9, 10 découpés sont agencés sur I’ outil de formage T1, T2, T3, T4, T5 correspondant des moules et recouverts avec la contre-pièce de compression C1, C2, C3, C4, C5 respective de la forme complémentaire à l’outil de formage correspondant et conçue pour presser de manière homogène les composants préimprégnés 7, 8, 9, 10 sur l’outil de formage T1, T2, T3, T4, T5 pendant la première étape de moulage du procédé selon l’invention.
[0039] La forme de la pièce supérieure 11, de la pièce inférieure 12 et des deux pièces latérales 13, 14 est déterminée par le fabricant de montre en fonction de la conception du boîtier de montre 1 choisi. Par conséquent, les moules M1, M2, M3 et M4 correspondants et en particulier l’outil de formage T1, T2, T3, T4 de ceux-ci peuvent varier de manière significative et doivent être adaptés à la conception du boîtier de montre 1. De manière assez opposée, les dimensions de la pièce interne 15 peuvent varier, mais elle doit généralement rester dans la norme du point de vue de la forme en tant que pièce sensiblement tubulaire définissant un alésage central pour la carrure 2 du boîtier de montre comprenant au moins un filet sur une surface interne inférieure obtenue lors du moulage de celle-ci, et au moins un épaulement sur une surface interne sensiblement supérieure pour former une lunette 21 de la carrure 2. Pour permettre cette formation de la lunette 21 et du filet 22 dans la pièce interne 15, l’outil de formage T5 comprend un obturateur cylindrique comprenant un filet sur une surface extérieure de celui-ci et un épaulement autour duquel le matériau de bande de composants préimprégnés 10 est enroulé pour former la pièce interne 15.
[0040] Les outils de formage T1, T2, T3, T4, T5 des moules M1, M2, M3, M4, M5 sont de préférence constitués d’un matériau métallique dur résistant à la chaleur tel que de l’acier inoxydable coulé et usiné de manière à comprendre une forme de moulage en la forme spécifique de la pièce 11, 12, 13, 14, 15 du boîtier de montre 1 pour le moulage duquel il est dédié. Les contre-pièces de compression C1, C2, C3, C4, C5 de chaque moule M1, M2, M3, M4, M5 sont constituées d’un matériau sensiblement mou, déformable et expansible tel que du caoutchouc de silicone, un matériau préférable étant de préférence commercialisé sous le nom Neukasil RTV 20, par le fabricant allemand Altropol Kunststoff GmbH.
[0041] Une fois que les composants préimprégnés 7, 8, 9, 10 sont déposés sur l’outil de formage T1, T2, T3, T4, T5 de chacun des moules individuels M1, M2, M3, M4, M5, ils sont recouverts avec une feuille de protection souple (non représentée sur les figures à des fins de clarté) et pressés contre l’outil de formage au moyen de la contre-pièce de compression complémentaire C1, C2, C3, C4, C5 correspondante. Enfin, chacun des moules M1, M2, M3, M4, M5 est verrouillé en utilisant un montage, qui n’est pas représenté non plus sur les figures, conçu pour contraindre la contre-pièce C1, C2, C3, C4, C5 sur l’outil de formage T1, T2, T3, T4, T5 des moules M1, M2, M3, M4, M5 pour garantir la compression correcte sur les composants préimprégnés 7, 8, 9, 10 par la dilatation du matériau des contre-pièces pendant le moulage à chaud.
[0042] Lorsque tous les moules individuels M1, M2, M3, M4, M5 sont verrouillés dans leur montage, ils sont ensuite cuits à une température d’au moins 130 °C pendant au moins 30 minutes pour permettre à la résine des composants préimprégnés de cuire et de durcir en la forme donnée par les moules M1, M2, M3, M4, M5 respectifs. De préférence, la cuisson des composants préimprégnés / le chauffage des moules est effectué en utilisant un chauffage par infrarouge, lequel permet une répartition homogène de la chaleur dans les moules, à la fois dans l’outil de formage et dans les contre-pièces de compression.
[0043] Après la cuisson, les moules M1, M2, M3, M4, M5 et leurs montages sont laissés à refroidir à la température ambiante et ensuite la contre-pièce C1, C2, C3, C4, C5 de chaque moule est retirée de l’outil de formage T1, T2, T3, T4, T5 ainsi que la feuille de protection de la pièce renforcée par des fibres de carbone maintenant moulée 11, 12, 13, 14, 15 en matériau composite, qui repose sur l’outil de formage.
[0044] A ce point, les pièces moulées 11, 12, 13, 14, 15 en matériau composite sont ensuite préparées pour la deuxième et dernière étape de moulage sans les retirer des outils de formage T1, T2, T3, T4, T5 des moules M1, M2, M3, M4, M5 individuels et sans usinage pour enlever le matériau en excès des pièces moulées.
[0045] La préparation pour la deuxième étape de moulage b) comprend plusieurs sous-étapes, une première d’entre elles consistant en le dépôt et l’agencement de composants préimprégnés supplémentaires sur des parties des pièces moulées 11, 12, 13, 14, 15 de manière à fournir un matériau de liaison identique à celui des pièces moulées elles-mêmes pour permettre leur assemblage dans la deuxième étape de moulage du procédé selon l’invention.
[0046] Comme représenté sur la fig. 9 , au moins un préimprégné supplémentaire 16 est ajouté spécifiquement autour de la circonférence de la pièce interne 15 moulée sur l’outil de formage T5 du moule M5 afin de permettre l’assemblage des pièces supérieure, inférieure et latérales 11, 12, 13, 14 sur la pièce interne 15 dans la deuxième étape de moulage pour former la carrure 2 du boîtier de montre 1.
[0047] En outre, à une deuxième sous-étape, des composants préimprégnés 17 spécialement préparés sont insérés dans des évidements 18 agencés à cette fin sur l’outil de formage T1 pour la pièce supérieure 11 et/ou l’outil de formage T2 pour la pièce inférieure 12 pour la formation des cornes 3 du boîtier de montre 1 sur la carrure 2 à la deuxième étape de moulage. Ces piles de composants préimprégnés 17 agissent pour aider à la liaison des diverses parties du boîtier de montre les unes aux autres, et également en tant que matériau de remplissage de manière à ne pas laisser de cavités dans la structure. Cependant, si on le souhaite, des cavités peuvent être laissées dans la structure du boîtier de montre.
[0048] Les piles de composants préimprégnés 17 spécialement préparés sont, de manière avantageuse, constitués de multiples composants préimprégnés empilés les uns sur les autres, de préférence entre environ 5 et 15 pièces de composants préimprégnés en fonction de la forme du boîtier de montre 1 et de ses cornes. Ces piles de composants préimprégnés17 en couches ont une forme sensiblement rectangulaire et ils sont insérés dans les évidements 18 de sorte qu’une première extrémité soit amenée en butée contre la pièce interne 15 et la deuxième extrémité soit ensuite repliée sur cette première extrémité en butée contre la pièce interne 15 également de sorte qu’un pli 19 s’étende vers l’extérieur à partir de la pièce interne 15 entre les deux extrémités des préimprégnés 17 en couches.
[0049] Cet agencement particulier des piles de composants préimprégnés 17 en couches a pour objet de réaliser des cornes 3 résistantes à la traction réalisées intégralement en un matériau composite et ancrées sur la carrure 2 du boîtier de montre 1. Plus spécifiquement, les piles de composants préimprégnés 17 sont assemblées de sorte que les fibres de carbone dans chaque couche de ceux-ci s’étendent dans la direction longitudinale des composants 17. Cette orientation des fibres dans les piles de composants préimprégnés 17 résulte en ce que les fibres forment une boucle ou un pli le long de la longueur entière des cornes 3, en commençant à partir de la carrure à une extrémité des piles de composants préimprégnés 17 et de retour vers la carrure à l’autre extrémité des piles de composants préimprégnés 17. Cette orientation repliée des fibres dans les cornes 3 contribue de manière importante à la résistance des cornes 3 aux forces de traction au niveau de leurs extrémités libres où les barres pour fixer un bracelet sont insérées dans des trous 4 comme représenté sur les fig. 1 et 2 . En effet des expériences ont montré qu’il n’est pas nécessaire de prévoir des douilles métalliques dans les trous 4, étant donné que le matériau composite a une résistance mécanique suffisante pour permettre une interaction directe avec les extrémités des barres.
[0050] Comme on peut le voir sur la fig. 9 également, les piles de composants préimprégnés 17 supplémentaires sont positionnées dans les évidements 18 de l’outil de formage T1 lorsque l’outil de formage T5 du moule M5 pour la pièce interne 15 avec ladite pièce interne 15 sur celui-ci insérée dans un trou traversant correspondant agencé dans ledit outil de formage T1 à cet effet comme on le comprendra mieux ci-dessous à partir de la description de la deuxième étape de moulage du procédé selon l’invention.
[0051] Avec les composants préimprégnés 16, 17 supplémentaires en place comme décrit ci-dessus, la deuxième étape de moulage b) du procédé selon l’invention comprend alors, à une troisième sous-étape, l’assemblage de la pièce supérieure 11, de la pièce inférieure 12 et des deux pièces latérales 13, 14 autour d’une surface extérieure de la pièce interne 15 au moyen des composants préimprégnés 16, 17 supplémentaires dans un moule modulaire M6.
[0052] Le moule modulaire M6 est formé en positionnant et en ajustant les outils de formage T1, T2, T3, T4 utilisés à la première étape a) avec les pièces 11, 12, 13, 14 individuelles correspondantes sur ceux-ci les uns par rapport aux autres et autour de l’outil de formage T5 de la pièce interne 15 de sorte que lesdites pièce supérieure 11, pièce inférieure 12 et pièces latérales 13, 14 maintenues sur leur outil de formage T1, T2, T3, T4 s’interfacent avec les composants préimprégnés de fibres de carbone 16, 17 supplémentaires sur la pièce interne 15 et dans les évidements de l’outil de formage T1.
[0053] Une fois que ceci est effectué, tous les outils de formage sont maintenus les uns contre les autres en position par un autre montage, représenté au moyen de flèches F sur les fig. 10 et 11 .
[0054] Ensuite, le moule M6 dans le montage est chauffé à une température d’au moins 130 °C pendant au moins 30 min pour permettre que les composants préimprégnés 16, 17 supplémentaires cuisent et moulent les pièce supérieure 11, pièce inférieure 12 et pièces latérales 13, 14 individuelles et la pièce interne 15 les unes avec les autres pour former un boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
[0055] De préférence, cette deuxième étape de moulage à chaud est effectuée en utilisant une technique de chauffage différente du chauffage par infrarouge de la première étape a) étant donné que le moule M6 est entièrement constitué de l’acier résistant à la chaleur des outils de formage individuels. Il est par conséquent préféré d’utiliser le chauffage par induction pour réaliser ce moulage final du boîtier de montre.
[0056] Après la deuxième étape de moulage b), le montage et les outils de formage T1, T2, T3, T4 et T5 sont laissés à refroidir à température ambiante et sont ensuite retirés du boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique obtenu à cette étape.
[0057] Il est seulement nécessaire de retirer tout matériau en excès du boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique en découpant ce matériau en excès et en finissant ensuite le boîtier de montre 1 en délimitant les cornes 4 et en formant des trous traversants 4 dans celles-ci et également en usinant par exemple les évidements de boutons-poussoirs 5 et les trous 6 correspondants. Cependant, ces deux dernières étapes de finition ne doivent pas être effectuées directement après le moulage, mais peuvent être réalisées n’importe quand ultérieurement, en particulier lors du montage et de l’assemblage d’une montre entière.
[0058] La description ci-dessus a été réalisée avec référence à un exemple particulier d’un boîtier de montre 1 constitué intégralement d’un matériau composite de fibres de carbone selon le procédé décrit ici. Cependant, des modifications évidentes de la forme du boîtier de montre de manière à réaliser l’une quelconque des étapes de moulage peuvent être agencées par un homme du métier sans s’écarter de l’étendue de l’invention définie par les revendications.

Claims (16)

1. Procédé de fabrication d’un boîtier de montre en fibres de carbone (1) comprenant les étapes: a) de formage d’une pièce supérieure (11), d’une pièce inférieure (12), de deux pièces latérales (13, 14) et d’une pièce interne (15) en moulant des composants préimprégnés de fibres de carbone (7, 8, 9, 10) entre un outil de formage (T1, T2, T3, T4, T5) et une contre-pièce de compression (C1, C2, C3, C4, C5) complémentaire d’un moule (M1, M2, M3, M4, M5) pour chaque pièce, la pièce interne (15) définissant un alésage central pour la carrure (2) du boîtier de montre comprenant un filet (22) pour l’assemblage étanche à l’eau d’un dos de boîtier sur la carrure, et de préférence une lunette (21) pour supporter un verre, sur une surface interne de la pièce interne lors du moulage de celle-ci, et b) d’assemblage de la pièce supérieure, de la pièce inférieure et des deux pièces latérales autour d’une surface extérieure de la pièce interne avec des composants préimprégnés de fibres de carbone (16, 17) supplémentaires interfaces avec lesdites pièce supérieure, pièce inférieure, deux pièces latérales et la pièce interne et de moulage de celles-ci pour former le boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, à l’étape a), les moules sont chauffés pendant au moins 30 min à une température d’au moins 130 °C pour permettre aux préimprégnés de cuire.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, à l’étape a), chacune de la pièce supérieure, de la pièce inférieure, des deux pièces latérales et de la pièce interne est formée individuellement dans un moule sur mesure en déposant et en ajustant les composants préimprégnés sur l’outil de formage et en les comprimant sur ledit outil de formage avec la contre-pièce de compression complémentaire pendant le moulage.
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel, à l’étape a), une pression d’au moins 5 bars est appliquée sur les composants préimprégnés et l’outil de formage par la contre-pièce de compression complémentaire.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, à l’étape a), l’outil de formage et la contre-pièce de compression complémentaire de chaque moule sont contraints par un montage.
6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’outil de formage est constitué d’un matériau résistant à la chaleur, de préférence d’un métal ou d’un alliage métallique.
7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la contre-pièce de compression complémentaire est constituée de caoutchouc de silicone.
8. Procédé selon les revendications 4 et 7, dans lequel la pression est appliquée sur l’outil de formage et les composants préimprégnés par la dilatation thermique de la contre-pièce de compression complémentaire pendant le chauffage des moules.
9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’outil de formage du moule pour former la pièce interne comprend un obturateur cylindrique comprenant un filet sur une surface extérieure de celui-ci, pour former le filet (22) dans la pièce interne.
10. Procédé selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la contre-pièce de compression complémentaire est retirée de l’outil de formage entre l’étape a) et l’étape b).
11. Procédé selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel l’étape b) comprend les sous-étapes suivantes: – d’ajustement d’une bande de composants préimprégnés de fibres de carbone (16) supplémentaires autour de la pièce interne maintenue sur son outil de formage, et – d’insertion de piles de composants préimprégnés de fibres de carbone (17) supplémentaires dans des évidements (18) agencés pour ceux-ci dans l’outil de formage (T1) pour la pièce supérieure ou dans l’outil de formage (T2) pour la pièce inférieure pour former les cornes du boîtier de montre, et – de positionnement et d’ajustement des outils de formage de chaque moule supportant les pièce supérieure, pièce inférieure et pièces latérales individuelles moulées à l’étape a) les uns par rapport aux autres (T1, T2, T3, T4) et autour de l’outil de formage (T5) de la pièce interne (15) de sorte que lesdites pièce supérieure, pièce inférieure et pièces latérales maintenues sur leur outil de formage s’interfacent avec les composants préimprégnés de fibres de carbone supplémentaires sur la pièce interne et dans les évidements, et – de maintien de tous les outils de formage les uns avec les autres par un montage, et – de chauffage des outils de formage dans le montage à une température d’au moins 130 °C pendant au moins 30 min pour permettre aux composants préimprégnés supplémentaires de cuire et de mouler les pièce supérieure, pièce inférieure et pièces latérales individuelles et la pièce interne les unes avec les autres pour former le boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la sous-étape consistant en l’insertion des piles de composants préimprégnés de fibres de carbone (17) supplémentaires dans les évidements (18) comprend, pour chaque évidement: – la découpe de composants préimprégnés individuels et leur empilage les uns sur les autres pour former la pile de composants préimprégnés (17) comportant une première et une deuxième extrémité, et – l’insertion d’une première extrémité de la pile de composants préimprégnés (17) dans l’évidement (18) de sorte que ladite extrémité soit orientée vers la pièce interne (15), et – le repliement de la pile de composants préimprégnés (17) sur elle-même de sorte que la deuxième extrémité de celle-ci soit orientée également vers la pièce interne (15) et que le pli soit orienté vers l’extérieur.
13. Procédé selon l’une des revendications 11 et 12, dans lequel, après le moulage, le montage et les outils de formage sont retirés du boîtier de montre en fibres de carbone moulé unique.
14. Procédé selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel, en fin d’étape b), le matériau en excès du boîtier de montre en fibres de carbone unique moulé est découpé et les cornes (3) sont percées pour former des trous traversants (4) conçus pour recevoir une barre pour la fixation d’un bracelet au boîtier de montre.
15. Boîtier de montre en fibres de carbone (1) obtenu par le procédé selon l’une des revendications 1 à 14, comprenant une carrure (2) comportant un filet interne (22) formé d’un seul tenant, et de préférence une lunette (21).
16. Boîtier de montre en fibres de carbone selon la revendication 15, comprenant en outre des cornes (3) s’étendant vers l’extérieur à partir de la carrure (2) et d’un seul tenant avec celle-ci, les cornes comprenant des trous traversants (4) conçus pour recevoir une barre pour la fixation d’un bracelet au boîtier de montre.
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