CH720150A2 - Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis - Google Patents

Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis Download PDF

Info

Publication number
CH720150A2
CH720150A2 CH001251/2022A CH12512022A CH720150A2 CH 720150 A2 CH720150 A2 CH 720150A2 CH 001251/2022 A CH001251/2022 A CH 001251/2022A CH 12512022 A CH12512022 A CH 12512022A CH 720150 A2 CH720150 A2 CH 720150A2
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
pivot axis
watch
equal
pivot
alloy
Prior art date
Application number
CH001251/2022A
Other languages
French (fr)
Inventor
Calderon Ivan
Jacot Philippe
Original Assignee
Acrotec R&D Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Acrotec R&D Sa filed Critical Acrotec R&D Sa
Priority to CH001251/2022A priority Critical patent/CH720150A2/en
Publication of CH720150A2 publication Critical patent/CH720150A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • 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
    • G04B13/00Gearwork
    • G04B13/02Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/362Laser etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/07Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
    • 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
    • G04B15/00Escapements
    • G04B15/14Component parts or constructional details, e.g. construction of the lever or the escape wheel
    • 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
    • G04B17/00Mechanisms for stabilising frequency
    • G04B17/04Oscillators acting by spring tension
    • G04B17/06Oscillators with hairsprings, e.g. balance
    • 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
    • G04B43/00Protecting clockworks by shields or other means against external influences, e.g. magnetic fields
    • G04B43/007Antimagnetic alloys
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04DAPPARATUS OR TOOLS SPECIALLY DESIGNED FOR MAKING OR MAINTAINING CLOCKS OR WATCHES
    • G04D3/00Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials
    • G04D3/0074Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for treatment of the material, e.g. surface treatment
    • G04D3/0079Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for treatment of the material, e.g. surface treatment for gearwork components
    • G04D3/0084Watchmakers' or watch-repairers' machines or tools for working materials for treatment of the material, e.g. surface treatment for gearwork components for axles, sleeves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un axe de pivotement horloger (1) comprenant au moins un pivot (2) à au moins une de ses extrémités. Ledit pivot (2) est entièrement réalisé dans un alliage à base de CoNiCr sans béryllium et comprenant en poids au moins 42% de cobalt, entre 20% et 30% de nickel, entre 10% et 18% de chrome, entre 2% et 5% de molybdène, entre 2% et 5% de tungstène, entre 2% et 10% de fer, entre 0% et 3% de titane, entre 0% et 2% d'aluminium, des impuretés éventuelles ayant chacune une teneur inférieure ou égale à 0.5%, la somme des différents éléments étant égale à 100% en poids. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel axe de pivotement horloger (1) comprenant : a) une étape de fabrication d'une ébauche de l'axe de pivotement horloger (1) comprenant, à au moins une extrémité, au moins une partie constituée dudit alliage à base de CoNiCr et destinée à constituer un pivot (2); et b) une dernière étape consistant en un usinage de précision sans force au moins de la partie constituée dudit alliage de l'ébauche obtenue à l'étape a) afin d'obtenir au moins un pivot (2) fini entièrement réalisé dans ledit alliage.The present invention relates to a watch pivot axis (1) comprising at least one pivot (2) at at least one of its ends. Said pivot (2) is entirely made of an alloy based on CoNiCr without beryllium and comprising by weight at least 42% cobalt, between 20% and 30% nickel, between 10% and 18% chromium, between 2% and 5% molybdenum, between 2% and 5% tungsten, between 2% and 10% iron, between 0% and 3% titanium, between 0% and 2% aluminum, possible impurities each having a lower content or equal to 0.5%, the sum of the different elements being equal to 100% by weight. The present invention also relates to a method of manufacturing such a watch pivot axis (1) comprising: a) a step of manufacturing a blank of the watch pivot axis (1) comprising, at at least one end, at least one part consisting of said CoNiCr-based alloy and intended to constitute a pivot (2); and b) a final step consisting of force-free precision machining of at least the part made of said alloy of the blank obtained in step a) in order to obtain at least one finished pivot (2) entirely made of said alloy .

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention concerne un axe de pivotement horloger comprenant au moins un pivot à au moins une de ses extrémités. [0001] The present invention relates to a watch pivot axis comprising at least one pivot at at least one of its ends.

[0002] La présente invention concerne également un mouvement horloger et une pièce d'horlogerie comprenant un tel axe de pivotement horloger. [0002] The present invention also relates to a watch movement and a timepiece comprising such a watch pivot axis.

[0003] La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel axe de pivotement horloger. [0003] The present invention also relates to a method of manufacturing such a watch pivot axis.

Etat de la techniqueState of the art

[0004] De tels axes de pivotement horlogers sont utilisés pour le montage en rotation de composants horlogers, tels que les balanciers. [0004] Such watch pivot axes are used for the rotational mounting of watch components, such as balance wheels.

[0005] Traditionnellement, un axe de pivotement horloger est fabriqué en acier à partir d'une barre en acier trempable. La fabrication d'un tel axe en acier consiste à réaliser des opérations de décolletage de précision pour définir différentes surfaces actives (portée, épaulement, pivots etc.) puis à soumettre l'axe décolleté à des opérations de traitement thermique comprenant au moins une trempe pour améliorer la dureté de l'axe et un ou plusieurs revenus pour en améliorer la ténacité. Les opérations de traitements thermiques sont suivies d'une opération de roulage des pivots des axes, opération qui consiste à polir les pivots pour les amener aux dimensions requises. Au cours de cette opération de roulage, la dureté ainsi que la rugosité des pivots sont encore améliorées via un écrouissage de surface. On obtient ainsi, en fin de processus, un axe présentant des pivots aux dimensions, dureté et rugosité requises. Il est à noter que le roulage peut difficilement être mis en oeuvre avec des matériaux dont la dureté est supérieure à 600 HV. [0005] Traditionally, a watch pivot axis is made of steel from a hardenable steel bar. The manufacture of such a steel axis consists of carrying out precision turning operations to define different active surfaces (reach, shoulder, pivots etc.) then subjecting the turned axis to heat treatment operations including at least one quenching to improve the hardness of the axis and one or more tempers to improve its toughness. The heat treatment operations are followed by a rolling operation of the axis pivots, an operation which consists of polishing the pivots to bring them to the required dimensions. During this rolling operation, the hardness and roughness of the pivots are further improved via surface hardening. We thus obtain, at the end of the process, an axis having pivots with the required dimensions, hardness and roughness. It should be noted that rolling can hardly be carried out with materials whose hardness is greater than 600 HV.

[0006] Les axes de pivotement horlogers, et notamment les axes de précision tels que les axes de balancier, utilisés classiquement dans les mouvements d'horlogerie mécaniques, sont réalisés dans des nuances d'aciers de décolletage qui sont généralement des aciers martensitiques au carbone incluant du plomb et des sulfures de manganèse pour améliorer leur usinabilité. Un acier de ce type connu, désigné 20 AP, est typiquement utilisé pour ces applications. Des alternatives sans plomb comme la nuance Finemac sont aussi utilisées. [0006] The watch pivot axes, and in particular the precision axes such as the balance axes, conventionally used in mechanical watch movements, are made in grades of free-cutting steels which are generally martensitic carbon steels including lead and manganese sulphides to improve their machinability. A steel of this known type, designated 20 AP, is typically used for these applications. Lead-free alternatives such as Finemac grade are also used.

[0007] Ce type de matériau a l'avantage d'être facilement usinable, en particulier d'être apte au décolletage et présente, après des traitements de trempe et de revenu adéquats, des propriétés mécaniques élevées très intéressantes pour la réalisation d'axes de pivotement horlogers. Ces aciers présentent en particulier une résistance à l'usure et une dureté après traitement thermique élevées. Typiquement la dureté des pivots d'un axe réalisé en acier 20 AP peut atteindre une dureté de surface dépassant les 700 HV après traitement thermique et roulage. [0007] This type of material has the advantage of being easily machinable, in particular of being suitable for bar turning and has, after adequate quenching and tempering treatments, high mechanical properties which are very interesting for the production of axes. watchmaking pivots. These steels have in particular high wear resistance and hardness after heat treatment. Typically the hardness of the pivots of an axle made of 20 AP steel can reach a surface hardness exceeding 700 HV after heat treatment and rolling.

[0008] Bien que fournissant des propriétés mécaniques satisfaisantes pour les applications horlogères décrites ci-dessus, ce type de matériau présente l'inconvénient d'être magnétique et de pouvoir perturber la marche d'une montre après avoir été soumis à un champ magnétique, et ce notamment lorsque ce matériau est utilisé pour la réalisation d'un axe de balancier coopérant avec un balancier spiral en matériau ferromagnétique. On notera également que ces aciers martensitiques sont également sensibles à la corrosion. [0008] Although providing satisfactory mechanical properties for the watchmaking applications described above, this type of material has the disadvantage of being magnetic and of being able to disrupt the operation of a watch after being subjected to a magnetic field, and this in particular when this material is used for the production of a balance axis cooperating with a spiral balance made of ferromagnetic material. It should also be noted that these martensitic steels are also sensitive to corrosion.

[0009] Pour tenter de remédier à ces inconvénients, une solution a été proposée, consistant à utiliser des aciers inoxydables austénitiques qui présentent la particularité d'être amagnétiques, c'est-à-dire du type paramagnétique, diamagnétique ou antiferromagnétique, dont la perméabilité magnétique relative est inférieure ou égale à 1.01. [0009] To try to remedy these drawbacks, a solution has been proposed, consisting of using austenitic stainless steels which have the particularity of being non-magnetic, that is to say of the paramagnetic, diamagnetic or antiferromagnetic type, whose relative magnetic permeability is less than or equal to 1.01.

[0010] Toutefois, ces aciers austénitiques présentent une structure cristallographique ne permettant pas de les tremper et d'atteindre des duretés et donc des résistances à l'usure compatibles avec les exigences requises pour la réalisation d'axes de pivotement horlogers. Un moyen d'augmenter la dureté de ces aciers est l'écrouissage, toutefois cette opération de durcissement ne permet pas d'obtenir des duretés supérieures à 500 HV pour ce type de matériau. Par conséquent, dans le cadre de pièces nécessitant une grande résistance à l'usure par frottement et devant avoir des pivots ne présentant pas ou peu de risques de casse ou de déformation, l'utilisation de ce type d'aciers reste limitée. [0010] However, these austenitic steels have a crystallographic structure that does not allow them to be quenched and to achieve hardness and therefore wear resistance compatible with the requirements required for the production of watch pivot axes. One way to increase the hardness of these steels is work hardening, however this hardening operation does not make it possible to obtain hardnesses greater than 500 HV for this type of material. Consequently, in the context of parts requiring high resistance to wear by friction and having to have pivots presenting little or no risk of breakage or deformation, the use of this type of steel remains limited.

[0011] Une autre solution proposée a consisté à déposer sur les axes de pivotement des couches dures de matériaux tels que le carbone amorphe connu sous la dénomination anglaise „diamond like carbon“ (DLC). Or, on a constaté des risques importants de délamination de la couche dure et donc la formation de débris qui peuvent circuler à l'intérieur du mouvement horloger et venir perturber le fonctionnement de ce dernier, ce qui n'est pas satisfaisant. [0011] Another proposed solution consisted of depositing hard layers of materials such as amorphous carbon known under the English name “diamond like carbon” (DLC) on the pivot axes. However, we have noted significant risks of delamination of the hard layer and therefore the formation of debris which can circulate inside the watch movement and disrupt the functioning of the latter, which is not satisfactory.

[0012] Une autre approche a été envisagée pour remédier aux inconvénients des aciers inoxydables austénitiques, à savoir le durcissement superficiel de ces axes de pivotement par nitruration, carburation ou nitrocarburation. Toutefois ces traitements sont connus pour entraîner une perte importante de la résistance à la corrosion en raison de la réaction de l'azote et/ou du carbone avec le chrome de l'acier et la formation de nitrure de chrome et/ou de carbure de chrome causant un appauvrissement localisé de la matrice en chrome, ce qui est préjudiciable pour l'application horlogère souhaitée. Another approach has been considered to remedy the disadvantages of austenitic stainless steels, namely the surface hardening of these pivot axes by nitriding, carburizing or nitrocarburizing. However, these treatments are known to cause a significant loss of corrosion resistance due to the reaction of nitrogen and/or carbon with the chromium of the steel and the formation of chromium nitride and/or carbide. chromium causing a localized depletion of the chromium matrix, which is detrimental for the desired watchmaking application.

[0013] Une opération supplémentaire de dépôt de Ni chimique semble nécessaire afin de pallier ces problèmes de corrosion, ce qui complique et renchérit fortement le processus de fabrication. [0013] An additional chemical Ni deposition operation seems necessary in order to overcome these corrosion problems, which complicates and greatly increases the cost of the manufacturing process.

[0014] D'autres approches existent encore, comme les réalisations en alliages de titane, métal dur, certains oxydes ou céramiques. Toutefois l'utilisation de ces matériaux ne permet pas d'obtenir des performances satisfaisantes propres aux axes de pivotement horlogers, autres que l'amagnétisme. [0014] Other approaches still exist, such as those made from titanium alloys, hard metals, certain oxides or ceramics. However, the use of these materials does not make it possible to obtain satisfactory performances specific to watch pivot axes, other than amagnetism.

[0015] Une dernière approche est proposée dans la demande de brevet CH 716 669 qui décrit un procédé de fabrication d'un axe de balancier en verre métallique comprenant une étape de fabrication d'une ébauche en verre métallique ainsi qu'une étape de terminaison de l'ébauche pour obtenir l'arbre de balancier. L'étape de terminaison peut être précédée par une étape d'usinage. Pour obtenir un axe de balancier, cette étape d'usinage doit être suivie de l'étape de terminaison qui fait référence à des opérations de finition, telles que traitement de surfaces, rectification, roulage, polissage laser ou mécano-chimique, tribofinition ou polissage vrac. De telles étapes de terminaison présentent l'inconvénient de se faire au détriment de la qualité géométrique de la pièce (arrondissement des surfaces, pertes de précision, etc.). De plus, le polissage laser implique l'utilisation de laser continu ou de laser avec des durées d'impulsion allant jusqu'à 100 ns. Le laser attaque la pièce de façon normale à la surface à traiter, et met en fusion une partie de ladite surface, le lissage se faisant grâce à la tension interfaciale, sans enlèvement de matière. L'inconvénient est que le polissage laser se caractérise par une distribution de la rugosité Ra liée à la formation d'ondulations donnant un effet „mirage“. [0015] A final approach is proposed in patent application CH 716,669 which describes a method of manufacturing a balance shaft made of metallic glass comprising a step of manufacturing a blank made of metallic glass as well as a finishing step of the blank to obtain the balance shaft. The termination step can be preceded by a machining step. To obtain a balance shaft, this machining step must be followed by the finishing step which refers to finishing operations, such as surface treatment, grinding, rolling, laser or mechanical-chemical polishing, tribofinishing or polishing. bulk. Such termination steps have the disadvantage of being to the detriment of the geometric quality of the part (rounding of surfaces, loss of precision, etc.). Additionally, laser polishing involves the use of continuous laser or laser with pulse durations up to 100 ns. The laser attacks the part normal to the surface to be treated, and melts a part of said surface, the smoothing being done thanks to the interfacial tension, without removing any material. The disadvantage is that laser polishing is characterized by a distribution of roughness Ra linked to the formation of undulations giving a “mirage” effect.

[0016] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un axe de pivotement horloger en un alliage métallique amagnétique, présentant les propriétés mécaniques compatibles avec les exigences de résistance à l'usure et aux chocs requises dans le domaine horloger, limitant la sensibilité aux champs magnétiques, et présentant au moins au niveau des pivots, une rugosité Ra extrêmement faible. [0016] The present invention aims to remedy these drawbacks by proposing a watch pivot axis made of a non-magnetic metal alloy, having mechanical properties compatible with the wear and shock resistance requirements required in the watchmaking field, limiting the sensitivity to magnetic fields, and presenting at least at the level of the pivots, an extremely low roughness Ra.

Divulgation de l'inventionDisclosure of the invention

[0017] A cet effet, la présente invention concerne un axe de pivotement horloger comprenant au moins un pivot à au moins une de ses extrémités. [0017] To this end, the present invention relates to a watch pivot axis comprising at least one pivot at at least one of its ends.

[0018] Selon l'invention, ledit pivot est entièrement réalisé dans un alliage à base de CoNiCr sans béryllium et comprenant en poids : – au moins 42% de cobalt – entre 20% et 30% de nickel – entre 10% et 18% de chrome – entre 2% et 5% de molybdène – entre 2% et 5% de tungstène – entre 2% et 10% de fer – entre 0% et 3% de titane – entre 0% et 2% d'aluminium – impuretés éventuelles ayant chacune une teneur inférieure ou égale à 0.5%, la somme des différents éléments étant égale à 100% en poids.[0018] According to the invention, said pivot is entirely made of an alloy based on CoNiCr without beryllium and comprising by weight: – at least 42% cobalt – between 20% and 30% nickel – between 10% and 18% chromium – between 2% and 5% molybdenum – between 2% and 5% tungsten – between 2% and 10% iron – between 0% and 3% titanium – between 0% and 2% aluminum – impurities possible each having a content less than or equal to 0.5%, the sum of the different elements being equal to 100% by weight.

[0019] La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un axe de pivotement horloger comprenant au moins un pivot à au moins une de ses extrémités, au moins ledit pivot étant entièrement réalisé dans l'alliage à base de CoNiCr défini ci-dessus, ledit procédé comprenant : a) une étape de fabrication d'une ébauche de l'axe de pivotement horloger comprenant, à au moins extrémité, au moins une partie constituée dudit alliage et destinée à constituer un pivot ; et b) une dernière étape consistant en un usinage de précision sans force au moins de la partie constituée dudit alliage de l'ébauche obtenue à l'étape a) afin d'obtenir au moins un pivot fini entièrement réalisé dans ledit alliage.[0019] The present invention also relates to a method of manufacturing a watch pivot axis comprising at least one pivot at at least one of its ends, at least said pivot being made entirely of the CoNiCr-based alloy defined below. above, said method comprising: a) a step of manufacturing a blank of the watch pivot axis comprising, at at least one end, at least one part made of said alloy and intended to constitute a pivot; and b) a final step consisting of force-free precision machining of at least the part made of said alloy of the blank obtained in step a) in order to obtain at least one finished pivot made entirely of said alloy.

[0020] L'axe de pivotement horloger selon l'invention est réalisé dans un matériau amagnétique tout en présentant les propriétés mécaniques compatibles avec les exigences de résistance à l'usure et aux chocs requises dans le domaine horloger. [0020] The watch pivot axis according to the invention is made of a non-magnetic material while having mechanical properties compatible with the wear and shock resistance requirements required in the watchmaking field.

[0021] D'une manière particulièrement avantageuse, l'axe de pivotement horloger est intégralement réalisé dans ledit alliage à base de CoNiCr. [0021] In a particularly advantageous manner, the watch pivot axis is made entirely of said CoNiCr-based alloy.

[0022] Avantageusement, ledit axe de pivotement horloger est agencé pour former un axe de balancier. [0022] Advantageously, said watch pivot axis is arranged to form a balance axis.

[0023] Ainsi, la dureté de surface des pivots de l'axe de pivotement horloger selon l'invention est celle dudit alliage à base de CoNiCr, atteignant et même dépassant des valeurs de 750 HV. [0023] Thus, the surface hardness of the pivots of the watch pivot axis according to the invention is that of said CoNiCr-based alloy, reaching and even exceeding values of 750 HV.

[0024] De plus, ledit alliage à base de CoNiCr est amagnétique et résistant à la corrosion. En outre il est sans béryllium de sorte qu'il est compatible avec les réglementations les plus récentes. [0024] Furthermore, said CoNiCr-based alloy is non-magnetic and resistant to corrosion. In addition it is beryllium-free so it is compatible with the most recent regulations.

[0025] De ce fait, toutes les performances d'un axe de pivotement horloger amagnétique actuel se trouvent améliorées. [0025] As a result, all the performances of a current non-magnetic watch pivot axis are improved.

[0026] La présente invention concerne également un mouvement horloger et une pièce d'horlogerie comprenant un axe de pivotement horloger tel que défini ci-dessus. The present invention also relates to a watch movement and a timepiece comprising a watch pivot axis as defined above.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

[0027] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : – la figure 1 est une vue schématisée d'un pivot d'un axe de pivotement selon l'invention; et – la figure 2 est une représentation schématique des étapes d'un procédé selon l'invention.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following detailed description of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, and made with reference to the drawings appended in which: – Figure 1 is a schematic view of a pivot of a pivot axis according to the invention; and – Figure 2 is a schematic representation of the steps of a method according to the invention.

Modes de réalisation de l'inventionModes of carrying out the invention

[0028] En référence à la figure 1, la présente invention concerne un axe de pivotement horloger 1 comprenant au moins un pivot 2 à au moins une de ses deux extrémités. Classiquement, l'axe de pivotement 1 comprend un pivot 2 à chacune de ses extrémités, lesdits pivots présentant une surface de révolution, et étant destinés à venir chacun pivoter dans un palier, typiquement dans un orifice d'une pierre ou rubis. With reference to Figure 1, the present invention relates to a watch pivot axis 1 comprising at least one pivot 2 at at least one of its two ends. Conventionally, the pivot axis 1 comprises a pivot 2 at each of its ends, said pivots having a surface of revolution, and each being intended to pivot in a bearing, typically in an orifice of a stone or ruby.

[0029] L'axe de pivotement horloger 1 présente un diamètre inférieur ou égal à 2 mm et le pivot 2 présente un diamètre extérieur inférieur ou égal à 200 µm, de préférence inférieur ou égal à 100 µm, préférentiellement inférieur ou égal à 90 µm, et plus préférentiellement inférieur ou égal à 70 µm. The watch pivot axis 1 has a diameter less than or equal to 2 mm and the pivot 2 has an outer diameter less than or equal to 200 µm, preferably less than or equal to 100 µm, preferably less than or equal to 90 µm , and more preferably less than or equal to 70 μm.

[0030] De préférence, l'axe de pivotement horloger 1 est un axe de balancier, comportant une pluralité de sections de diamètres différents, définissant classiquement des portées et des épaulements, tels qu'une assiette et une section pour recevoir le balancier, arrangés le long d'un tigeron entre deux portions d'extrémité définissant les deux pivots, une seule extrémité étant représentée ici sur la figure 1. Bien évidemment, d'autres types d'axes de pivotement horlogers sont envisageables comme par exemple des axes de mobiles horlogers, typiquement des pignons d'échappement, des arbres de barillet ou encore des tiges d'ancre. [0030] Preferably, the watch pivot axis 1 is a balance axis, comprising a plurality of sections of different diameters, conventionally defining bearings and shoulders, such as a plate and a section for receiving the balance, arranged along a tigeron between two end portions defining the two pivots, only one end being represented here in Figure 1. Obviously, other types of watch pivot axes are conceivable such as for example mobile axes watchmakers, typically escapement pinions, barrel shafts or even anchor rods.

[0031] Les pièces de ce type présentent au niveau du corps des diamètres inférieurs de préférence à 2 mm, et des pivots de diamètre inférieur de préférence à 0.2 mm comme décrit ci-dessus, avec une précision de quelques microns. [0031] Parts of this type have diameters at the body level preferably less than 2 mm, and pivots with a diameter less than 0.2 mm preferably as described above, with a precision of a few microns.

[0032] L'axe de pivotement peut comporter des éléments fonctionnels liés à son utilisation. Par exemple, l'axe peut comporter une denture, un taraudage ou un crochet pour la fixation du ressort dans le cas d'un arbre de barillet. The pivot axis may include functional elements linked to its use. For example, the axis may include teeth, a thread or a hook for fixing the spring in the case of a barrel shaft.

[0033] Au moins les pivots 2 constituent des portions fonctionnelles, assurant une fonction de guidage pour assurer le pivotement de l'axe 1 dans ses paliers. [0033] At least the pivots 2 constitute functional portions, providing a guiding function to ensure the pivoting of the axis 1 in its bearings.

[0034] En plus des pivots 2, les portions fonctionnelles traitées selon l'invention peuvent comprendre également d'autres sections de l'axe de pivotement 1, telles que les tigerons, l'assiette et la section pour recevoir le balancier. Dans la présente description, on définit les portions fonctionnelles comme étant les portions de l'axe de pivotement pour lesquelles notamment une certaine valeur de rugosité Ra (par exemple Ra < 0.5 µm) est nécessaire pour assurer la fonction de ladite portion, par exemple le guidage pour les pivots ou le chassage pour l'assiette et la section pour recevoir le balancier. [0034] In addition to the pivots 2, the functional portions treated according to the invention may also include other sections of the pivot axis 1, such as the tigerons, the plate and the section for receiving the balance. In the present description, the functional portions are defined as being the portions of the pivot axis for which in particular a certain roughness value Ra (for example Ra < 0.5 µm) is necessary to ensure the function of said portion, for example the guidance for the pivots or driving for the plate and the section to receive the balance wheel.

[0035] Au moins les portions fonctionnelles comprenant au moins le pivot 2, et de préférence tout l'axe de pivotement horloger 1, sont entièrement réalisés dans un alliage de cobalt multi phases à base de CoNiCr sans béryllium et comprenant en poids : – au moins 42% de cobalt – entre 20% et 30% de nickel – entre 10% et 18% de chrome – entre 2% et 5% de molybdène – entre 2% et 5% de tungstène – entre 2% et 10% de fer – entre 0% et 3% de titane – entre 0% et 2% d'aluminium – impuretés éventuelles ayant chacune une teneur inférieure ou égale à 0.5%, la somme des différents éléments étant égale à 100% en poids.[0035] At least the functional portions comprising at least the pivot 2, and preferably the entire watch pivot axis 1, are entirely made of a multi-phase cobalt alloy based on beryllium-free CoNiCr and comprising by weight: minus 42% cobalt – between 20% and 30% nickel – between 10% and 18% chromium – between 2% and 5% molybdenum – between 2% and 5% tungsten – between 2% and 10% iron – between 0% and 3% titanium – between 0% and 2% aluminum – possible impurities each having a content less than or equal to 0.5%, the sum of the different elements being equal to 100% by weight.

[0036] Cela signifie que le pivot 2 est intégralement constitué dudit alliage, et que le matériau constitutif d'au moins du pivot 2, et de préférence de tout l'axe de pivotement horloger 1, est ledit alliage , aucun autre matériau n'étant utilisé. [0036] This means that the pivot 2 is entirely made up of said alloy, and that the constituent material of at least the pivot 2, and preferably of the entire watch pivot axis 1, is said alloy, no other material being used.

[0037] De préférence, ledit alliage comprend entre 42% et 45% de cobalt. Preferably, said alloy comprises between 42% and 45% cobalt.

[0038] De préférence, ledit alliage comprend entre 21% et 26% de nickel. Preferably, said alloy comprises between 21% and 26% nickel.

[0039] De préférence, ledit alliage comprend entre 12% et 18% de chrome. Preferably, said alloy comprises between 12% and 18% chromium.

[0040] De préférence, ledit alliage comprend entre 3% et 4% de molybdène. Preferably, said alloy comprises between 3% and 4% molybdenum.

[0041] De préférence, ledit alliage comprend entre 3% et 4% de tungstène. Preferably, said alloy comprises between 3% and 4% tungsten.

[0042] De préférence, ledit alliage comprend entre 5 et 9% de fer. Preferably, said alloy comprises between 5 and 9% iron.

[0043] De préférence, ledit alliage comprend entre 0% et 2% de titane. Preferably, said alloy comprises between 0% and 2% titanium.

[0044] De préférence, ledit alliage comprend entre 0% et 1% d'aluminium. Preferably, said alloy comprises between 0% and 1% aluminum.

[0045] Les impuretés peuvent comprendre l'un ou plusieurs des éléments suivants : C, Si, Mn, P, et S. The impurities may include one or more of the following elements: C, Si, Mn, P, and S.

[0046] L'alliage utilisé dans la présente invention ne comprend pas de béryllium. The alloy used in the present invention does not include beryllium.

[0047] Dans un premier mode de réalisation, ledit alliage présente la composition suivante en % en poids: Co= 42% ; Ni=26% ; Cr=12% ; Fe=9% ; W=4% ; Mo=4%; Ti=2%; Al=1%; Be=0.[0047] In a first embodiment, said alloy has the following composition in % by weight: Co=42%; Ni=26%; Cr=12%; Fe=9%; W=4%; Mo=4%; Ti=2%; Al=1%; Be=0.

[0048] Dans un autre mode de réalisation préféré, ledit alliage présente la composition suivante en % en poids: Co= 45%; Ni=21% ; Cr=18% ; Fe=5% ; W=4% ; Mo=4%; Ti=1%; Be=0; des impuretés telles que C<0.15 ; P<0.0015 ; S<0.0015 ; Si, Mn ; Fe= la balance à 100.[0048] In another preferred embodiment, said alloy has the following composition in % by weight: Co=45%; Ni=21%; Cr=18%; Fe=5%; W=4%; Mo=4%; Ti=1%; Be=0; impurities such as C<0.15; P<0.0015; S<0.0015; Si, Mn; Fe=the scale at 100.

[0049] L'alliage à base de CoNiCr utilisé dans la présente invention est différent du Phynox®. The CoNiCr-based alloy used in the present invention is different from Phynox®.

[0050] D'une manière particulièrement avantageuse, un tel alliage est amagnétique de sorte que l'axe de pivotement horloger selon l'invention présente l'avantage d'être amagnétique afin de limiter sa sensibilité aux champs magnétiques. [0050] In a particularly advantageous manner, such an alloy is non-magnetic so that the watch pivot axis according to the invention has the advantage of being non-magnetic in order to limit its sensitivity to magnetic fields.

[0051] D'une manière particulièrement avantageuse, les portions fonctionnelles comprenant le pivot 2, et de préférence tout l'axe de pivotement horloger 1, selon l'invention, présentent à l'état fini, prêt à l'emploi, une dureté de surface supérieure à 750 HV, et de préférence supérieure ou égale à 780 HV, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 800 HV. Les méthodes d'essais de dureté Vickers sont définies dans les normes suivantes ASTM C1327 et ISO 6507. [0051] In a particularly advantageous manner, the functional portions comprising the pivot 2, and preferably the entire watch pivot axis 1, according to the invention, present in the finished state, ready for use, a hardness of surface area greater than 750 HV, and preferably greater than or equal to 780 HV, and more preferably greater than or equal to 800 HV. Vickers hardness testing methods are defined in the following standards ASTM C1327 and ISO 6507.

[0052] Selon l'invention, les portions fonctionnelles comprenant le pivot 2, et de préférence tout l'axe de pivotement horloger 1, présentent à l'état fini, prêt à l'emploi, une rugosité Ra uniforme inférieure ou égale à 50 nm ± 20%, de préférence inférieure ou égale à 25 nm, de préférence inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure ou égale à 15 nm, et préférentiellement inférieure ou égale à 12 nm, plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 nm, et plus préférentiellement comprise entre 5 nm et 9 nm, bornes incluses. La rugosité Ra est définie selon la norme ISO 4287. [0052] According to the invention, the functional portions comprising the pivot 2, and preferably the entire watch pivot axis 1, have in the finished state, ready for use, a uniform roughness Ra less than or equal to 50 nm ± 20%, preferably less than or equal to 25 nm, preferably less than or equal to 20 nm, preferably less than or equal to 15 nm, and preferably less than or equal to 12 nm, more preferably less than or equal to 10 nm, and more preferably between 5 nm and 9 nm, terminals included. The roughness Ra is defined according to the ISO 4287 standard.

[0053] Outre le fait d'être amagnétique, ledit alliage à base de CoNiCr est résistant à la corrosion. [0053] In addition to being non-magnetic, said CoNiCr-based alloy is resistant to corrosion.

[0054] Ainsi, outre le fait d'être amagnétique, les portions fonctionnelles comprenant au moins le pivot 2, et de préférence l'axe de pivotement horloger 1, selon l'invention présentent toutes les performances satisfaisantes propres aux axes de pivotement horlogers pour lesquels on recherche, en surface, une dureté supérieure à 700 HV afin de résister à l'usure, un coefficient de frottement faible pour limiter la lubrification, un état lisse (Ra < 0.5 µm) pour le frottement et l'isochronisme, une résistance à la corrosion, et pour lesquels on recherche un coeur présentant une rigidité, une ténacité et une résistance à la rupture Rm élevées (haute limite élastique). [0054] Thus, in addition to being non-magnetic, the functional portions comprising at least the pivot 2, and preferably the watch pivot axis 1, according to the invention present all the satisfactory performances specific to watch pivot axes for which we seek, on the surface, a hardness greater than 700 HV in order to resist wear, a low coefficient of friction to limit lubrication, a smooth state (Ra < 0.5 µm) for friction and isochronism, a resistance to corrosion, and for which we are looking for a core with high rigidity, toughness and breaking strength Rm (high elastic limit).

[0055] L'invention se rapporte également au procédé de fabrication d'un axe de pivotement horloger 1 comprenant au moins un pivot 2 à au moins une de ses extrémités, au moins ledit pivot 2 étant entièrement réalisé dans l'alliage à base de CoNiCr tel que défini ci-dessus. Le procédé selon l'invention comporte avantageusement les étapes suivantes, décrites en relation avec la figure 2 : a) une étape de fabrication d'une ébauche de l'axe de pivotement horloger 1 comprenant, à au moins une de ses deux extrémités, au moins une partie constituée intégralement dudit alliage à base de CoNiCr et destinée à constituer un pivot ; et b) une dernière étape consistant en un usinage de finition de précision sans force au moins de la partie constituée intégralement dudit alliage de l'ébauche obtenue à l'étape a) afin d'obtenir au moins un pivot fini entièrement réalisé dans ledit alliage, qui présente sa configuration finale, c'est-à-dire toutes les caractéristiques requises pour son utilisation et sa fonction en tant qu'axe de pivotement, notamment en termes de dureté, de rugosité, de dimensions et de géométrie, et qui ne nécessite donc plus aucune autre étape de traitement ultérieure, telle que les traditionnelles étapes de terminaison ou de finition.[0055] The invention also relates to the method of manufacturing a watch pivot axis 1 comprising at least one pivot 2 at at least one of its ends, at least said pivot 2 being made entirely of the alloy based on CoNiCr as defined above. The method according to the invention advantageously comprises the following steps, described in relation to Figure 2: a) a step of manufacturing a blank of the watch pivot axis 1 comprising, at least one of its two ends, at minus a part consisting entirely of said CoNiCr-based alloy and intended to constitute a pivot; and b) a final step consisting of force-free precision finishing machining of at least the part made entirely of said alloy of the blank obtained in step a) in order to obtain at least one finished pivot made entirely of said alloy , which presents its final configuration, that is to say all the characteristics required for its use and its function as a pivot axis, in particular in terms of hardness, roughness, dimensions and geometry, and which does not therefore no longer requires any other subsequent processing steps, such as the traditional termination or finishing steps.

[0056] Le matériau à base de CoNiCr sans béryllium utilisé dans la présente invention peut être livré par exemple sous forme de bandes de largeur de 60 mm, avec des épaisseurs disponibles entre 50 µm et 800 mm. L'alliage peut avoir subi les traitements thermiques appropriés pour présenter la dureté élevée désirée, telle que définie ci-dessus. La composition de l'alliage à base de CoNiCr sans béryllium de la bande fournie est identique à celle de l'alliage de l'axe de pivotement obtenu selon le procédé de l'invention. The beryllium-free CoNiCr-based material used in the present invention can be delivered for example in the form of strips 60 mm wide, with thicknesses available between 50 μm and 800 mm. The alloy may have undergone appropriate heat treatments to exhibit the desired high hardness, as defined above. The composition of the beryllium-free CoNiCr-based alloy of the strip supplied is identical to that of the alloy of the pivot axis obtained according to the process of the invention.

[0057] L'ébauche d'axe réalisée lors de l'étape a) peut être réalisée par exemple par faisceau laser à guidage par jet d'eau ou par électroérosion (par exemple EDM par fil). [0057] The axis blank produced during step a) can be produced for example by laser beam guided by a water jet or by electroerosion (for example wire EDM).

[0058] Si nécessaire, les ébauches fabriquées lors de l'étape a) sont produites avec des cotes prévues pour la reprise. [0058] If necessary, the blanks manufactured during step a) are produced with dimensions provided for recovery.

[0059] Après l'étape a), la dernière étape du procédé de l'invention est l'étape b) qui consiste en un usinage de finition de précision sans force de l'axe de pivotement horloger, ou au moins de sa partie constituée intégralement dudit alliage CoNiCr destinée à constituer un pivot. Aucune opération de finition ultérieure, comme une reprise, sur une autre machine pour terminer les axes de pivotement n'est nécessaire. Dans le procédé de l'invention, l'axe de pivotement est obtenu sans interruption du processus par un traitement continu, en une seule étape et sur une seule machine d'usinage de finition une fois l'ébauche d'axe réalisée. Le procédé de l'invention permet d'utiliser une seule machine d'usinage de finition en continu, sans nécessiter d'interrompre le processus pour utiliser une autre machine pour mettre en oeuvre une autre étape de terminaison quelconque. [0059] After step a), the last step of the method of the invention is step b) which consists of precision finishing machining without force of the watch pivot axis, or at least of its part consisting entirely of said CoNiCr alloy intended to constitute a pivot. No subsequent finishing operations, such as rework, on another machine to finish the pivot pins are necessary. In the method of the invention, the pivot axis is obtained without interruption of the process by continuous processing, in a single step and on a single finishing machining machine once the axis blank has been produced. The method of the invention makes it possible to use a single finishing machining machine continuously, without requiring interrupting the process to use another machine to carry out any other finishing step.

[0060] Dans la présente description, on appelle usinage sans force un usinage non conventionnel selon lequel il n'y a pas d'action mécanique transmise par contact direct et effort entre un outil et la pièce, contrairement à un usinage conventionnel où il existe un contact direct entre l'outil et la pièce et dans lequel d'importantes forces de coupe sont impliquées. Un usinage sans force est donc un usinage sans contact direct entre la pièce à usiner et un outil d'usinage qui serait susceptible d'exercer un effort ou une contrainte sur ladite pièce. [0060] In the present description, non-conventional machining is called force-free machining in which there is no mechanical action transmitted by direct contact and force between a tool and the part, unlike conventional machining where there is direct contact between the tool and the workpiece and in which significant cutting forces are involved. Force-free machining is therefore machining without direct contact between the part to be machined and a machining tool which would be likely to exert a force or stress on said part.

[0061] D'une manière avantageuse, l'usinage de précision sans force réalisé lors de l'étape b) est un processus d'enlèvement de matière sans force par un tournage par femto laser, un tournage électrochimique (ECM), ou un tournage par électroérosion (par exemple EDM par fil). [0061] Advantageously, the force-free precision machining carried out during step b) is a force-free material removal process by femto laser turning, electrochemical turning (ECM), or a EDM turning (e.g. wire EDM).

[0062] Les opérations d'usinage de cette étape se font avantageusement par microusinage au laser pulsé femto seconde avec un laser de longueurs d'onde comprises par exemple entre 200 nm et 2000 nm, de préférence entre 400 nm et 1 000 nm, bornes incluses. Les paramètres du laser peuvent être par exemple : puissance moyenne entre 1 W et 100 W, énergie par pulse entre 20 µJ et 4000 µJ, fréquence entre 100 kHz et 1000 kHz, durée d'impulsion entre 100 fs et 2 ps. Le femto laser permet une ablation de matière sans transfert de chaleur au reste de la matière et non une fusion de surface qui est utilisée lors du polissage par laser dans les opérations de finition traditionnelles. [0062] The machining operations of this step are advantageously carried out by femto-second pulsed laser micromachining with a laser of wavelengths comprised for example between 200 nm and 2000 nm, preferably between 400 nm and 1000 nm, terminals included. The laser parameters can be for example: average power between 1 W and 100 W, energy per pulse between 20 µJ and 4000 µJ, frequency between 100 kHz and 1000 kHz, pulse duration between 100 fs and 2 ps. The femto laser allows material ablation without heat transfer to the rest of the material and not surface fusion which is used during laser polishing in traditional finishing operations.

[0063] Les méthodes d'usinage ECM (electrochemical machining) et EDM (electrical discharge machining) peuvent aussi être utilisées pour l'étape de finition. [0063] The ECM (electrochemical machining) and EDM (electrical discharge machining) machining methods can also be used for the finishing step.

[0064] Grâce à l'usinage de précision sans force, notamment par femto laser, l'étape b) finale permet d'atteindre des états de surface avec une rugosité Ra uniforme de préférence inférieure ou égale à 500 nm. Plus particulièrement, en jouant sur la dernière profondeur de passe, sur la vitesse de rotation de l'axe de pivotement et sur l'oscillation du laser ajoutée à son mouvement primaire par rapport à l'ébauche d'axe, il est possible, d'une manière particulièrement avantageuse, d'obtenir à l'issue de l'étape b), au moins un pivot fini en alliage à base de CoNiCr tel que défini ci-dessus, ledit pivot fini présentant une rugosité Ra uniforme inférieure ou égale à 50 nm ± 20%, de préférence inférieure ou égale à 25 nm, de préférence inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure ou égale à 15 nm, et préférentiellement inférieure ou égale à 12 nm, plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 nm, et plus préférentiellement comprise entre 5 nm et 9 nm, bornes incluses. [0064] Thanks to precision machining without force, in particular by femto laser, the final step b) makes it possible to achieve surface states with a uniform roughness Ra preferably less than or equal to 500 nm. More particularly, by playing on the last depth of cut, on the rotation speed of the pivot axis and on the oscillation of the laser added to its primary movement relative to the axis blank, it is possible, to 'a particularly advantageous way of obtaining at the end of step b), at least one finished pivot made of CoNiCr-based alloy as defined above, said finished pivot having a uniform roughness Ra less than or equal to 50 nm ± 20%, preferably less than or equal to 25 nm, preferably less than or equal to 20 nm, preferably less than or equal to 15 nm, and preferably less than or equal to 12 nm, more preferably less than or equal to 10 nm , and more preferably between 5 nm and 9 nm, terminals included.

[0065] Notamment, pour un usinage de précision sans force par femto laser, on utilise de préférence un spot de diamètre inférieur ou égal à 8 µm, le faisceau laser attaquant l'axe de pivotement en rotation radialement. L'angle du cône du faisceau est de préférence inférieur à 4° et plus préférentiellement inférieur à 2°. D'une manière avantageuse, le système de pilotage du femto laser permet d'amener l'ébauche d'axe de façon extrêmement précise à 1 ou 2 µm de la cote finale, le dernier passage du femto laser étant prévu pour atteindre en même temps la cote et la rugosité Ra recherchées. [0065] In particular, for force-free precision machining by femto laser, a spot with a diameter of less than or equal to 8 μm is preferably used, the laser beam attacking the rotating pivot axis radially. The angle of the beam cone is preferably less than 4° and more preferably less than 2°. Advantageously, the femto laser control system makes it possible to bring the axis blank extremely precisely to 1 or 2 µm from the final dimension, the last pass of the femto laser being planned to reach at the same time the desired Ra rating and roughness.

[0066] De plus, l'étape b) est avantageusement mise en oeuvre sous soufflage permanent d'air ou d'azote afin d'évacuer la poussière générée par l'usinage. Une aspiration de cette même poussière est localisée face au soufflage. [0066] Furthermore, step b) is advantageously carried out under permanent blowing of air or nitrogen in order to evacuate the dust generated by the machining. A suction of this same dust is located opposite the blowing.

[0067] Les pivots 2 obtenus présentant une telle rugosité Ra, il n'est plus nécessaire de prévoir, après l'étape b) une autre étape de finition, notamment une finition tribologique, telles qu'un roulage ou une tribofinition. [0067] The pivots 2 obtained having such a roughness Ra, it is no longer necessary to provide, after step b) another finishing step, in particular a tribological finishing, such as rolling or tribofinishing.

[0068] Ainsi, de manière particulièrement avantageuse, le procédé selon l'invention ne comprend, après l'étape b), aucune étape de terminaison ou finition sur une autre machine, notamment aucune étape de traitement tribologique, telles qu'un roulage ou une tribofinition, puisque le pivot intégralement réalisé dans l'alliage à base de CoNiCr tel que défini ci-dessus, fini, obtenu à l'étape b) présente déjà les dimensions, la dureté et la rugosité requises, qui sont traditionnellement obtenues seulement après une opération de roulage et/ou de tribofinition. [0068] Thus, in a particularly advantageous manner, the method according to the invention does not comprise, after step b), any termination or finishing step on another machine, in particular no tribological treatment step, such as rolling or a tribofinishing, since the pivot entirely made in the CoNiCr-based alloy as defined above, finished, obtained in step b) already has the required dimensions, hardness and roughness, which are traditionally obtained only after a rolling and/or tribofinishing operation.

[0069] Dans un mode de réalisation préféré, l'axe de pivotement horloger 1 est intégralement réalisé dans ledit alliage à base de CoNiCr tel que défini ci-dessus, ledit axe de pivotement fini comprenant des portions fonctionnelles présentant une surface de révolution et comprenant au moins ledit pivot 2. Dans ce cas, l'ébauche d'axe obtenue à l'étape a) correspond à la configuration fonctionnelle de l'axe de pivotement 1 fini, c'est-à-dire que l'ébauche d'axe obtenue selon l'étape a), à l'exception des parties destinées à constituer les portions fonctionnelles, présente toutes les caractéristiques lui permettant d'assurer sa fonction et requises pour son utilisation en tant qu'axe de pivotement, notamment en termes de dureté, de rugosité, de dimensions et de géométrie, et ne nécessite donc plus aucune autre étape de traitement ultérieure pour modifier sa configuration fonctionnelle, à l'exception des parties destinées à constituer les portions fonctionnelles. L'étape b) est mise en oeuvre au moins sur les parties destinées à constituer lesdites portions fonctionnelles afin d'obtenir ledit axe de pivotement 1 fini, lesdites portions fonctionnelles comprenant le pivot 2 obtenues selon l'étape b) présentant alors leur configuration fonctionnelle finale, de sorte que l'ensemble de l'axe présente toutes les caractéristiques requises pour son utilisation en tant qu'axe de pivotement, notamment en termes de dureté, de rugosité, de dimensions et de géométrie, et ne nécessite donc plus aucune autre étape de traitement ultérieure pour modifier sa configuration fonctionnelle, telle que les traditionnelles étapes de terminaison ou de finition. Notamment les portions fonctionnelles comprenant le pivot 2, fini, présentent une rugosité Ra inférieure ou égale à 500 nm, uniforme à ± 20%, de préférence inférieure ou égale à 100 nm, de préférence inférieure ou égale à 50 nm, de préférence inférieure ou égale à 25 nm, de préférence inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure ou égale à 15 nm, et préférentiellement inférieure ou égale à 12 nm, et plus préférentiellement strictement inférieure à 10 nm, et plus préférentiellement inférieure ou égale à 9 nm, et plus préférentiellement comprise entre 5 nm et 9 nm, bornes incluses. [0069] In a preferred embodiment, the watch pivot axis 1 is made entirely of said CoNiCr-based alloy as defined above, said finished pivot axis comprising functional portions having a surface of revolution and comprising at least said pivot 2. In this case, the axis blank obtained in step a) corresponds to the functional configuration of the finished pivot axis 1, that is to say that the blank of axis obtained according to step a), with the exception of the parts intended to constitute the functional portions, has all the characteristics allowing it to ensure its function and required for its use as a pivot axis, in particular in terms of hardness, roughness, dimensions and geometry, and therefore no longer requires any other subsequent processing step to modify its functional configuration, with the exception of the parts intended to constitute the functional portions. Step b) is implemented at least on the parts intended to constitute said functional portions in order to obtain said finished pivot axis 1, said functional portions comprising the pivot 2 obtained according to step b) then presenting their functional configuration final, so that the entire axis has all the characteristics required for its use as a pivot axis, in particular in terms of hardness, roughness, dimensions and geometry, and therefore no longer requires any other subsequent processing step to modify its functional configuration, such as the traditional termination or finishing steps. In particular the functional portions comprising the finished pivot 2 have a roughness Ra less than or equal to 500 nm, uniform to ± 20%, preferably less than or equal to 100 nm, preferably less than or equal to 50 nm, preferably less than or equal to 25 nm, preferably less than or equal to 20 nm, preferably less than or equal to 15 nm, and preferably less than or equal to 12 nm, and more preferably strictly less than 10 nm, and more preferably less than or equal to 9 nm , and more preferably between 5 nm and 9 nm, terminals included.

[0070] Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un axe de pivotement horloger amagnétique présentant toutes les propriétés mécaniques requises, notamment une haute limite élastique, une dureté très élevée, une très faible rugosité, de manière simple et économique. En effet, le procédé selon l'invention permet d'éviter les opérations de roulage traditionnellement utilisées, de sorte que le nombre d'opérations nécessaires à la fabrication de l'axe de pivotement horloger est réduit, le temps de production étant considérablement diminué. En effet, le traitement de l'ébauche d'axe, une fois l'ébauche réalisée, ne nécessite qu'une seule opération, et donc un seul serrage, pour obtenir un axe de pivotement fini. La dernière étape dudit procédé est une étape d'usinage de finition qui permet d'obtenir un axe fini avec une certaine précision de rugosité Ra, sans nécessiter une opération de finition ultérieure en tant que telle, comme une reprise, sur une autre machine pour terminer les pièces. L'axe de pivotement est obtenu sans interruption du processus par un traitement continu, en une seule étape et sur une seule machine d'usinage à partir de l'ébauche. Ainsi, contrairement aux procédés de fabrication traditionnels, le procédé de l'invention ne comprend aucune étape de terminaison dans une phase de finition qui signifie une interruption du processus après l'étape d'usinage afin de positionner la pièce sur une autre machine et réaliser une opération différente d'un usinage. [0070] The method according to the invention makes it possible to obtain a non-magnetic watch pivot axis having all the required mechanical properties, in particular a high elastic limit, very high hardness, very low roughness, in a simple and economical manner. Indeed, the method according to the invention makes it possible to avoid the rolling operations traditionally used, so that the number of operations necessary for the manufacture of the watch pivot axis is reduced, the production time being considerably reduced. In fact, the processing of the axis blank, once the blank has been made, requires only a single operation, and therefore a single tightening, to obtain a finished pivot axis. The last step of said process is a finishing machining step which makes it possible to obtain a finished axis with a certain roughness precision Ra, without requiring a subsequent finishing operation as such, such as a rework, on another machine for finish the pieces. The pivot axis is obtained without process interruption by continuous processing, in a single step and on a single machining machine from the blank. Thus, unlike traditional manufacturing processes, the process of the invention does not include any termination step in a finishing phase which means an interruption of the process after the machining step in order to position the part on another machine and carry out an operation different from machining.

Claims (16)

1. Axe de pivotement horloger (1) comprenant au moins un pivot (2) à au moins une de ses extrémités, caractérisé en ce que ledit pivot (2) est entièrement réalisé dans un alliage à base de CoNiCr sans béryllium et comprenant en poids : – au moins 42% de cobalt – entre 20% et 30% de nickel – entre 10% et 18% de chrome – entre 2% et 5% de molybdène – entre 2% et 5% de tungstène – entre 2% et 10% de fer – entre 0% et 3% de titane – entre 0% et 2% d'aluminium – impuretés éventuelles ayant chacune une teneur inférieure ou égale à 0.5%, la somme des différents éléments étant égale à 100% en poids.1. Watch pivot axis (1) comprising at least one pivot (2) at at least one of its ends, characterized in that said pivot (2) is entirely made of an alloy based on CoNiCr without beryllium and comprising by weight : – at least 42% cobalt – between 20% and 30% nickel – between 10% and 18% chromium – between 2% and 5% molybdenum – between 2% and 5% tungsten – between 2% and 10% iron – between 0% and 3% titanium – between 0% and 2% aluminum – possible impurities each having a content less than or equal to 0.5%, the sum of the different elements being equal to 100% by weight. 2. Axe de pivotement horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage comprend entre 42% et 45% de cobalt.2. Watch pivot axis according to claim 1, characterized in that said alloy comprises between 42% and 45% cobalt. 3. Axe de pivotement horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit alliage comprend entre 21% et 26% de nickel.3. Watch pivot axis according to one of the preceding claims, characterized in that said alloy comprises between 21% and 26% nickel. 4. Axe de pivotement horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit alliage comprend entre 12% et 18% de chrome.4. Watch pivot axis according to one of the preceding claims, characterized in that said alloy comprises between 12% and 18% chromium. 5. Axe de pivotement horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins le pivot (2) présente une rugosité Ra uniforme inférieure ou égale à 50 nm ± 20%, de préférence inférieure ou égale à 25 nm, de préférence inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure ou égale à 15 nm, et préférentiellement inférieure ou égale à 12 nm, plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 nm, et plus préférentiellement comprise entre 5 nm et 9 nm, bornes incluses.5. Watch pivot axis according to one of the preceding claims, characterized in that at least the pivot (2) has a uniform roughness Ra less than or equal to 50 nm ± 20%, preferably less than or equal to 25 nm, preferably less than or equal to 20 nm, preferably less than or equal to 15 nm, and preferably less than or equal to 12 nm, more preferably less than or equal to 10 nm, and more preferably between 5 nm and 9 nm, limits included. 6. Axe de pivotement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est intégralement réalisé dans ledit alliage.6. Watch pivot axis (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is entirely made of said alloy. 7. Axe de pivotement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins le pivot (2) présente une dureté de surface supérieure à 750 HV, et de préférence supérieure ou égale à 780 HV.7. Watch pivot axis (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least the pivot (2) has a surface hardness greater than 750 HV, and preferably greater than or equal to 780 HV. 8. Axe de pivotement horloger (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est agencé pour former un axe de balancier.8. Watch pivot axis (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged to form a balance axis. 9. Procédé de fabrication d'un axe de pivotement horloger (1) selon l'une des revendications 1 à 8, ledit procédé comprenant: a) une étape de fabrication d'une ébauche de l'axe de pivotement horloger (1) comprenant, à au moins une extrémité, au moins une partie constituée dudit alliage à base de CoNiCr et destinée à constituer un pivot (2); et b) une dernière étape consistant en un usinage de précision sans force au moins de la partie constituée dudit alliage de l'ébauche obtenue à l'étape a) afin d'obtenir au moins un pivot (2) fini entièrement réalisé dans ledit alliage.9. Method for manufacturing a watch pivot axis (1) according to one of claims 1 to 8, said method comprising: a) a step of manufacturing a blank of the watch pivot axis (1) comprising, at at least one end, at least one part made of said CoNiCr-based alloy and intended to constitute a pivot (2); And b) a final step consisting of force-free precision machining of at least the part made of said alloy of the blank obtained in step a) in order to obtain at least one finished pivot (2) entirely made of said alloy. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée au moyen d'un faisceau laser à guidage par jet d'eau ou par électroérosion.10. Method according to claim 9, characterized in that step a) is carried out by means of a laser beam guided by a water jet or by electroerosion. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que l'usinage de précision sans force réalisé lors de l'étape b) est un tournage par femto laser, un tournage électrochimique, ou un tournage par électroérosion.11. Method according to one of claims 9 to 10, characterized in that the force-free precision machining carried out during step b) is femto laser turning, electrochemical turning, or electroerosion turning. 12. Procédé selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce qu'au moins le pivot (2) fini entièrement réalisé dans ledit alliage obtenu à l'étape b) présente une rugosité Ra uniforme inférieure ou égale à 50 nm ± 20%, de préférence inférieure ou égale à 25 nm, de préférence inférieure ou égale à 20 nm, de préférence inférieure ou égale à 15 nm, et préférentiellement inférieure ou égale à 12 nm, plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 nm, et plus préférentiellement comprise entre 5 nm et 9 nm, bornes incluses.12. Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that at least the finished pivot (2) made entirely of said alloy obtained in step b) has a uniform roughness Ra less than or equal to 50 nm ± 20%, preferably less than or equal to 25 nm, preferably less than or equal to 20 nm, preferably less than or equal to 15 nm, and preferably less than or equal to 12 nm, more preferably less than or equal to 10 nm, and more preferably between 5 nm and 9 nm, terminals included. 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, dans lequel l'axe de pivotement horloger est intégralement réalisé dans ledit alliage, ledit axe de pivotement (1) fini comprenant des portions fonctionnelles présentant une surface de révolution et comprenant au moins ledit pivot, caractérisé en ce que l'ébauche d'axe obtenue à l'étape a) correspond à la configuration fonctionnelle de l'axe de pivotement (1) fini, à l'exception des parties destinées à constituer les portions fonctionnelles et en ce que l'étape b) est mise en oeuvre au moins sur les parties destinées à constituer lesdites portions fonctionnelles afin d'obtenir ledit axe de pivotement (1) fini.13. Method according to one of claims 9 to 12, in which the watch pivot axis is made entirely of said alloy, said finished pivot axis (1) comprising functional portions having a surface of revolution and comprising at least said pivot, characterized in that the axis blank obtained in step a) corresponds to the functional configuration of the finished pivot axis (1), with the exception of the parts intended to constitute the functional portions and in this that step b) is implemented at least on the parts intended to constitute said functional portions in order to obtain said finished pivot axis (1). 14. Procédé selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il ne comprend, après l'étape b), aucune étape de finition, et notamment aucune étape de traitement tribologique.14. Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that it does not include, after step b), any finishing step, and in particular no tribological treatment step. 15. Mouvement horloger comprenant un axe de pivotement horloger (1) selon l'une des revendications 1 à 8.15. Watch movement comprising a watch pivot axis (1) according to one of claims 1 to 8. 16. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement horloger selon la revendication 15 ou un axe de pivotement horloger (1) selon l'une des revendications 1 à 8.16. Timepiece comprising a watch movement according to claim 15 or a watch pivot axis (1) according to one of claims 1 to 8.
CH001251/2022A 2022-10-24 2022-10-24 Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis CH720150A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH001251/2022A CH720150A2 (en) 2022-10-24 2022-10-24 Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH001251/2022A CH720150A2 (en) 2022-10-24 2022-10-24 Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH720150A2 true CH720150A2 (en) 2024-04-30

Family

ID=90827538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH001251/2022A CH720150A2 (en) 2022-10-24 2022-10-24 Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH720150A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2757423B1 (en) Part for clockwork
EP2981371B1 (en) Method for manufacturing a tubular metal part
EP3273303A1 (en) Part for clock movement
EP2757424A1 (en) Part for clockwork
CH707504A2 (en) Metal pivoting axle e.g. non-magnetic balance axle, for clockwork movement of watch, has pivot arranged at end, where axle is made of metal e.g. titanium and titanium alloy, in order to limit sensitivity of pivoting axle to magnetic fields
EP3273306A1 (en) Part for clock movement
EP3273307A1 (en) Part for clock movement
EP3273304B1 (en) Part for clock movement
EP4327162A1 (en) Method for manufacturing a pivot staff of the timepiece type
CH712718A2 (en) Pivot axis for watch movement.
CH712719B1 (en) Watch component for watch movement.
CH720150A2 (en) Watch pivot axis and method of manufacturing said watch pivot axis
EP3273305B1 (en) Part for clock movement
WO2022223478A1 (en) Method for manufacturing a timepiece pivot pin and timepiece pivot pin obtained by said method
CH715613A1 (en) Method for making a pendulum axis and pendulum axis.
CH715726B1 (en) Process for obtaining a functional component for a watch movement.
CH718550A2 (en) Watchmaking pivot pin and method of manufacturing such a watchmaking pivot pin.
EP4327164A1 (en) Timepiece component and method for manufacturing such a timepiece component
CH718549A2 (en) Watch component and method of manufacturing such a watch component.
CH718551A2 (en) Process for manufacturing a watchmaker&#39;s type pivot pin.
CH707505A2 (en) Metal pivoting axle e.g. nonmagnetic balance axle, for mechanical clockwork movement of watch, has pivot arranged at end, where axle is made of metal e.g. austenitic cobalt or nickel alloy, in order to limit sensitivity to magnetic fields
EP3339968A1 (en) Part for clock movement
EP3800511B1 (en) Pivoting shaft for a regulating organ
EP3122500A1 (en) Method for manufacturing a closed loop of cutting wire
CH712720A2 (en) Pivot axis for watch movement.