EP3479720A1 - Procede de sertissage d'une pierre - Google Patents

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EP3479720A1
EP3479720A1 EP17200360.0A EP17200360A EP3479720A1 EP 3479720 A1 EP3479720 A1 EP 3479720A1 EP 17200360 A EP17200360 A EP 17200360A EP 3479720 A1 EP3479720 A1 EP 3479720A1
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EP
European Patent Office
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stone
girdle
substrate
cavity
hole
Prior art date
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EP17200360.0A
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German (de)
English (en)
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EP3479720B1 (fr
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Stewes Bourban
Pascal Grossenbacher
Jean-Claude Martin
Vladislav Spassov
Cécile BARRON
Lionel BLASER
Yann Caloz
Cyrille GERNEZ
Stéphane Lauper
Ahmad Odeh
Simon Springer
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Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
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Publication date
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Priority to US16/140,852 priority patent/US10743625B2/en
Priority to JP2018189738A priority patent/JP6703582B2/ja
Priority to CN201811255717.5A priority patent/CN109744668B/zh
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/003—3D structures, e.g. superposed patterned layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/005—Jewels; Clockworks; Coins
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B47/00—Time-pieces combined with other articles which do not interfere with the running or the time-keeping of the time-piece
    • G04B47/04—Time-pieces combined with other articles which do not interfere with the running or the time-keeping of the time-piece with attached ornaments or amusement apparatus
    • G04B47/042—Fastening of jewels and the like

Definitions

  • the invention relates to a method of assembling a stone on a mounting bracket, said stone being cut to present a table, a crown, a round and a cylinder head.
  • the invention also relates to a crimping method on an element of a timepiece or jewelery of a stone and its fixing support obtained according to said assembly method.
  • the present invention aims to overcome this disadvantage by proposing a method of crimping stones to overcome the inevitable dimensional changes encountered when natural stones, such as diamonds or emeralds, are used.
  • the method according to the invention makes it possible to choose the dimensions of the housing, and more particularly the dimensions of the through-hole, so as to adapt to the dimensional variations of the stones.
  • the invention also relates to a method of crimping a stone on an element of a timepiece or jewelery including the mounting of the stone and its fixing support obtained according to the method as defined above on a kitten then reported on the timepiece or jewelery element or directly on the timepiece or jewelery element.
  • the invention also relates to a timepiece or jewelery element comprising at least one stone assembled on its fixing support obtained by the assembly method as defined above.
  • the present invention relates to a method of assembling a stone 1 on a support 2, said stone 1 being cut to present a table 3, a crown 4, a rondiste 5 and a cylinder head 6.
  • a stone is preferably a stone of natural origin, such as diamond or emerald, whose dimensions may vary from one stone to another. It is obvious that the stone can be of any other nature, natural or synthetic, the method according to the invention can also be advantageously used for such stones.
  • the first step a) of the method of assembling the stone 1 on a support 2 according to the invention consists in providing a substrate 8 comprising at least one housing 10 in which is positioned said stone 1, said housing 10 being arranged to form between the substrate 8 and said stone 1 a peripheral free space 12 at least around the rondiste 5 of the stone 1, the bottom 14 of said peripheral free space 12 having a conductive surface 16.
  • “Around the rounder” means that the 12) is at least at the level of the girdle 5 and zones 4a and 6a of the crown 4 and the yoke 6 respectively contiguous to the girdle 5.
  • Step e) consists of covering the substrate 8 with a layer of photoresist 20 as shown in FIG. figure 1 then photolitographically forming in said photosensitive resin 20 a cavity 22, said cavity 22 and the through hole 18 forming the housing 10 in which the stone 1 will be positioned as will be described hereinafter.
  • the cavity 22 is hollowed out until the conductive layer 16 appears.
  • the dimensions of the through-hole 18, in the plane of the substrate 8, are smaller than the dimensions (generally called “diameter") of the girdle 5 of the stone 1 and the dimensions of the cavity 22, in the plane of the substrate 8, are greater than the diameter of the rounder 5 of the stone 1.
  • the cavity 22 has dimensions, in the plane of the substrate 8, greater than the dimensions of the through hole 18, the cavity 22 then comprising a central opening 24 in correspondence with the hole 18, and a peripheral zone comprising side walls 26 of resin and a bottom, that is to say the bottom 14 occupied by the conductive layer 16 of the substrate 8 around the through hole 18.
  • the housing 10 has a section in the plane perpendicular to the substrate 8, as shown in FIG. figure 2 .
  • step e) comprises the use of a negative photoresist, for example an SU8 resin, the UV irradiation of the photoresist layer 20 through a mask corresponding to the contour of the photoresist. desired fixation support, and the removal of the non-irradiated portion of the photoresist layer 20 so as to obtain the cavity 22 whose contour corresponds to the contour of said desired fixation support.
  • a negative photoresist for example an SU8 resin
  • step a) of the assembly process according to the invention is continued by placing a stone 1 in each of the housings 10 formed.
  • the dimensions of the cavity 22 and the through hole 18 forming the housing 10 are chosen so that the yoke 6 of the stone 1 is partially housed in the through hole 18 to rest on the periphery of the central opening 24 of the cavity 22 , the remainder of the bolt 6 above the through hole 18 defining the zone 6a of the bolt 6 contiguous to the rounder 5, and so that the remainder of the stone 1 between said zone 6a of the bolt 6 contiguous to the girdle 5 and at least up to the level of the zone 4a of the crown 4 contiguous to the girdle 5 is housed in the cavity 22 so as to form between the stone 1 and the walls of the cavity 22, that is to say the side walls 26 and the bottom 14, said peripheral free space 12.
  • the dimensions of the cavity 22 and the through-hole 18 are chosen so that the yoke 6 of the stone 1 is housed substantially entirely in the through-hole 18 so that the zone 6a of the cylinder head 6 abuts the girdle 5 extends only immediately below the girdle 5, and the zone 4a of the ring 4 contiguous to the girdle 5 extends only immediately above the girdle 5 so as to form between the stone 1 and the walls of the cavity 22 , that is to say the side walls 26 and the bottom 14, said peripheral free space 12 only substantially around the rounder 5, that is to say at the level of the rounder 5 and only immediately on both sides said rounder 5, as shown by figure 3 .
  • the housing 10, and more particularly the cavity 22 has a height such that the table 3 of the stone 1 protrudes from said housing 10, and more particularly from the cavity 22, as shown in FIG. figure 3 .
  • the thickness of the resin layer 20 is chosen for this purpose.
  • the only precise dimension of the stone that can be ensured is the "diameter" of the rounder 5 and its height, it is possible that the establishment of the stone 1 is not done properly, and does not allow to ensure sufficient flatness of the table 3 of the stone 1.
  • the assembly method according to the invention may comprise, between steps a) and b), a step f) for correcting the orientation of the stone.
  • this step f) may comprise contacting the table 3 of the stone 1 with a repositioning device 28 arranged to reposition the stone 1 in its housing 10.
  • a repositioning device 28 comprises for example a rigid plate 30 coated a deformable mat or a foam 32 making it possible to compensate for the heights of the stones 1.
  • the repositioning device 28 is arranged so that the carpet or the foam 32 is brought into contact with the tables 3 of the stones positioned in their respective housings 10 on the substrate 8 so as to correct the orientation of said stones and to ensure the flatness of the tables 3 of the stones 1.
  • the stage g) consists for example of introducing, through the free inlet of the through hole 18, a holding adhesive 34 around the cylinder head 6 of the stone 1 for fixing the stone 1 in the housing 10.
  • a holding adhesive 34 around the cylinder head 6 of the stone 1 for fixing the stone 1 in the housing 10.
  • the indium layer has the advantage of being deformed when the step f) of correcting the orientation of the stones by leveling the tables 3 and then being able to seal at the central opening 24 of the cavity 22.
  • stage g) is followed by a step h) of removal of the repositioning device 28 to continue the implementation of the assembly method of the invention.
  • step b the assembly process according to the invention continues with the implementation of step b).
  • This step b) consists in depositing by galvanic means in said peripheral free space 12, from the bottom 14 of said peripheral free space 12 occupied by the conductive layer 16, a metal layer 36 at the level of the girdle 5 and the zones 4a, 6a respectively the crown 4 and the cylinder head 6 contiguous to the girdle 5, so as to trap said girdle 5 in said metal layer 36 to form, at least substantially around the girdle 5 of the stone 1, said support 2, as shown the figure 6 . Since its rounder 5 is trapped in the metal layer 36 constituting the fixing support 2, the stone 1 is now secured to its fixing support 2.
  • the metal layer 36 deposited in step b) is preferably made of a material selected from the group consisting of nickel, gold, silver, platinum, rhodium, palladium, copper and their alloys.
  • the electroforming conditions in particular the composition of the baths, the geometry of the system, the voltages and densities of current, are chosen for each metal or alloy to be electro-deposited according to the techniques well known in the art of electroforming (see for example Di Bari GA "electroforming” Electroplating Engineering Handbook 4th Edition written by LJ Durney, published by Van Nostrand Reinhold Company Inc., NY USA 1984 ).
  • the dimensions of the fixing support 2 are defined by the dimensions, in the plane of the substrate 8, the through hole 18 and the cavity 22, and the height of the metal layer 36 deposited according to the galvanic deposition parameters.
  • these parameters are chosen so that the metal layer 36 is deposited only substantially at the level of the girdle 5 and the zones 4a, 6a respectively of the crown 4 and the yoke 6 which extend only immediately on either side of the girdle 5 so that the fixing support 2 is positioned substantially around the girdle 5 only, as shown in FIG. figure 8 .
  • the support 2 attaches slightly over the areas 4a and 6a respectively of the crown 4 and the breech 6 adjacent to the girdle 5, but most of the crown 4 and the yoke 6 remains free.
  • step c) consists of releasing the assembled stone 1 on its fixing support 2 of the substrate 8.
  • the silicon substrate 8 and the retaining adhesive 34 are removed by dissolution.
  • 20% KOH potassium hydroxide heated to 85 ° C can be used to dissolve the silicon, and commercial solvents to dissolve the adhesive.
  • the assembly method according to the invention makes it possible to adapt to the dimensional variations of the stones 1 by providing in the substrate 8 through holes 18 of different diameters, adapted to the dimensions of said stones 1.
  • FIGS. 7a to 7c show some variants of stones 1 assembled to their support 2 which can be obtained in using different photolithographic exposure masks corresponding to the contour of the desired mounting bracket.
  • the stone 1 assembled on its fixing support 2 thus released can be used in the crimping method according to the invention.
  • Said method of crimping said stone on an element of a timepiece or jewelery comprises the mounting of the stone 1 and its fixing support 2 obtained according to the assembly method as described above on a kitten 38 as shown on the figure 8 .
  • the kitten 38 is then attached to the timepiece or jewelery element.
  • the stone 1 and its fixing support 2 obtained according to the assembly method as described above are mounted directly on the timepiece element or jewelry.
  • the mounting of the support 2 carrying the stone 1 on the kitten 38 or directly on the timepiece element or jewelry can be achieved by clipping, driving, crimping, gluing, etc.
  • the timepiece or jewelery element may be for example a dial, a bezel, a rotating bezel, a caseband, a horn of the box, a crown, a needle, an index, a link or other bracelet element , an element of a pendant, a ring, a necklace, etc., or any clockwork / jewelery element that can be set.

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Abstract

L'invention se rapporte à un procédé d'assemblage d'une pierre (1) sur un support de fixation (2), ladite pierre (1) étant taillée pour présenter une table, une couronne, un rondiste (5) et une culasse, ledit procédé d'assemblage comportant les étapes suivantes: a) se munir d'un substrat (8) comportant au moins un logement (10) dans lequel est positionnée ladite pierre (1), ledit logement (10) étant agencé pour former entre le substrat (8) et ladite pierre (1) un espace libre périphérique (12) au moins au niveau du rondiste (5) et de zones (4a, 6a) de la couronne (4) et de la culasse (6) contiguës au rondiste (5), ledit espace libre périphérique (12) comprenant un fond (14) présentant une surface conductrice (16) b) déposer par voie galvanique dans ledit espace libre périphérique (12) une couche métallique (36) au moins au niveau du rondiste (5) et des zones (4a, 6a) de la couronne (4) et de la culasse (6) contiguës au rondiste (5) de manière à emprisonner ledit rondiste (5) dans ladite couche métallique (36) pour former, au moins sensiblement autour du rondiste (5) de la pierre (1), ledit support de fixation (2) c) libérer ladite pierre (1) et son support de fixation (2) du substrat (8). L'invention concerne également un procédé de sertissage sur un élément d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie d'une pierre et de son support de fixation obtenus selon ledit procédé d'assemblage.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention se rapporte à un procédé d'assemblage d'une pierre sur un support de fixation, ladite pierre étant taillée pour présenter une table, une couronne, un rondiste et une culasse. L'invention concerne également un procédé de sertissage sur un élément d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie d'une pierre et de son support de fixation obtenus selon ledit procédé d'assemblage.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Il est connu de sertir des pierres précieuses, semi-précieuses ou synthétiques à l'aide de griffes, de grains ou de rails. Le sertissage traditionnel par montage d'une pierre naturelle, comme du diamant ou de l'émeraude, dans un chaton au moyen de griffes impose généralement une maitrise dimensionnelle de la taille des pierres proche des 5/100. De ce fait, ce type de sertissage n'est pas compatible avec celui de pierres serties de grandes séries à faible coût utilisant quant à lui des pierres d'une plus grande précision, proche du 1/100, telles que le diamant synthétique, le zircon et le rubis.
    • Résumé de l'invention
  • La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de sertissage de pierres permettant de s'affranchir des inévitables variations dimensionnelles rencontrées lorsque des pierres naturelles, telles que les diamants ou les émeraudes, sont utilisées.
  • A cet effet, l'invention se rapporte tout d'abord à un procédé d'assemblage d'une pierre sur un support de fixation, ladite pierre étant taillée pour présenter une table, une couronne, un rondiste et une culasse, ledit procédé comportant les étapes suivantes:
    1. a) se munir d'un substrat comportant au moins un logement dans lequel est positionnée ladite pierre, ledit logement étant agencé pour former entre le substrat et ladite pierre un espace libre périphérique au moins au niveau du rondiste de la pierre et de zones de la couronne et de la culasse contiguës au rondiste, le fond dudit espace libre périphérique présentant une surface conductrice
    2. b) déposer par voie galvanique dans ledit espace libre périphérique une couche métallique au moins au niveau du rondiste et des zones de la couronne et de la culasse contiguës au rondiste de manière à emprisonner ledit rondiste dans ladite couche métallique pour former, au moins sensiblement autour du rondiste de la pierre, ledit support de fixation
    3. c) libérer ladite pierre et son support de fixation du substrat.
  • D'une manière particulièrement avantageuse, le substrat et son logement peuvent être réalisés selon les étapes suivantes :
    • d) se munir d'un substrat présentant une couche conductrice en surface et réaliser dans ledit substrat au moins un trou traversant
    • e) recouvrir le substrat d'une couche de résine photosensible, et former par photolitographie dans la résine photosensible une cavité de dimensions, dans le plan du substrat, supérieures aux dimensions du rondiste de la pierre, de sorte que la cavité comprend une ouverture centrale en correspondance avec le trou traversant et une zone périphérique comprenant des parois latérales en résine et un fond occupé par la couche conductrice du substrat autour du trou traversant,
    les dimensions de la cavité et du trou traversant formant le logement étant choisies de sorte que la culasse de la pierre se loge partiellement dans le trou traversant pour reposer sur la périphérie de l'ouverture centrale de la cavité, le reste de la culasse au-dessus du trou traversant définissant la zone de la culasse contiguë au rondiste, et de sorte que le reste de la pierre entre ladite zone de la culasse contiguë au rondiste et au moins jusqu'au niveau de la zone de la couronne contiguë au rondiste se loge dans la cavité de manière à former entre la pierre et les parois de la cavité, ledit espace libre périphérique.
  • Le procédé selon l'invention permet de choisir les dimensions du logement, et plus particulièrement les dimensions du trou traversant, de manière à s'adapter aux variations dimensionnelles des pierres.
  • L'invention se rapporte également à un procédé de sertissage d'une pierre sur un élément d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie comprenant le montage de la pierre et de son support de fixation obtenus selon le procédé tel que défini ci-dessus sur un chaton ensuite rapporté sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie ou directement sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie.
  • L'invention se rapporte également à un élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie comprenant au moins une pierre assemblée sur son support de fixation obtenue selon le procédé d'assemblage tel que défini ci-dessus.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
    • les figures 1 à 6 sont des représentations des étapes successives d'un procédé d'assemblage d'une pierre sur un support de fixation selon l'invention ;
    • les figures 7a à 7c sont des vue de dessus de différentes variantes de forme de pierres et de supports de fixation obtenus selon le procédé de l'invention ; et
    • la figure 8 est une vue en coupe représentant une pierre et son support de fixation monté sur un chaton.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • En référence aux figures 1 à 6 et 8, la présente invention se rapporte à un procédé d'assemblage d'une pierre 1 sur un support de fixation 2, ladite pierre 1 étant taillée pour présenter une table 3, une couronne 4, un rondiste 5 et une culasse 6. Une telle pierre est de préférence une pierre d'origine naturelle, telle que du diamant ou de l'émeraude, dont les dimensions peuvent varier d'une pierre à l'autre. Il est bien évident que la pierre peut être de toute autre nature, naturelle ou synthétique, le procédé selon l'invention pouvant également être avantageusement utilisé pour de telles pierres.
  • La première étape a) du procédé d'assemblage de la pierre 1 sur un support de fixation 2 selon l'invention consiste à se munir d'un substrat 8 comportant au moins un logement 10 dans lequel est positionnée ladite pierre 1, ledit logement 10 étant agencé pour former entre le substrat 8 et ladite pierre 1 un espace libre périphérique 12 au moins autour du rondiste 5 de la pierre 1, le fond 14 dudit espace libre périphérique 12 présentant une surface conductrice 16. « Autour du rondiste » signifie que l'espace libre périphérique 12 se situe au moins au niveau du rondiste 5 et de zones 4a et 6a de la couronne 4 et de la culasse 6 respectivement contiguës au rondiste 5.
  • Plus précisément, le substrat 8 et son logement 10 peuvent être avantageusement réalisés selon les étapes d) et e) suivantes :
    • L'étape d) consiste à se munir d'un substrat 8 présentant une couche conductrice 16 en surface et à réaliser dans ledit substrat 8 au moins un trou traversant 18. On forme un trou traversant 18 par pierre 1 à assembler. Avantageusement, le substrat 8 est par exemple à base de silicium, de verre, de céramique, ou de quartz. On pourra utiliser par exemple des wafers silicium pour micro-électronique. La couche conductrice 16 peut être obtenue par exemple par dépôt PVD (Physical Vapor Deposition) de chrome, de titane, d'or et leurs combinaisons. Toute autre couche conductrice appropriée peut être utilisée. Les trous traversants 18 peuvent être formés sur le substrat 8 par exemple par ablation laser. D'une manière avantageuse, la répartition des trous traversants 18 sur la surface du substrat est optimisée notamment en fonction des dimensions des logements, de la forme des supports de fixation, etc..., afin d'avoir un nombre maximum de trous traversants sur la surface du substrat 8.
  • L'étape e) consiste à recouvrir le substrat 8 d'une couche de résine photosensible 20 comme le montre la figure 1, puis à former par photolitographie dans ladite résine photosensible 20 une cavité 22, ladite cavité 22 et le trou traversant 18 formant le logement 10 dans lequel sera positionnée la pierre 1 comme cela sera décrit ci-après. La cavité 22 est creusée jusqu'à faire apparaitre la couche conductrice 16.
  • Les dimensions du trou traversant 18, dans le plan du substrat 8, sont de dimensions inférieures aux dimensions (appelé généralement « diamètre ») du rondiste 5 de la pierre 1 et les dimensions de la cavité 22, dans le plan du substrat 8, sont supérieures au diamètre du rondiste 5 de la pierre 1. En conséquence, la cavité 22 présente des dimensions, dans le plan du substrat 8, supérieures aux dimensions du trou traversant 18, la cavité 22 comprenant alors une ouverture centrale 24 en correspondance avec le trou traversant 18, et une zone périphérique comprenant des parois latérales 26 en résine et un fond, c'est-à-dire le fond 14 occupé par la couche conductrice 16 du substrat 8 autour du trou traversant 18. Le logement 10 présente donc une section en forme de T dans le plan perpendiculaire au substrat 8, comme le montre la figure 2.
  • D'une manière particulièrement avantageuse, l'étape e) comprend l'utilisation d'une résine photosensible 20 négative, par exemple une résine SU8, l'irradiation par UV de la couche de résine photosensible 20 à travers un masque correspondant au contour du support de fixation souhaité, et l'élimination de la partie non irradiée de la couche de résine photosensible 20 de façon à obtenir la cavité 22 dont le contour correspond au contour dudit support de fixation souhaité. Un tel procédé de photolitographie est connu en soi de l'homme du métier et ne nécessite pas de description plus détaillée.
  • Une fois le substrat 8 et ses logements 10 réalisés, l'étape a) du procédé d'assemblage selon l'invention se poursuit par la mise en place d'une pierre 1 dans chacun des logements 10 formés.
  • Les dimensions de la cavité 22 et du trou traversant 18 formant le logement 10 sont choisies de sorte que la culasse 6 de la pierre 1 se loge partiellement dans le trou traversant 18 pour reposer sur la périphérie de l'ouverture centrale 24 de la cavité 22, le reste de la culasse 6 au-dessus du trou traversant 18 définissant la zone 6a de la culasse 6 contiguë au rondiste 5, et de sorte que le reste de la pierre 1 entre ladite zone 6a de la culasse 6 contiguë au rondiste 5 et au moins jusqu'au niveau de la zone 4a de la couronne 4 contiguë au rondiste 5 se loge dans la cavité 22 de manière à former entre la pierre 1 et les parois de la cavité 22, c'est-à-dire les parois latérales 26 et le fond 14, ledit espace libre périphérique 12.
  • D'une manière particulièrement préférée, les dimensions de la cavité 22 et du trou traversant 18 sont choisies de sorte que la culasse 6 de la pierre 1 se loge pratiquement entièrement dans le trou traversant 18 afin que la zone 6a de culasse 6 contiguë au rondiste 5 s'étende uniquement immédiatement en dessous du rondiste 5, et la zone 4a de la couronne 4 contiguë au rondiste 5 s'étend uniquement immédiatement au-dessus du rondiste 5 de manière à former entre la pierre 1 et les parois de la cavité 22, c'est-à-dire les parois latérales 26 et le fond 14, ledit espace libre périphérique 12 uniquement sensiblement autour du rondiste 5, c'est-à-dire au niveau du rondiste 5 et uniquement immédiatement de part et d'autre dudit rondiste 5, comme le montre la figure 3. En outre, le logement 10, et plus particulièrement la cavité 22, présente une hauteur telle que la table 3 de la pierre 1 dépasse dudit logement 10, et plus particulièrement de la cavité 22, comme le montre la figure 3. L'épaisseur de la couche de résine 20 est choisie à cet effet.
  • La seule cote précise de la pierre pouvant être assurée étant le « diamètre » du rondiste 5 et sa hauteur, il est possible que la mise en place de la pierre 1 ne se fasse pas correctement, et ne permette pas d'assurer une planéité suffisante de la table 3 de la pierre 1.
  • Dans ce cas, le procédé d'assemblage selon l'invention peut comprendre, entre les étapes a) et b), une étape f) de correction de l'orientation de la pierre. D'une manière avantageuse, et en référence à la figure 4, cette étape f) peut comprendre la mise en contact de la table 3 de la pierre 1 avec un dispositif de repositionnement 28 agencé pour repositionner la pierre 1 dans son logement 10. Un tel dispositif de repositionnement 28 comprend par exemple une plaque rigide 30 revêtue d'un tapis déformable ou d'une mousse 32 permettant de compenser les hauteurs des pierres 1. Le dispositif de repositionnement 28 est agencé pour que le tapis ou la mousse 32 soit mis en contact avec les tables 3 des pierres positionnées dans leurs logements respectifs 10 sur le substrat 8 de manière à corriger l'orientation desdites pierres et à assurer la planéité des tables 3 des pierres 1.
  • Avant de retirer le dispositif de repositionnement 28, il peut être nécessaire de prévoir, entre les étapes f) et b), une étage g) de fixation de la culasse 6 de la pierre 1 dans le trou traversant 18. Cette étape g) permet de conserver le positionnement correct des pierres 1 dans leurs logements 10, même après avoir retiré le dispositif de repositionnement 28.
  • L'étage g) consiste par exemple à introduire, par l'entrée libre du trou traversant 18, une colle de maintien 34 autour de la culasse 6 de la pierre 1 permettant de fixer la pierre 1 dans le logement 10. Afin d'éviter que la colle de maintien 34 ne passe dans la cavité 22 en cas de jeu entre la pierre 1 et l'ouverture centrale 24, on peut utiliser une colle de maintien suffisamment visqueuse qui ne remplira pas les interstices les plus fins. Il est également possible de boucher, du côté de la cavité 22, les interstices existants entre la pierre 1 et l'ouverture centrale 24, préalablement au dépôt de la colle de maintien 34. A cet effet, on peut pulvériser dans lesdits interstices, du côté de la cavité 22, une résine qui pourra facilement être éliminée (par dissolution par exemple). Il est également possible de prévoir un dépôt d'une couche d'indium de 50 µm environ sur le substrat 8 de silicium avant la mise en place des pierres 1. La couche d'indium présente l'avantage de se déformer lors de l'étape f) de correction de l'orientation des pierres par la mise à niveau des tables 3 et de pouvoir ensuite assurer l'étanchéité au niveau de l'ouverture centrale 24 de la cavité 22.
  • L'étage g) est suivie d'une étape h) de retrait du dispositif de repositionnement 28 pour pouvoir poursuivre la mise en oeuvre du procédé d'assemblage de l'invention.
  • Une fois la pierre 1 positionnée dans son logement 10 sur le substrat 8 en formant entre ledit substrat 8 et ladite pierre 1 un espace libre périphérique 12 au moins au niveau du rondiste 5 et des zones 4a et 6a respectivement de la couronne 4 et de la culasse 6 contiguës au rondiste 5 conformément à l'étape a) décrite ci-dessus, le procédé d'assemblage selon l'invention se poursuit par la mise en oeuvre de l'étape b). Cette étape b) consiste à déposer par voie galvanique dans ledit espace libre périphérique 12, à partir du fond 14 dudit espace libre périphérique 12 occupé par la couche conductrice 16, une couche métallique 36 au niveau du rondiste 5 et des zones 4a, 6a respectivement de la couronne 4 et de la culasse 6 contiguës au rondiste 5, de manière à emprisonner ledit rondiste 5 dans ladite couche métallique 36 pour former, au moins sensiblement autour du rondiste 5 de la pierre 1, ledit support de fixation 2, comme le montre la figure 6. Son rondiste 5 étant emprisonné dans la couche métallique 36 constituant le support de fixation 2, la pierre 1 est désormais solidaire de son support de fixation 2.
  • La couche métallique 36 déposée à l'étape b) est de préférence réalisée dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le nickel, l'or, l'argent, le platine, le rhodium, le palladium, le cuivre et leurs alliages.
  • Les conditions d'électroformage, notamment la composition des bains, la géométrie du système, les tensions et densités de courant, sont choisis pour chaque métal ou alliage à électro-déposer selon les techniques bien connues dans l'art de l'électroformage (cf. par exemple Di Bari G.A. "electroforming" Electroplating Engineering Handbook 4th Edition rédigée par L.J. Durney, publié par Van Nostrand Reinhold Compagny Inc., N.Y. USA 1984).
  • Les cotes du support de fixation 2 sont définies par les dimensions, dans le plan du substrat 8, du trou traversant 18 et de la cavité 22, et par la hauteur de la couche métallique 36 déposée selon les paramètres de dépôt galvanique.
  • De préférence, ces paramètres sont choisis pour que la couche métallique 36 se dépose uniquement sensiblement au niveau du rondiste 5 et des zones 4a, 6a respectivement de la couronne 4 et de la culasse 6 qui s'étendent uniquement immédiatement de part et d'autre du rondiste 5 de sorte que le support de fixation 2 est positionné sensiblement autour du rondiste 5 uniquement, comme le montre la figure 8. Le support de fixation 2 déborde légèrement sur les zones 4a et 6a respectivement de la couronne 4 et de la culasse 6 contiguës au rondiste 5, mais l'essentiel de la couronne 4 et de la culasse 6 reste libre.
  • L'étape c) suivante consiste à libérer la pierre 1 assemblée sur son support de fixation 2 du substrat 8. A cet effet, on élimine le substrat 8 en silicium ainsi que la colle de maintien 34 par dissolution. On pourra utiliser par exemple de l'hydroxyde de potassium KOH 20% chauffé à 85°C pour dissoudre le silicium, et des solvants commerciaux pour dissoudre la colle.
  • Le procédé d'assemblage selon l'invention permet de s'adapter aux variations dimensionnelles des pierres 1 en prévoyant dans le substrat 8 des trous traversants 18 de différents diamètres, adaptés aux dimensions desdites pierres 1.
  • Les figures 7a à 7c montrent quelques variantes de pierres 1 assemblées à leur support de fixation 2 qu'il est possible d'obtenir en utilisant différents masques d'exposition photolithographiques correspondant au contour du support de fixation souhaité.
  • La pierre 1 assemblée sur son support de fixation 2 ainsi libéré peut être utilisée dans le procédé de sertissage selon l'invention.
  • Ledit procédé de sertissage de ladite pierre sur un élément d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie comprend le montage de la pierre 1 et de son support de fixation 2 obtenus selon le procédé d'assemblage tel que décrit ci-dessus sur un chaton 38 comme représenté sur la figure 8. Le chaton 38 est ensuite rapporté sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie.
  • Dans une autre variante, la pierre 1 et son support de fixation 2 obtenus selon le procédé d'assemblage tel que décrit ci-dessus sont montés directement sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie.
  • Le montage du support de fixation 2 portant la pierre 1 sur le chaton 38 ou directement sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie peut être réalisé par clippage, chassage, sertissage, collage, etc.
  • L'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie peut être par exemple un cadran, une lunette, une lunette tournante, une carrure, une corne de la boite, une couronne, une aiguille, un index, un maillon ou autre élément de bracelet, un élément de pendentif, de bague, de collier, etc., ou tout élément décor d'horlogerie / bijouterie pouvant être serti.

Claims (13)

  1. Procédé d'assemblage d'une pierre (1) sur un support de fixation (2), ladite pierre (1) étant taillée pour présenter une table (3), une couronne (4), un rondiste (5) et une culasse (6), ledit procédé d'assemblage comportant les étapes suivantes:
    a) se munir d'un substrat (8) comportant au moins un logement (10) dans lequel est positionnée ladite pierre (1), ledit logement (10) étant agencé pour former entre le substrat (8) et ladite pierre (1) un espace libre périphérique (12) au moins au niveau du rondiste (5) et de zones (4a, 6a) de la couronne (4) et de la culasse (6) contiguës au rondiste (5), ledit espace libre périphérique (12) comprenant un fond (14) présentant une surface conductrice (16)
    b) déposer par voie galvanique dans ledit espace libre périphérique (12) une couche métallique (36) au moins au niveau du rondiste (5) et des zones (4a, 6a) de la couronne (4) et de la culasse (6) contiguës au rondiste (5) de manière à emprisonner ledit rondiste (5) dans ladite couche métallique (36) pour former ledit support de fixation (2)
    c) libérer ladite pierre (1) et son support de fixation (2) du substrat (8).
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le substrat (8) et son logement (10) sont réalisés selon les étapes suivantes :
    d) se munir d'un substrat (8) présentant une couche conductrice (16) en surface et réaliser dans ledit substrat (8) au moins un trou traversant (18)
    e) recouvrir le substrat (8) d'une couche de résine photosensible (20), et former par photolitographie dans la résine photosensible (20) une cavité (22) de dimensions, dans le plan du substrat (8), supérieures aux dimensions du rondiste (5) de la pierre (1), de sorte que la cavité (22) comprend une ouverture centrale (24) en correspondance avec le trou traversant (18) et une zone périphérique comprenant des parois latérales (26) en résine et un fond (14) occupé par la couche conductrice (16) du substrat autour du trou traversant (18),
    les dimensions de la cavité (22) et du trou traversant (18) formant ledit logement (10) étant choisies de sorte que la culasse (6) de la pierre (1) se loge partiellement dans le trou traversant (18) pour reposer sur la périphérie de l'ouverture centrale (24) de la cavité (22), le reste de la culasse (6) au-dessus du trou traversant (18) définissant la zone (6a) de la culasse (6) contiguë au rondiste (5), et de sorte que le reste de la pierre (1) entre ladite zone (6a) de la culasse (6) contiguë au rondiste (5) et au moins jusqu'au niveau de la zone (4a) de la couronne (4) contiguë au rondiste (5) se loge dans la cavité (22) de manière à former entre la pierre (1) et les parois (26, 14) de la cavité (22), ledit espace libre périphérique (12).
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dimensions de la cavité (22) et du trou traversant (18) sont choisies de sorte que la culasse (6) de la pierre (1) se loge pratiquement entièrement dans le trou traversant (18) afin que la zone (6a) de la culasse (6) contiguë au rondiste (5) s'étende uniquement immédiatement sous le rondiste (5), et la zone (4a) de la couronne (4) contiguë au rondiste (5) s'étend uniquement immédiatement au-dessus du rondiste (5) de manière à former entre la pierre (1) et les parois (26, 14) de la cavité (22), sensiblement au niveau du rondiste (5) et desdites zones (4a, 6a) de la couronne (4) et de la culasse (6) contiguës au rondiste (5), ledit espace libre périphérique (12).
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (10) présente une hauteur telle que la table (3) de la pierre (1) dépasse dudit logement (10).
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, entre les étapes a) et b), une étape f) de correction de l'orientation de la pierre (1).
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape f) comprend la mise en contact de la table (3) de la pierre (1) avec un dispositif (28) de repositionnement de la pierre (1) dans son logement (10).
  7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comprend, entre les étapes f) et b), une étage g) de fixation de la culasse (6) de la pierre (1) dans le trou traversant (18).
  8. Procédé selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'étage g) est suivie d'une étape h) de retrait du dispositif (28) de repositionnement.
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche métallique (36) déposée à l'étape b) est réalisée dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le nickel, l'or, l'argent, le platine, le rhodium, le palladium, le cuivre et leurs alliages.
  10. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape e) comprend l'utilisation d'une résine photosensible (20) négative, l'irradiation par UV de la couche de résine photosensible (20) à travers un masque correspondant au contour du support de fixation (2) souhaité, et l'élimination de la partie non irradiée de la couche de résine photosensible (20) de façon à obtenir ladite cavité (22) dont le contour correspond au contour du support de fixation (2).
  11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat (8) est à base d'un matériau choisi parmi le groupe comprenant le silicium, une céramique, un verre et un quartz.
  12. Procédé de sertissage d'une pierre (1) sur un élément d'une pièce d'horlogerie ou de bijouterie comprenant le montage de la pierre (1) et de son support de fixation (2) obtenus selon le procédé d'assemblage selon les revendications 1 à 11 sur un chaton (38) rapporté sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie ou directement sur l'élément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie.
  13. Elément de pièce d'horlogerie ou de bijouterie comprenant au moins une pierre (1) assemblée sur son support de fixation (2) obtenue selon le procédé d'assemblage selon les revendications 1 à 11.
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