EP4004654A1 - Pierre minerale de type monocristalline munie d'un cone de recentrage d'un pivot, et son procede de fabrication - Google Patents

Pierre minerale de type monocristalline munie d'un cone de recentrage d'un pivot, et son procede de fabrication

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EP4004654A1
EP4004654A1 EP20734226.2A EP20734226A EP4004654A1 EP 4004654 A1 EP4004654 A1 EP 4004654A1 EP 20734226 A EP20734226 A EP 20734226A EP 4004654 A1 EP4004654 A1 EP 4004654A1
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EP
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stone
hole
cone
laser
mineral
Prior art date
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Pending
Application number
EP20734226.2A
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German (de)
English (en)
Inventor
M. Bruno BESUTTI
Sébastien RETROUVEY
M. Pierry VUILLE
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Comadur SA
Original Assignee
Comadur SA
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B23K2103/52—Ceramics

Definitions

  • the invention relates to a pierced stone provided with a centering cone of a pivot, in particular for a watch movement
  • the invention also relates to a method of manufacturing such a pierced stone.
  • the invention also relates to a watch movement comprising such a pierced stone.
  • stones of the ruby or sapphire type are used in particular to form counter-pivots or guide elements, called bearings.
  • These counter-pivots and guide elements are intended to come into contact with the pivots in order to make the latter movable in rotation and this with minimal friction.
  • they form, for example, all or part of a bearing of an axis mounted in rotation.
  • synthetic stones are used in watch movements.
  • the Verneuil-type process is known for manufacturing stones of the monocrystalline type.
  • stones of the poly-crystalline type which are manufactured by pressing a precursor with a view to obtaining a green body of the future stone from a pressing tool. The stones are then machined to obtain a finished shape with the desired dimensions.
  • Stones serving as a pivotal guide element of a pivot generally have a through hole in which the pivot is inserted to rest on a counter-pivot. It is known to form a substantially hemispherical recess around the hole on the insertion face of the pivot to facilitate insertion of the pivot. In addition, it allows the pivot to be put back in place in case the latter comes out due to an impact.
  • the hollow is, for example, obtained by turning with a diamond chisel.
  • the hollow obtained with such a process, has a protruding edge at the edge of the hole, so that the pivot can be damaged by said edge, and vice versa, for example under the effect of an impact, if the pivot comes out of the hole. hole and go in again.
  • the pressing tool is for example provided with a cone shape and a wire participating in the construction of a hole blank provided with a cone at its entrance.
  • Monocrystalline type stones are first drilled with a laser to obtain the rough hole.
  • the final dimension of the hole is subsequently obtained by machining a diamond chisel.
  • the aim of the present invention is to alleviate all or part of the drawbacks mentioned above, by proposing a method for manufacturing a stone, in particular for a timepiece, from a mineral body of monocrystalline type, the stone comprising a hole.
  • the method is remarkable in that it comprises an ablation step in which the body is subjected to an ablation of material by scanning on at least one face of the body with ultra-short pulse laser radiation of which the duration is less than one hundred picoseconds, and the ray of which is guided by a precession system of at least three axes configured to at least partially cancel the conical focusing angle of said laser, the laser ablation step comprising the digging an entry cone of the through hole.
  • Such a device makes it possible to focus the laser beam with great precision, in turn by at least partially canceling the conical angle formed by the laser beam, and which is due to the focusing of said laser.
  • the focusing generates a laser in the shape of a cone, which does not allow to have an identical radius diameter over the entire height at the location of the laser, so that the ablation of material is not.
  • the system makes it possible to cancel the angle of the cone on at least one side of the spoke, which in particular makes it possible to obtain straight cuts. These straight cuts cannot be obtained with conventional cutting lasers.
  • the ultra-short laser pulses prevent thermal heating of the stone, which affects the quality of the stone.
  • the surface condition Ra of the stone obtained with the process according to the invention is of the order of 0.1, which then makes it possible to polish the stone with conventional means of polishing.
  • this method provides significant advantages while keeping an implementation without great complexity.
  • the cone obtained during the ablation step has an angle ranging from 30 ° to 120 °, preferably from 45 ° to 90 °.
  • the ablation is carried out layer by layer, each layer having a thickness within a range of 1 to 10 pm, preferably 2 to 4 pm.
  • the pulses have a duration within an interval ranging from 50 to 400 fs, preferably within an interval ranging from 250 to 300 fs or from 80 to 100 fs.
  • the laser has a wavelength ranging from 400 to 600nm, preferably between 450 and 550nm, or even 500nm.
  • the mineral body comprises AL203.
  • the method comprises a preliminary step of manufacturing the body by a Verneuil-type process.
  • the method comprises an additional finishing step, for example a lapping and / or brushing and / or polishing of the mineral body after the laser step, in particular on the ablation zones.
  • an additional finishing step for example a lapping and / or brushing and / or polishing of the mineral body after the laser step, in particular on the ablation zones.
  • the laser ablation step comprises digging the hole, the hole preferably passing through between a lower face and an upper face of the stone.
  • the invention also relates to a mineral stone of monocrystalline type, in particular for a timepiece, said stone comprising a face provided with a hole formed in the body of the stone and with a functional element at the entrance of the hole. .
  • the stone is remarkable in that the functional element has the shape of a cone.
  • the stone comprises an upper face and a lower face, the lower face comprising the cone
  • the hole is through so as to connect said cone to the upper face of said stone.
  • said stone comprises AL203.
  • the invention also relates to a timepiece comprising such a stone, in particular for a damper bearing.
  • - Figure 2 is a schematic representation of a stone obtained after the laser ablation step using the method according to the invention
  • - Figure 3 is a schematic representation of an assembly comprising a stone of Figure 2 and an axis provided with a pivot.
  • the invention relates to a method of manufacturing a stone capable of forming a guide element of a timepiece.
  • the stone is for example intended to come into contact with a pivot in order to make the latter movable in rotation with minimal friction. It is therefore understood that the present invention makes it possible in particular to produce a stone which can form all or part of a bearing of an axis mounted in rotation.
  • Stone is formed from a mineral body of monocrystalline type.
  • the body includes, for example, AL203.
  • Process 1 shown in FIG. 1 comprises a first step 2 of manufacturing the crystalline mineral body by a Verneuil-type process, which is well known in the field of watchmaking.
  • the material is formed from a powder melted by an oxyhydrogen torch at over 2000 ° C.
  • the body crystallizes after cooling below the melting point.
  • the body is dimensioned so as to obtain dimensions close to those desired, in particular to facilitate its future machining.
  • This step provides a monocrystalline one-piece body.
  • the method comprises a second laser ablation step 3 in order to form an inlet cone of a hole in the stone.
  • the body is subjected to ablation of material by scanning at least one side of the body with ultra-short pulse laser radiation the duration of which is less than one hundred picoseconds, and the ray of which is guided by a precession system of at least three axes configured to cancel the conical angle of the laser due to the focusing of said laser.
  • a precession system of at least three axes configured to cancel the conical angle of the laser due to the focusing of said laser.
  • the laser beam has at least one substantially straight edge, so that these devices make it possible to hollow out the surface of the stone and give it a specific cone shape at the entrance to the hole of a monocrystalline mineral body.
  • This cone if the pivot comes out of the hole due to an impact, the pivot returns to the hole without being damaged by the ridge of the edge of the hole.
  • Such a cone facilitates the insertion of a pivot into the hole, and avoids the risk of wear of the pivot in the event of an impact.
  • the edge of a cone protrudes less, the risk of wear is greatly reduced.
  • an angle of between 30 ° and 120 °, preferably between 45 ° and 90 ° is chosen.
  • the ablation is done layer by layer, with the laser scanning an area of the body to hollow it out.
  • Each layer has, for example, a thickness within a range of 1 to 10 ⁇ m, preferably 2 to 4 ⁇ m. Material is removed layer by layer until the desired shape is obtained.
  • the laser has for example a wavelength of between 400 and 600nm, preferably between 450 and 550nm, or even of the order of 500nm.
  • the duration of the pulsation is less than the picosecond, for example included in an interval ranging from 50 to 400 fs, preferably in an interval ranging from 250 to 300 fs or from 80 to 100 fs.
  • Such features make it possible to hollow out the body without adversely affecting the properties of the material forming the stone. It is also possible to dig the hole in the stone. This process step makes it possible to drill the hole directly to the right dimension, without having to go through a blank, then a machining step so that the hole has exact and uniform dimensions over the entire height of the hole.
  • a third finishing step 4 makes it possible to give the stone a surface state compatible with its use.
  • One seeks for example to obtain a surface state Ra 0.05pm.
  • Such a finishing step can thus comprise a lapping and / or a brushing and / or a polishing allowing the adjustment of the final dimensions and / or the removal of edges and / or the local modification of the roughness.
  • the invention also relates to a stone 10, capable of being obtained by the method described above, the stone forming for example a guide element intended to be mounted in a damping bearing of a timepiece.
  • a stone cannot be limited to the watchmaking field and can be applied to any element mounted to move relative to a bearing.
  • Stone 10 includes the characteristics described in the process above. In particular, it is formed from a monocrystalline mineral material, comprising for example AL03.
  • the stone 10 is crossed by a hole 8 intended to receive a pivot 17, also called a journal.
  • the stone comprises an upper face 5 and a lower face 6, one of which comprises a cone 12 communicating with the through hole 8.
  • the hole 8 communicates with the upper face 5 and also with a substantially conical recess defined in the lower face 6. This recess then forms an engagement cone of the pierced stone 2.
  • the cone 12 is preferably cylindrical.
  • the cone 12 has a first opening 19 at its base and a second opening 21 at its top.
  • the first opening 19 is larger than the second 21, and is formed in the lower face 6 of the stone 10.
  • the cone 12 and the hole 8 are connected via the second opening 21 to form an edge 15.
  • the flaring of the cone 12 makes it possible to easily insert the pivot 17 of the axis 16 of a moving part in rotation, especially in the event of an impact.
  • the angle of the cone is chosen to prevent the ridge 15 formed by the top of the cone and the hole 8 from protruding too much. For example, an angle of between 30 ° and 120 °, preferably between 45 ° and 90 °, is chosen.
  • an internal wall of the body of this stone 10 defined at the level of the hole 8 has a rounded area intended to minimize contact with the pivot but also to facilitate possible lubrication. It will be noted that minimizing contact with the pivot makes it possible in particular to reduce friction with the pivot.
  • the upper face 5 of the stone comprises a flange 7, in particular for laterally enclosing a counter-pivot in the case of a bearing.
  • the rim 7 is preferably peripheral, that is to say that it defines the edge of the upper face 5 of the stone 10.
  • it defines an internal zone 9 of the upper face 5 comprising a face of support 11 and the exit of the through hole 8, and a concentrically convex zone 14 from the support face 11 to the hole 8.
  • An upper face 5 with such a rim 7 makes it possible, for example, to block laterally an element arranged on the upper face of the stone 10.
  • a counter-pivot stone can be placed in such a way that it is blocked laterally by the internal side 18 of the rim 7 while resting on the bearing face 11.
  • the counter-pivot stone is dimensioned to correspond to the zone 9 stone that has undergone laser ablation.
  • the stone thus forms an axial and radial support for a counter-pivot.
  • the counter-pivot not shown in the figures, can be fitted into the stone 10 to support it axially and maintain it laterally.
  • the stone 10 has a peripheral face 13 which is partially flared connecting the lower face 6 of smaller area to the upper face 5 of larger area.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pierre (10), notamment pour une pièce d'horlogerie, à partir d'un corps minéral de type monocristallin, la pierre (10) comprenant un trou (8). Le procédé comprend une étape d'ablation dans laquelle le corps est soumis à une ablation de matière par balayage sur au moins une face du corps d'un rayonnement laser à impulsions ultra-courtes dont la durée est inférieure à cent picosecondes, et dont le rayon est guidé par un système à précession d'au moins trois axes configuré pour annuler au moins en partie l'angle conique de focalisation dudit laser, l'étape d'ablation laser comprenant le creusement d'un cône (12) d'entrée du trou (8). L'invention concerne aussi une pierre minérale de type monocristalline, notamment pour une pièce d'horlogerie, ladite pierre comportant une face (6) pourvue d'un trou (8) formé dans le corps de la pierre (10) et d'un élément fonctionnel à l'entrée du trou (10). L'élément fonctionnel a une forme de cône (12).

Description

PIERRE MINERALE DE TYPE MONOCRISTALLINE MUNIE D’UN CONE DE RECENTRAGE D’UN PIVOT. ET SON PROCEDE DE FABRICATION
Domaine de l’invention
L'invention porte sur une pierre percée munie d’un cône de recentrage d’un pivot, notamment pour un mouvement d’horlogerie
L’invention porte aussi sur un procédé de fabrication d’une telle pierre percée.
L’invention porte également sur un mouvement d’horlogerie comportant une telle pierre percée.
Arrière-plan de l’invention
Dans l’état de la technique de l’horlogerie, les pierres de type rubis ou saphir, sont notamment utilisées pour former des contre-pivots ou des éléments de guidage, appelés coussinets. Ces contre-pivots et éléments de guidage sont destinés à entrer en contact avec des pivots afin de rendre ces derniers mobiles en rotation et ce, avec un frottement minimal. Ainsi, ils forment, par exemple, tout ou partie d’un palier d’un axe monté en rotation.
En principe, on utilise des pierres synthétiques dans les mouvements horlogers. On connaît en particulier le procédé de type Verneuil pour fabriquer des pierres de type monocristalline. Il existe aussi les pierres de type poly-cristalline, que l’on fabrique par pressage d’un précurseur en vue de l’obtention d’un corps vert de la future pierre à partir d’un outil de pressage. Les pierres sont ensuite usinées pour obtenir une forme finie aux dimensions désirées.
Les pierres servant d’élément de guidage en rotation d’un pivot ont généralement un trou traversant dans lequel le pivot est inséré pour prendre appui sur un contre-pivot. Il est connu de former une creusure sensiblement hémisphérique autour du trou sur la face d’insertion du pivot pour faciliter l’insertion du pivot. En outre, il permet de remettre le pivot en place au cas où ce dernier sortirai à cause d’un choc. La creusure est, par exemple, obtenue par tournage avec un burin diamanté.
Cependant la creusure, obtenue avec un tel procédé, a une arête saillante au bord du trou, de sorte que le pivot peut être abîmé par ladite arête, et réciproquement, par exemple sous l’effet d’un choc, si le pivot sort du trou et rentre à nouveau.
Pour éviter cela, il est connu de remplacer la creusure par un cône dont l’angle est plus petit, de sorte que l’arête est moins saillante. Ainsi, on évite l’usure du pivot en particulier.
Concernant les éléments de guidage en pierre polycristalline, l’outil de pressage est par exemple pourvu d’une forme de cône et d’un fil participant à l’édification d’une ébauche de trou muni d’un cône à son entrée.
Les pierres de type monocristallines sont d’abord percées au laser pour obtenir l’ébauche de trou. La dimension finale du trou est obtenue par la suite grâce à l’usinage d’un burin diamanté. Cependant, on ne sait pas faire de cône dans une pierre de type monocristalline, car l’usinage classique ne permet pas d’obtenir une telle forme. Résumé de l’invention
Le but de la présente invention est de palier tout ou partie les inconvénients cités précédemment, en proposant un procédé de fabrication de fabrication d’une pierre, notamment pour une pièce d’horlogerie, à partir d’un corps minéral de type monocristallin, la pierre comprenant un trou.
A cet effet, le procédé est remarquable en ce qu’il comprend une étape d’ablation dans laquelle le corps est soumis à une ablation de matière par balayage sur au moins une face du corps d’un rayonnement laser à impulsions ultra-courtes dont la durée est inférieure à cent picosecondes, et dont le rayon est guidé par un système à précession d’au moins trois axes configuré pour annuler au moins en partie l’angle conique de focalisation dudit laser, l’étape d’ablation laser comprenant le creusement d’un cône d’entrée du trou traversant.
Grâce à ce procédé, il est possible d’enlever de la matière à la pierre de façon extrêmement précise, et ainsi d’obtenir des formes et des surfaces impossibles à former avec des méthodes laser connues de l’état de l’art. Un tel dispositif permet de focaliser le rayon laser avec une grande précision, tour en annulant au moins en partie l’angle conique formé par le rayon laser, et qui est dû à la focalisation dudit laser. En effet, la focalisation engendre un laser en forme de cône, qui ne permet pas d’avoir un diamètre de rayon identique sur toute la hauteur au point de localisation du laser, de sorte que l’ablation de matière n’est pas. Le système permet d’annuler l’angle du cône sur au moins un côté du rayon, ce qui permet notamment d’obtenir des coupes droites. Ces coupes droites ne peuvent être obtenues avec des lasers de découpe classiques.
Ainsi, on peut obtenir un cône d’entré du trou dans un corps de type monocristallin, ce qui n’était pas possible avec d’autres systèmes. En particulier, un tel cône est utile pour un pivot d’un axe amagnétique, qui est plus mou. En effet, la combinaison d’un tel axe avec une pierre de type monocristalline est déformable sous l’effet d’un choc, de sorte qu’il est absorbé par l’axe.
De plus, les impulsions ultra-courtes du laser permettent d’éviter un échauffement thermique de la pierre, qui nuisent à la qualité de la pierre.
En outre, l’état de surface Ra de la pierre obtenue avec le procédé selon l’invention est de l’ordre de 0.1 , ce qui permet ensuite de polir la pierre avec des moyens conventionnels de polissage. Ainsi, ce procédé apporte des avantages importants tout en gardant une mise en œuvre sans grande complexité.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le cône obtenu lors de l’étape d’ablation a un angle compris dans un intervalle allant de 30° à 120°, de préférence de 45° à 90°.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’ablation est effectuée couche par couche, chaque couche ayant une épaisseur comprise dans un intervalle allant de 1 à 10pm, de préférence de 2 à 4pm.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, les impulsions ont une durée comprise dans un intervalle allant de 50 à 400 fs, de préférence dans un intervalle allant de 250 à 300 fs ou de 80 à 100 fs.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le laser a une longueur d’onde comprise dans un intervalle allant de 400 à 600nm, de préférence entre 450 et 550nm, voire de 500nm.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le corps minéral comprend du AL203.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le procédé comprend une étape préalable de fabrication du corps par un procédé de type Verneuil.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le procédé comprend une étape supplémentaire de finition, par exemple un rodage et/ou un brossage et/ou un polissage du corps minéral après l’étape laser, en particulier sur les zones d’ablation.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’étape d’ablation laser comprend le creusement du trou, le trou étant de préférence traversant entre une face inferieure et une face supérieure de la pierre.
L’invention porte également sur une pierre minérale de type monocristalline, notamment pour une pièce d’horlogerie, ladite pierre comportant une face pourvue d’un trou formé dans le corps de la pierre et d’un élément fonctionnel à l’entrée du trou. La pierre est remarquable en ce que l’élément fonctionnel a une forme de cône.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la pierre comprend une face supérieure et une face inférieure, la face inférieure comportant le cône
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, le trou est traversant de manière à relier ledit cône à la face supérieure de ladite pierre.
Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ladite pierre comprend du AL203. Enfin, l’invention porte également sur une pièce d’horlogerie comprenant une telle pierre, notamment pour un palier amortisseur.
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 : - la figure 1 est un schéma synoptique de la réalisation d’une pierre selon le procédé de l’invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique d’une pierre obtenue après l’étape d’ablation laser grâce au procédé selon l’invention ; - la figure 3 est une représentation schématique d’un ensemble comprenant une pierre de la figure 2 et d’un axe muni d’un pivot.
Description détaillée des modes de réalisation préférés
Comme expliqué ci-dessus, l’invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pierre susceptible de former un élément de guidage d’une pièce d’horlogerie. La pierre est par exemple destinée à entrer en contact avec un pivot afin de rendre ce dernier mobile en rotation avec un frottement minimal. On comprend donc que la présente invention permet notamment de réaliser une pierre pouvant former tout ou partie d’un palier d’un axe monté en rotation.
La pierre est formée à partir d’un corps minéral de type monocristallin. Le corps comprend par exemple du AL203.
Le procédé 1 , représenté sur la figure 1 , comprend une première étape 2 de fabrication du corps minéral cristallin par un procédé de type Verneuil, qui est bien connu dans le domaine de l’horlogerie. Le matériau est formé à partir d’une poudre fondue par un chalumeau oxhydrique à plus de 2000°C. Le corps se cristallise après refroidissement en dessous du point de fusion. Le corps est dimensionné de manière à obtenir des dimensions proches de celles souhaitées, notamment pour faciliter son usinage futur. Cette étape fournit un corps monobloc monocristallin.
Selon l’invention, le procédé comprend une deuxième étape d’ablation laser 3 afin de former un cône d’entrée d’un trou de la pierre. Lors de l’étape d’ablation laser 3, le corps est soumis à une ablation de matière par balayage sur au moins une face du corps d’un rayonnement laser à impulsions ultra- courtes dont la durée est inférieure à cent picosecondes, et dont le rayon est guidé par un système à précession d’au moins trois axes configuré pour annuler l’angle conique du laser dû à la focalisation dudit laser. Un tel dispositif est par exemple décrit dans le document WO 2017029210. Il existe différents types de dispositifs permettant d’annuler au moins en partie l’angle conique du laser. Certains dispositifs utilisent un système de précession à cinq ou six axes.
Ainsi, le rayon laser a au moins un bord sensiblement droit, de sorte que ces dispositifs permettent de creuser la surface de la pierre et lui donner une forme spécifique de cône à l’entrée du trou d’un corps minéral monocristallin. Grâce à ce cône, si le pivot sort du trou à cause d’un choc, le pivot retourne dans le trou sans être abîmé par l’arête du bord du trou. Un tel cône facilite l’insertion d’un pivot dans le trou, et évite le risque d’usure du pivot en cas de choc. L’arête d’un cône étant moins saillante, le risque d’usure est largement diminué. On choisit par exemple un angle compris entre 30° et 120°, de préférence compris entre 45° et 90°.
L’ablation est effectuée couche par couche, le laser balayant une zone du corps pour le creuser. Chaque couche a, par exemple, une épaisseur comprise dans un intervalle allant de 1 à 10pm, de préférence de 2 à 4pm. On enlève de la matière couche par couche jusqu’à obtenir la forme souhaitée.
Le laser a par exemple une longueur d’onde comprise entre 400 et 600nm, de préférence entre 450 et 550nm, voire de l’ordre de 500nm. La durée de la pulsation est inférieure à la picoseconde, par exemple comprise dans un intervalle allant de 50 à 400 fs, de préférence dans un intervalle allant de 250 à 300 fs ou de 80 à 100 fs. De telles caractéristiques permettent de creuser le corps sans nuire aux propriétés du matériau formant la pierre. Il est aussi possible de creuser le trou dans la pierre. Cette étape de procédé permet de percer le trou directement à la bonne dimension, sans avoir à passer par une ébauche, puis une étape d’usinage pour que le trou ait des dimensions exactes et homogènes sur toute la hauteur du trou. Enfin, une troisième étape de finition 4 permet de donner à la pierre un état de surface compatible avec son utilisation. On cherche par exemple à obtenir un état de surface Ra=0.05pm. Une telle étape de finition peut ainsi comporter un rodage et/ou un brossage et/ou un polissage permettant l’ajustage des cotes finales et/ou le retrait d’arêtes et/ou la modification locale de la rugosité.
Telle que représentée sur les figures 2 et 3, l’invention porte également sur une pierre 10, susceptible d’être obtenue par le procédé décrit précédemment, la pierre formant par exemple un élément de guidage destiné à être monté dans un palier amortisseur d’une pièce d’horlogerie. Toutefois, une telle pierre ne saurait se limiter au domaine horloger et peut s’appliquer à tout élément monté mobile par rapport à un palier. La pierre 10 comprend les caractéristiques décrites dans le procédé précédemment. En particulier, elle est formée d’un matériau minéral monocristallin, comprenant par exemple du AL03.
Avantageusement, la pierre 10 est traversée par un trou 8 destiné à recevoir un pivot 17, également appelé tourillon. La pierre comporte, une face supérieure 5 et une face inférieure 6 dont l’une comprend un cône 12 communiquant avec le trou traversant 8. Autrement dit, le trou 8 communique avec la face supérieure 5 et avec aussi un évidement sensiblement conique défini dans la face inférieure 6. Cet évidement forme alors un cône d’engagement de la pierre percée 2. Le cône 12 est de préférence cylindrique. Le cône 12 a une première ouverture 19 à sa base et une deuxième ouverture 21 à son sommet. La première ouverture 19 est plus grande que la deuxième 21 , et est formée dans la face inférieure 6 de la pierre 10. La liaison du cône 12 et du trou 8 s’effectue par la deuxième ouverture 21 pour former une arête 15.
Ainsi, l’évasement du cône 12 permet d’insérer facilement le pivot 17 de l’axe 16 d’une pièce mobile en rotation, notamment en cas de choc. L’angle du cône est choisi pour éviter que l’arête 15 formée par le haut du cône et le trou 8 ne soit trop saillante. On choisit par exemple un angle compris entre 30° et 120°, de préférence compris entre 45° et 90°.
On remarque également qu’une paroi interne du corps de cette pierre 10 définie au niveau du trou 8 comporte une zone arrondie destinée à minimiser le contact avec le pivot mais également à faciliter une éventuelle lubrification. On notera que la minimisation du contact avec le pivot permet notamment de diminuer les frottements avec le pivot.
La face supérieure 5 de la pierre comprend un rebord 7, notamment pour enserrer latéralement un contre-pivot dans le cas d’un palier. Le rebord 7 est de préférence périphérique, c’est-à-dire qu’il délimite le bord de la face supérieure 5 de la pierre 10. De plus, il définit une zone interne 9 de la face supérieure 5 comportant une face d’appui 11 et la sortie du trou débouchant 8, et une zone 14 convexe concentriquement depuis la face d’appui 11 jusqu’au trou 8.
Une face supérieure 5 avec un tel rebord 7 permet par exemple de bloquer latéralement un élément agencé sur la face supérieure de la pierre 10. Dans le cas d’un palier pour un axe balancier, dans lequel la pierre 10 sert d’élément de guidage, on peut disposer une pierre contre-pivot de telle sorte qu’elle soit bloquée latéralement par le côté interne 18 du rebord 7 tout en reposant sur la face d’appui 11. La pierre contre-pivot est dimensionnée pour correspondre à la zone 9 de la pierre ayant subi l’ablation laser. La pierre forme ainsi un support axial et radial d’un contre-pivot. Le contre-pivot, non représenté sur les figures peut être emboîté dans la pierre 10 pour le supporter axialement et le maintenir latéralement. En outre, la pierre 10 a une face périphérique 13 en partie évasée reliant la face inférieure 6 de plus petite surface à la face supérieure 5 de plus grande surface.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l’exemple illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l’homme de l’art. En particulier, d’autres types d’éléments fonctionnels formés par lors de l’étape d’ablation laser peuvent être envisagés avantageusement selon l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé (1 ) de fabrication d’une pierre (10), notamment pour une pièce d’horlogerie, à partir d’un corps minéral de type monocristallin, la pierre (10) comprenant un trou (8), caractérisé en ce en ce qu’il comprend une étape d’ablation (3) dans laquelle le corps est soumis à une ablation de matière par balayage sur au moins une face du corps d’un rayonnement laser à impulsions ultra-courtes dont la durée est inférieure à cent picosecondes, et dont le rayon est guidé par un système à précession d’au moins trois axes configuré pour annuler au moins en partie l’angle conique de focalisation dudit laser, l’étape d’ablation laser comprenant le creusement d’un cône (12) d’entrée du trou (8), l’ablation (3) étant effectuée couche par couche, chaque couche ayant une épaisseur comprise dans un intervalle allant de 1 à 10pm, de préférence de 2 à 4pm.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le cône
(12) obtenu lors de l’étape d’ablation (3) a un angle compris dans un intervalle allant de 30° à 120°, de préférence de 45° à 90°.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les impulsions ont une durée comprise dans un intervalle allant de 50 à 400 fs, de préférence dans un intervalle allant de 250 à 300 fs ou de 80 à 100 fs.
4. Procédé selon l’une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le laser a une longueur d’onde comprise dans un intervalle allant de 400 à 600nm, de préférence entre 450 et 550nm, voire de 500nm.
5. Procédé selon l’une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps minéral comprend du AL203.
6. Procédé selon l’une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape préalable de fabrication (2) du corps par un procédé de type Verneuil.
7. Procédé selon l’une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé (1 , 5) comprend une étape supplémentaire de finition (4, 12), par exemple un rodage et/ou un brossage et/ou un polissage du corps minéral après l’étape laser, en particulier sur les zones d’ablation.
8. Procédé selon l’une, quelconque, des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’ablation laser (3, 1 1 ) comprend le creusement du trou (8), le trou étant de préférence traversant entre une face inferieure (6) et une face supérieure (5) de la pierre (10).
9. Pierre minérale de type monocristalline, notamment pour une pièce d’horlogerie, ladite pierre comportant une face (6) pourvue d’un trou (8) formé dans le corps de la pierre (10) et d’un élément fonctionnel à l’entrée du trou (10), caractérisée en ce que l’élément fonctionnel a une forme de cône (12).
10. Pierre minérale selon la revendication 9, caractérisée en ce qu’elle comprend une face supérieure (5) et une face inférieure (6), la face inférieure (6) comportant le cône (12).
1 1 . Pierre minérale selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que le trou (8) est traversant de manière à relier ledit cône (12) à la face supérieure (5) de ladite pierre (10).
12. Pierre selon l’une, quelconque, des revendications 9 à 1 1 , caractérisée en ce qu’elle comprend du AL203.
13. Pièce d’horlogerie, comprenant une pierre (10) selon l’une, quelconque, des revendications 9 à 12, notamment pour un palier amortisseur.
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