EP4427100A1 - Composant horloger monolithique réalisé en impression multi-métallique - Google Patents

Composant horloger monolithique réalisé en impression multi-métallique

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Publication number
EP4427100A1
EP4427100A1 EP22805867.3A EP22805867A EP4427100A1 EP 4427100 A1 EP4427100 A1 EP 4427100A1 EP 22805867 A EP22805867 A EP 22805867A EP 4427100 A1 EP4427100 A1 EP 4427100A1
Authority
EP
European Patent Office
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jeweler
monolithic
component
watch
component according
Prior art date
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Pending
Application number
EP22805867.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Marie Bichot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Richemont International SA
Original Assignee
Officine Panerai AG
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 Officine Panerai AG filed Critical Officine Panerai AG
Publication of EP4427100A1 publication Critical patent/EP4427100A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G04B29/02—Plates; Bridges; Cocks
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    • G04B17/325—Component parts or constructional details, e.g. collet, stud, virole or piton for fastening the hairspring in a fixed position, e.g. using a block

Definitions

  • the present invention generally relates to the field of watchmaking, more particularly the field of the manufacture of watchmaking components, such as for example the oscillating weights, the balances, the movements, the middles or the watch cases as well than the field of jewelry.
  • the document CH715022 discloses a process for manufacturing a watchmaking or jewelery covering component made of a composite material comprising a reinforcement formed from a preferably openwork structure and a matrix composed of a synthetic material, said process comprising the successive steps consisting of: a) producing a 3D file of the reinforcement, b) constructing said reinforcement by additive manufacturing, c) embedding all or part of said reinforcement within the synthetic material.
  • the present invention aims to provide a new construction of watch components, offering new mechanical and / or aesthetic possibilities, while facilitating manufacture.
  • the invention relates, in a preliminary aspect, to a monolithic watch or jeweler component comprising:
  • first portion formed from a first sintered metal powder, the first portion having a first mechanical characteristic selected from a first density, a first hardness and a first Young's modulus
  • the second portion having a second mechanical characteristic chosen from among a second density, a second hardness and a second Young's modulus, in which the first mechanical characteristic is different from the second mechanical characteristic and in that the first density is at least 50% greater than the second density, preferably at least 60% greater, very preferably at least 70% greater; or the first hardness is greater than the second hardness, preferably greater than 20%, very preferably greater than 50%; or the first Young's modulus is higher than the second Young's modulus, preferably higher by 20%, very preferably higher by 50%.
  • the first portion has a first predetermined pattern and the second portion has a second predetermined pattern.
  • the invention relates, in a first aspect, to a monolithic watch or jeweler component comprising:
  • first portion having a first density and formed of a first sintered metal powder
  • second portion having a second density and formed of a second sintered metal powder, in which the first density is at least 50% higher than the second density, preferably at least 60% higher, very preferably at least 70% higher.
  • sintered powder is meant a powder having undergone sintering as a manufacturing process consisting in heating the powder, with or without total melting of the powder. Under the effect of heat, the grains of the powder coalesce with each other, at least locally, which ensures the cohesion and general strength of the component obtained by sintering. In other words, by coalescence is meant a meeting or fusion of elements which are in contact.
  • the heating can be carried out by means of a laser, by microwaves, by plasma, by induction or any other means.
  • the powder(s) can be agglomerated or preformed beforehand.
  • the powder(s) can be pressurized before or after heating.
  • Sintering can also involve a binder, that is to say that the grains of the powder are bonded together by a binder before the heating step.
  • a debinding step is generally understood to mean the elimination, by heat treatment or by the action of a solvent, of the binder present in a part previously obtained by shaping a mixture of metal (or ceramic) powder and polymer binder. .
  • It can be an intermediate step in which the binder is removed from the component, for example by degrading and/or evaporating the binder (burning), by melting it or by chemical action.
  • monolithic component is meant a component in a single piece, in a single block, solid.
  • monolithic component is meant here a component for which the mechanical assembly of the component itself is not achieved by screwing, riveting, pinning or driving in, for example. In other words, there is no screw, rivet or pin to assemble the first portion to the second portion; and the first portion is not flushed with the second portion or vice versa.
  • This makes it possible to propose a new watch component construction, in metal, with an optimized distribution of the densities of the component portions. This allows component construction using sintered metal powders, adjusting the density of each portion so as to optimize operation and weight distribution on the component, while having a monolithic component, more robust and reliable. .
  • the monolithic watchmaker or jeweler component is an oscillating weight comprising a segment and in which the first portion forms the segment.
  • the monolithic watchmaker or jeweler component comprises a hub, and the second portion is an arm arranged between the hub and the segment.
  • the second portion comprises the hub and the arm, the arm being arranged between the hub and the segment.
  • the first portion is made of gold or gold alloy, platinum or platinum alloy, tungsten or tungsten alloy, and
  • the second portion is made of copper, copper alloy or brass, titanium or titanium alloy, aluminum or aluminum alloy.
  • the first portion or the second portion comprises gold or gold alloy, platinum or platinum alloy, tungsten or tungsten alloy, copper, copper alloy or brass, titanium or alloy titanium, or aluminum or aluminum alloy such as aluminum bronze, or tantalum, hafnium, or iridium and their alloys. This list is not exhaustive.
  • the watch component is a balance comprising a rim and at least one arm, and the first portion is the rim and the second portion is the at least one arm.
  • the first portion is made of gold or gold alloy
  • the second portion is made of copper, copper alloy, or brass.
  • the first portion or the second portion comprises gold or gold alloy, platinum or platinum alloy, tungsten or tungsten alloy, copper, copper alloy or brass, titanium or alloy titanium, or aluminum or aluminum alloy such as aluminum bronze, or tantalum, hafnium, or iridium and their alloys. This list is not exhaustive.
  • the invention relates to a monolithic watch or jeweler component comprising:
  • a second portion having a second hardness and formed of a second sintered metal powder, and in which the first hardness is greater than the second hardness, preferentially higher by 20%, very preferentially higher by 50%.
  • the density is linked to the base material (i.e the powder before sintering) as well as to the compactness of the grains of the powder once the powder has been sintered, the powder possibly being compacted and/or densified before sintering.
  • the density is linked to the material used itself, that is to say by having a component free of porosity (or substantially free of porosity). In other words, in this case, there is no more free space between the powder grains once the powders have been sintered.
  • the first hardness is greater than the second hardness, preferably greater than 50%, very preferably 100%.
  • the first hardness is between 200HV and 1500HV.
  • the second hardness is between 70HV and 250HV.
  • the first portion is made of tungsten or tungsten alloy, gold or gold alloy, or steel
  • - the second portion is made of copper or copper alloy.
  • the first portion or the second portion is made of aluminum or aluminum alloy.
  • the timepiece component is a bridge
  • the first portion is a pivoting portion
  • the second portion is an attachment portion.
  • Pivoting portion is understood to mean a portion arranged to receive a pivot or a bearing, for example.
  • the pivoting portion can receive for example a shaft end or a bearing, via a ruby or not. This improves the tribological behavior of the first portion.
  • the invention relates to a monolithic watch or jeweler component comprising:
  • the first Young's modulus is greater than the second Young's modulus by 20%, preferably greater than 50%, very preferably greater than 100%.
  • the watch component is a middle part comprising at least one horn, said first portion being located at said horn, and the first portion is covered by the second portion, and preferably the first portion is made of steel. (Young's modulus between 200 and 230 GPa depending on the alloy grades) and the second portion is in bronze, copper or copper alloy (Young's modulus between 90 and 130 GPa depending on the alloy grades ). It is also possible to provide the second portion in yellow gold and the first portion in white gold (harder) as reinforcement.
  • the first portion has a threaded or pin-shaped zone.
  • the invention relates to a process for manufacturing the monolithic watch or jewelery component according to one of the preceding aspects, comprising the following steps:
  • the depositing step consists in depositing the first metallic powder and/or the second metallic powder in, on or within a sintering tool.
  • the sintering tool comprises a support or a sintering mold.
  • the sintering operation further comprises the application of an electric current to the first metallic powder and/or to the second metallic powder.
  • the sintering is carried out using flash sintering, or “spark plasma sintering (SPS)”. It is also possible to perform hot pressing.
  • the depositing step consists in depositing the first metallic powder and/or the second metallic powder using a sintering tool.
  • the sintering tool is a multi-metallic 3D printing machine.
  • the multi-metallic 3D printing machine is arranged to allow direct printing by deposition of metallic powder and heat input. Heat can be supplied by laser.
  • the 3D printing machine implements manufacturing by stereolithography or by binder jetting on a metal powder (metal binder jetting in English).
  • the manufacturing process comprises a preliminary step consisting of:
  • the manufacturing process comprises a step consisting in:
  • the debinding is carried out by chemical attack, or by degradation and/or evaporation (burning).
  • the first metallic powder and the second metallic powder are sintered simultaneously.
  • the first metal powder has a physical property, such as a mechanical strength, different from the second metal powder.
  • FIG. 1 shows an oscillating mass according to a first embodiment of a watch component, perspective view,
  • FIG. 3 shows an oscillating system comprising a hairspring and a balance wheel according to a second embodiment of the watch component, seen in perspective,
  • FIG. 4 shows a caseband according to a third embodiment
  • FIG. 5 shows a watch movement with the oscillating mass, the balance and a bridge according to a fourth embodiment
  • Figure 1 shows an oscillating mass 100 according to a first embodiment of a timepiece component, perspective view.
  • the oscillating mass 100 comprises a hub 110 arranged to wind a spring via a wheel of an automatic winding system.
  • the monolithic watch component here is the oscillating weight 100.
  • the oscillating weight 100 further comprises a main branch (or arm, or main arm) 131 and two auxiliary branches (or auxiliary arms) 130, optional, connecting the hub 110 to a segment 120 (or segment portion 120) of the oscillating weight 100.
  • the branches auxiliaries 130 are separated from the main branch 131 by recesses 132, on either side of the main branch 131.
  • the main branch 131 can include a logo 140 produced by engraving or any other means.
  • the segment 120 can include an inscription 141, such as for example a reference, a legal notice or the brand of the watch as shown in Figure 1.
  • the inscription 141 can be made by engraving for example or any other means.
  • the oscillating weight 100 may comprise a main flat surface 133, and the logo 140 and the inscription 141 can be made on any part of the oscillating weight 100, in particular on any part of the main flat surface 133.
  • the segment 120 includes a chamfer 122 between the main flat surface 133 and a side face 121 of the oscillating mass 100.
  • Figure 2 shows the oscillating weight 100 in a perspective view of the side opposite to that of Figure 1.
  • the hub 110 comprises a track 111 and a centering portion 112 in order to cooperate with the automatic winding system, in particular with a ball bearing fitted with a toothed crown, allowing the mounting of the oscillating weight 100 on the movement and the transmission of the movements of the oscillating mass 100 to the gear trains of the automatic winding system.
  • the segment 120 comprises a protrusion 123 and a recess 124, set back from the protrusion 123.
  • the protrusion 123 is a distal portion of the oscillating mass 100.
  • a first portion of the oscillating weight 100 is the segment 120 (or segment portion) and a second portion is the main arm 131 arranged between the hub 110 and the segment 120.
  • the segment 120 is made of gold or gold alloy, platinum or platinum alloy, tungsten or tungsten alloy, and the main arm 131 is made of copper, copper alloy or brass, titanium or titanium alloy, aluminum or aluminum alloy.
  • the auxiliary arms 130 are preferably made of the same material as the main arm 131, but can also be made of another material.
  • the density of gold depends on its purity. We can consider that the density of 24 carat gold is 19.3; that of 22 carat gold is 17.7; that of 18 carat gold is 16.5; that of 14 carat gold is 14.5; that of 9 carat gold is 11.5. In addition, we can consider that the density of silver called "999" is 10.5; that of silver called “925” is 10.4; that of platinum 21.5; that of palladium of 12.0; that of copper 8.9; that of tungsten of 18.5; that of brass 8.7; that of aluminum of 2.7; that of titanium of 4.5. For the record and comparison, the density of water is 1. The numerical value of the density is equal to the numerical value of the density: thus, for example, water has a density of 1, in other words a density of 1 g/cm3.
  • the segment 120 is thus formed from a first sintered metal powder and the main arm 131 is formed from a second sintered metal powder.
  • the auxiliary arms 130 are preferably formed from the second sintered powder.
  • the materials of the powders are preferably selected from the materials listed above, without being limited thereto.
  • the hub 110 can be made of any material, that is to say preferably the same material as the main arm 131, with the same sintered powder.
  • the hub 110 can be made of another material, such as that of the segment 120 for example.
  • the segment is made of 18 carat gold or more, and the main arm 131 is made of a copper alloy, for example brass.
  • the watch component here the oscillating mass 100, but this applies to all watch components, in particular those mentioned above and below
  • a binder in particular a polymer binder
  • thermoplastics for example polyethylene, polypropylene
  • plasticizers for example paraffin, polyethylene glycol
  • wetting agents for example stearic acid
  • This mixture also called “feedstock”
  • feedstock can be extruded in an injection press to obtain a so-called “green” component.
  • the so-called “green” component then undergoes debinding, for example by chemical or thermal action, in order to obtain a so-called “brown” component.
  • the “brown” part is then sintered, that is to say heated, generally to a value close to the melting point, so as to obtain a so-called “grey” part, or final part.
  • the final part can however undergo a final finishing step, such as for example polishing, surface treatment or engraving.
  • a final finishing step such as for example polishing, surface treatment or engraving.
  • FIG. 3 represents an oscillating system comprising a hairspring 10 and a balance wheel 12 according to a second embodiment of the timepiece component, seen in perspective.
  • the monolithic timepiece component is the balance 12, as illustrated in Figure 3.
  • the oscillating system 1 also called a resonator, comprises a balance-spring system 2 with the balance 12 coupled to the balance spring 10, associated with an escapement 4.
  • the balance-spring system 2 is mounted on a balance bridge 6, intended to be itself assembled to the plate of the watch movement.
  • the assembly of the plate and the bridges of the watch movement constitute the frame of the movement, as illustrated in figure 5.
  • the internal end of the spiral spring 10 is here integral with the balance 12 while its external end 14 is fixed to a stud carried by a stud carrier 18, intended to be secured to the frame.
  • the oscillations of the balance wheel 12 make it possible to actuate an anchor 20, the latter cooperating with the toothing of an escape wheel 22 of an escape wheel set, in a conventional manner.
  • the first portion of the watch component is a balance rim or rim 11 and the second portion is at least one arm 13 (here two arms 13).
  • the rim 11 can be equipped with screws 15 (or weights or pawns) in order to adjust its inertia, to adjust the balance of the balance 12 or the regularity of the balance-spring system 2.
  • the serge 11 is made of gold or gold alloy, and the arms 13 are made of copper, copper alloy, or brass.
  • the serge 11 has a first density and is formed from a first metal powder (here gold or a gold alloy) and the arms 13 have a second density and are formed by a second metal powder (here copper, a copper alloy, or brass).
  • Figure 4 shows a caseband according to a third embodiment.
  • the timepiece component is a middle part 1001 .
  • a watch case 1000 includes middle part 1001 and is closed by a bezel and a back not shown, in a conventional manner.
  • the caseband 1001 further comprises at least one horn, here four horns 1002.
  • the horns 1002 each comprise a housing 1003 intended to receive one end of a bar, so as to fix a watch strap to the caseband 1001 .
  • the middle part 1001 further comprises a crown housing 1004 in order to receive a crown stem 1009, represented in FIG. 5, and allowing for example the setting of the time.
  • the caseband 1001 further comprises two threads 1005 arranged to receive the fixing screws of the crown guard 1006.
  • the horn 1002 comprises a first portion 1007 underlying a second portion 1008 covering it.
  • the first portion 1007 has a first Young's modulus and is formed from a first sintered metal powder.
  • the second portion has a second Young's modulus and is formed of a second sintered metal powder, and the first Young's modulus is greater than the second Young's modulus.
  • the first portion 1007 is preferably made of steel and the second portion is preferably made of bronze, copper or copper alloy.
  • the first portion 1007 provides stiffening of the horn 1002 while making it possible to have a material covering it with greater aesthetics, better allergic or maintenance characteristics.
  • an underlying material for the crown guard 1006 as a first portion, with a second portion covering it, so for example as to highlight an inscription in a predetermined zone 1006i of the crown guard 1006.
  • the inscription can be REG. for a first predetermined zone and TM. for a second predetermined area, meaning registered mark.
  • FIG. 5 represents a watch movement 200 with the oscillating weight 100, the balance wheel 12 and a bridge according to a fourth embodiment.
  • the watch movement 200 is equipped with the oscillating weight 100 as presented above, in connection with Figures 1 and 2.
  • the watch movement 200 is equipped with the oscillating system 1, with the balance wheel 12 and the hairspring 10, in a variant vis-à-vis the description above in connection with Figure 3.
  • the watch movement 200 is intended to be cased in a casing of the caseband 1001, as presented above, in connection with Figure 4.
  • the bridge for example the balance bridge 6, is fixed to the plate 202 of the movement 200 using fixing screws 7, at an attachment portion (also called the second portion) of the bridge balance 6.
  • the balance bridge 6 comprises a pivoting portion (also called first portion) arranged to receive a ruby 9 of an anti-shock system for example.
  • Ruby 9 is arranged to receive one end of a balance shaft 8 attached to balance wheel 12.
  • Ruby 9 is also called a clockwork stone.
  • the movement 200 may include another bridge 201 in order to allow the fixing and pivoting of other parts of the movement 200, and thus act as a barrel bridge, a center wheel bridge, a bridge return, or even a bridge called a 3/4 plate bridge (typically covering 3/4 of the plate 202).
  • the other bridge 201 further comprises another first portion, also called pivoting portion 208, arranged to receive a jewel 203.
  • the other bridge 201 can comprise several pivoting portions 208 to receive several jewels 203, as illustrated in Figure 5.
  • the other bridge 201 comprises another second portion, also called the attachment portion, fixed to the plate 202 by fixing screws 207.
  • the balance bridge 6 is formed of two sintered metal powders distributed by portion. It is the same for the other bridge 201.
  • the pivoting portion is made of a hard metal, such as steel, and the attachment portion is made of brass.
  • the balance bridge 6 (or the other bridge 201 ) is mainly made of brass, with the pivoting portion of hard metal, such as steel or cobalt-based or nickel-based superalloy.
  • balance shaft 8 With the main portion of the balance shaft 8 made of titanium and with the ends forming a friction zone made of steel.
  • the ends of balance shaft 8 thus form the first portion and the main portion of balance shaft 8 thus forms the second portion.
  • Titanium improves magnetic properties and steel improves friction properties (or tribological properties). This makes it possible to retain the performance in terms of friction as a conventional balance shaft is entirely made of steel, and to use the monolithic component (here balance shaft 8) in a usual movement while improving the magnetic performance.
  • a titanium portion and a steel portion as a zone receiving a bearing.
  • Figure 6 shows the bridge in perspective view.
  • FIG. 6 shows the bridge (here the other bridge 201) in perspective view.
  • the other bridge 201 comprises, as indicated above, the attachment portion 209 and the pivoting portion 208.
  • the other bridge 201 can comprise a housing receiving a transmission system 150 allowing the transfer of energy mechanism of the oscillating mass 100 to the mainspring of the movement 200.
  • the first metal powder and the second metal powder do not have the same magnetic characteristics.
  • a watch component comprising a first portion forming micromagnets embedded in a second non-magnetic portion. This makes it possible in particular to improve the protection against corrosion of the first portion and/or to improve the compactness (saving of space).
  • the timepiece component can be a micro rotor; or even a component allowing a position indication by means of micro-magnets.
  • metal powders for example three metal powders, four metal powders, five metal powders, without being limited thereto.
  • this makes it possible to predict gradients of materials (i.e. with a gradual evolution of the modified physical characteristic), so as in particular to reduce the stresses in particular at the level of the transitions.
  • this also makes it possible to improve sintering with a buffer powder in the event of incompatibility or less compatibility of sintering between two powders.
  • the metals or metal alloys can be in a crystalline structure or in an amorphous structure, otherwise called metallic glasses.

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Abstract

Composant horloger monolithique comprenant : - une première portion poudre métallique frittée, - deuxième poudre métallique frittée, dans lequel la première densité est au moins 50% supérieure à la deuxième densité, préférentiellement au moins 60% supérieure, très préférentiellement au moins 70% supérieure, et dans lequel le composant horloger monolithique est une masse oscillante (100) comprenant un segment (120) et dans lequel la première portion forme le segment (120), et la deuxième portion est un bras (131) agencé entre le moyeu (110) et la portion de segment (120).

Description

DESCRIPTION
Titre de l'invention: Composant horloger monolithique réalisé en impression multi-métallique
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine de l’horlogerie, plus particulièrement le domaine de la fabrication de composants horlogers, comme par exemple les masses oscillantes, les balanciers, les mouvements, les carrures ou encore les boîtes de montre ainsi que le domaine de la joaillerie.
[0002] On connait des procédés de fabrication additive de composant d’habillage en horlogerie. Le document CH715022 divulgue un procédé de fabrication d’un composant d’habillage en horlogerie ou en bijouterie réalisé dans un matériau composite comprenant un renfort formé d’une structure de préférence ajourée et une matrice composée d’une matière synthétique, ledit procédé comprenant les étapes successives consistant à: a) réaliser un fichier 3D du renfort, b) construire ledit renfort par fabrication additive, c) noyer en tout ou partie ledit renfort au sein de la matière synthétique.
[0003] Toutefois, la technique divulguée par ce document n’est pas adaptée aux composants horlogers en métal, matière que ce document entend précisément écarter au profit de matières synthétiques telles que l’élastomère fluoré, l’élastomère polyuréthane, le silicone, l’élastomère thermoplastique ou encore thermodurcissable tel que l’époxyde.
[0004] La présente invention a pour but de proposer une nouvelle construction de composants horlogers, offrant de nouvelles possibilités mécaniques et/ou esthétiques, tout en facilitant la fabrication.
[0005] L’invention concerne, dans un aspect liminaire, un composant horloger ou joaillier monolithique comprenant :
- au moins une première portion formée d’une première poudre métallique frittée, la première portion ayant une première caractéristique mécanique choisie parmi une première densité, une première dureté et un premier module d’Young,
- au moins une deuxième portion formée d’une deuxième poudre métallique frittée, la deuxième portion ayant une deuxième caractéristique mécanique choisie parmi une deuxième densité, une deuxième dureté et un deuxième module d’Young, dans lequel la première caractéristique mécanique est différente de deuxième caractéristique mécanique et en ce que la première densité est au moins 50% supérieure à la deuxième densité, préférentiellement au moins 60% supérieure, très préférentiellement au moins 70% supérieure ; ou la première dureté est supérieure à la deuxième dureté, préférentiellement supérieure de 20%, très préférentiellement supérieure de 50% ; ou le premier module d’Young est supérieur au deuxième module d’Young préférentiellement supérieur de 20%, très préférentiellement supérieur de 50%.
[0006] Ceci permet de proposer une nouvelle construction de composant horloger ou joaillier, en métal, avec une répartition optimisée des densités, des duretés ou des modules d’Young des portions de composant.
[0007] Avantageusement, la première portion présente un premier motif prédéterminé et la deuxième portion présente un deuxième motif prédéterminé.
[0008] Ceci permet de répartir de façon optimale les portions et de faciliter la fabrication tout en améliorant les caractéristiques mécaniques du composant.
[0009] L’invention concerne, dans un premier aspect, un composant horloger ou joaillier monolithique comprenant :
- une première portion ayant une première densité et formée d’une première poudre métallique frittée, - une deuxième portion ayant une deuxième densité et formée d’une deuxième poudre métallique frittée, dans lequel la première densité est au moins 50% supérieure à la deuxième densité, préférentiellement au moins 60% supérieure, très préférentiellement au moins 70% supérieure.
[0010] On entend par poudre frittée une poudre ayant subi un frittage en tant que procédé de fabrication consistant à chauffer la poudre, avec ou sans fusion totale de la poudre. Sous l’effet de la chaleur, les grains de la poudre coalescent entre eux, au moins localement, ce qui assure la cohésion et la tenue générale du composant obtenu par frittage. En d’autres termes, on entend par coalescence une réunion ou fusion d'éléments qui sont en contact. Le chauffage peut être réalisé grâce à un laser, par microondes, par plasma, par induction ou tout autre moyen. La ou les poudres peuvent être au préalable agglomérées ou préformées. La ou les poudres peuvent être mises sous pression avant ou après le chauffage. Le frittage peut également faire intervenir un liant, c’est-à-dire que les grains de la poudre sont liés entre eux par un liant avant l’étape de chauffage. Dans ce cas, il peut être nécessaire de procéder à une étape de déliantage. On entend généralement par déliantage l’élimination, par un traitement thermique ou par l’action d’un solvant, du liant présent dans une pièce préalablement obtenue par mise en forme d’un mélange de poudre métallique (ou céramique) et de liant polymère. Il peut s’agir d’une étape intermédiaire dans laquelle le liant est enlevé du composant, par exemple en dégradant et/ou évaporant le liant (brûlage), en le faisant fondre ou par action chimique. On entend par composant monolithique un composant d’une seule pièce, d’un seul bloc, massif. On entend ici par composant monolithique un composant pour lequel l’assemblage mécanique du composant lui-même n'est pas réalisé par vissage, rivetage, piontage ou chassage par exemple. En d’autres termes, il n’y a pas de vis, de rivet ou de pion pour assembler la première portion à la deuxième portion ; et la première portion n’est pas chassée avec la deuxième portion ou vice-versa. [0011] Ceci permet de proposer une nouvelle construction de composant horloger, en métal, avec une répartition optimisée des densités des portions de composant. Ceci permet la construction de composant à l’aide de poudres métalliques frittées, en ajustant la densité de chaque portion de sorte à optimiser le fonctionnement et la répartition des poids sur le composant, tout en disposant d’un composant monolithique, plus robuste et fiable.
[0012] Avantageusement, le composant horloger ou joaillier monolithique est une masse oscillante comprenant un segment et dans lequel la première portion forme le segment.
[0013] Avantageusement, le composant horloger ou joaillier monolithique comprend un moyeu, et la deuxième portion est un bras agencé entre le moyeu et le segment. Avantageusement, la deuxième portion comprend le moyeu et le bras, le bras étant agencé entre le moyeu et le segment.
[0014] Avantageusement:
- la première portion est réalisée en or ou alliage d’or, en platine ou alliage de platine, en tungstène ou alliage de tungstène, et
- la deuxième portion est réalisée en cuivre, alliage de cuivre ou laiton, titane ou alliage de titane, en aluminium ou alliage d’aluminium.
[0015] Avantageusement, la première portion ou la deuxième portion comprend de l’or ou alliage d’or, du platine ou alliage de platine, du tungstène ou alliage de tungstène, du cuivre, alliage de cuivre ou laiton, du titane ou alliage de titane, ou de l’aluminium ou alliage d’aluminium comme du bronze d’aluminim, ou du tantale, de l’hafnium, ou de l’iridium et leurs alliages. Cette liste n’est pas exhaustive.
[0016] Ceci permet de proposer une masse oscillante avec une répartition optimisée des poids, de sorte à former un balourd et d’optimiser les autres caractéristiques telles que la facilité de fabrication, le coût, le frottement ou l’assemblage avec les autres pièces (roulement à bille généralement chassé ou rivé au niveau du moyeu), la tenue mécanique, l’esthétique, sans y être limité.
[0017] Avantageusement, le composant horloger est un balancier comprenant une serge et au moins un bras, et la première portion est la serge et la deuxième portion est l’au moins un bras.
[0018] Avantageusement :
- la première portion est réalisée en or ou alliage d’or, et
- la deuxième portion est réalisée en cuivre, alliage de cuivre, ou laiton.
[0019] Avantageusement, la première portion ou la deuxième portion comprend de l’or ou alliage d’or, du platine ou alliage de platine, du tungstène ou alliage de tungstène, du cuivre, alliage de cuivre ou laiton, du titane ou alliage de titane, ou de l’aluminium ou alliage d’aluminium comme du bronze d’aluminim, ou du tantale, de l’hafnium, ou de l’iridium et leurs alliages. Cette liste n’est pas exhaustive.
[0020] Ceci permet de proposer un balancier avec une répartition optimisée des poids et d’optimiser le ratio inertie / poids , la facilité de fabrication, le coût, le frottement avec les autres pièces ou dans l’air, la tenue mécanique, l’esthétique, sans y être limité. En particulier, ceci permet par exemple d’obtenir un balancier de même inertie qu’un balancier de l’art antérieur mais plus léger, améliorant ainsi la résistance au choc et le frottement au niveau des pivots d’un arbre de balancier sur lequel est monté le balancier. Ceci rend le système oscillant équipé du balancier plus précis et plus fiable.
[0021] Dans un deuxième aspect, l’invention concerne un composant horloger ou joaillier monolithique comprenant :
- une première portion ayant une première dureté et formée d’une première poudre métallique frittée,
- une deuxième portion ayant une deuxième dureté et formée d’une deuxième poudre métallique frittée, et dans lequel la première dureté est supérieure à la deuxième dureté, préférentiellement supérieure de 20 %, très préférentiellement supérieure de 50%.
[0022] Ceci permet de proposer un composant horloger ou joaillier avec une répartition optimisée des duretés des portions, tout en optimisant les autres caractéristiques. En particulier, il est fait référence aux caractéristiques de frottement avec d’autres matériaux, la résistance aux chocs, aux rayures, une meilleure tenue mécanique notamment à l’usinage ou à la gravure, sans y être limité. En outre, ceci permet d’améliorer la résistance à l’oxydation.
[0023] De préférence, la densité est liée au matériau de base (i.e la poudre avant frittage) ainsi qu’à la compacité des grains de la poudre une fois la poudre frittée, la poudre étant éventuellement compactée et/ou densifiée avant frittage.
[0024] Alternativement, la densité est liée à la matière utilisée elle-même, c’est-à-dire en ayant un composant exempt de porosité (ou sensiblement exempt de porosité). En d’autres termes, dans ce cas, il n’y a plus d’espace libre entre les grains de poudre une fois les poudres frittées.
[0025] Avantageusement, la première dureté est supérieure à la deuxième dureté, préférentiellement supérieure de 50%, très préférentiellement 100%.
[0026] Avantageusement, la première dureté est comprise entre 200HV et 1500HV.
[0027] Avantageusement, la deuxième dureté est comprise entre 70HV et 250HV.
[0028] Avantageusement :
- la première portion est réalisée en tungstène ou alliage de tungstène, or ou alliage d’or, ou en acier, et - la deuxième portion est réalisée en cuivre ou alliage de cuivre. Avantageusement, la première portion ou la deuxième portion est réalisée en aluminium ou alliage d’aluminium. [0029] Avantageusement, le composant horloger est un pont, la première portion est une portion de pivotement et la deuxième portion est une portion d’attache. On entend par portion de pivotement une portion agencée pour recevoir un pivot ou un palier par exemple.
[0030] Ceci permet de proposer un composant horloger, en particulier un pont, facile à réaliser, dont la portion de pivotement présente des caractéristiques de tenue mécanique, en particulier au frottement, améliorée, et de réduire les coûts pour la portion ne nécessitant pas de telles caractéristiques. La portion de pivotement peut recevoir par exemple une extrémité d’arbre ou un palier, par l’intermédiaire ou non d’un rubis. Ceci permet d’améliorer le comportement tribologique de la première portion.
[0031] Dans un troisième aspect, l’invention concerne un composant horloger ou joaillier monolithique comprenant :
- une première portion ayant un premier module d’Young et formée d’une première poudre métallique frittée,
- une deuxième portion ayant un deuxième module d’Young et formée d’une deuxième poudre métallique frittée, dans lequel le premier module d’Young est supérieur au deuxième module d’Young.
[0032] Avantageusement, le premier module d’Young est supérieur au deuxième module d’Young de 20%, préférentiellement supérieure de 50 %, très préférentiellement supérieure de 100%.
[0033] Ceci permet de proposer un composant horloger ou joaillier avec une répartition optimisée des modules d’Young, de sorte à proposer de nouvelles constructions de composant tout en optimisant les coûts de fabrication ou la tenue mécanique par exemple.
[0034] Avantageusement, le composant horloger est une carrure comprenant au moins une corne, ladite première portion étant localisée au niveau de ladite corne, et la première portion est recouverte par la deuxième portion, et de préférence la première portion est en acier (module d’Young entre 200 et 230 GPa en fonction des nuances d’alliages) et la deuxième portion est en bronze, en cuivre ou en alliage de cuivre (module d’Young entre 90 et 130 GPa en fonction des nuances d’alliages). Il est également possible de prévoir la deuxième portion en or jaune et la première portion en or blanc (plus dur) en renforcement.
[0035] Ceci permet de proposer une carrure optimisée au niveau de la corne, de sorte à protéger la corne, notamment des chocs, tout offrant une construction optimisée, notamment en termes de coût et d’esthétique.
[0036] Avantageusement, la première portion présente une zone filetée ou en forme de pion.
[0037] Ceci permet de proposer des pièces de fixation telles que des vis, des goujons ou des pions, avec une fabrication optimisée et sur requête (i.e. par exemple en faible quantité ou en fabrication délocalisée).
[0038] Dans un quatrième aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication du composant horloger ou joaillier monolithique selon l’un des aspects précédents, comprenant les étapes suivantes :
- déposer une première poudre métallique,
- déposer une deuxième poudre métallique, différente de la première poudre métallique, de manière séquentielle ou simultanée au dépôt de la première poudre métallique,
- former, par une opération de frittage, le composant horloger ou joaillier monolithique.
[0039] Ceci permet de proposer un procédé de fabrication optimisé pour la fabrication du composant horloger monolithique. En outre, ceci permet de faciliter la fabrication avec une plus grande liberté de fabrication, en particulier pour les formes gauches, notamment dans le cas de frittage et/ou de dépose simultanée. [0040] Avantageusement, l’étape de dépose consiste à déposer la première poudre métallique et/ou la deuxième poudre métallique dans, sur ou au sein d’un outillage de frittage. Avantageusement, l’outillage de frittage comprend un support ou un moule de frittage. De préférence, l’opération de frittage comprend en outre l’application d’un courant électrique à la première poudre métallique et/ou à la deuxième poudre métallique. Avantageusement, le frittage est réalisé à l’aide d’un frittage flash, ou « spark plasma sintering (SPS) » en anglais. Il est possible également de réaliser un pressage à chaud.
[0041] Avantageusement, l’étape de dépose consiste à déposer la première poudre métallique et/ou la deuxième poudre métallique à l’aide d’un outillage de frittage. Avantageusement, l’outillage de frittage est une machine d’impression 3D multi-métallique. De préférence, la machine d’impression 3D multi-métallique est agencée pour permettre une impression directe par dépôt de poudre métallique et apport de chaleur. L’apport de chaleur peut être réalisé par laser. Avantageusement, la machine d’impression 3D met en œuvre une fabrication par stéréolithographie ou par jet de liant sur une poudre métallique (metal binder jetting en anglais).
[0042] Avantageusement, le procédé de fabrication comprend une étape préliminaire consistant à :
- mélanger l’une de la première poudre et/ou de la deuxième poudre à un liant.
[0043] Avantageusement, le procédé de fabrication comprend une étape consistant à :
- réaliser une opération de déliantage après l’opération de frittage.
[0044] Avantageusement, le déliantage est réalisé par attaque chimique, ou par dégradation et/ou évaporation (brûlage).
[0045] Avantageusement, la première poudre métallique et la deuxième poudre métallique sont frittées simultanément. [0046] Avantageusement, la première poudre métallique présente une propriété physique, telle qu’une résistance mécanique, différente de la deuxième poudre métallique.
[0047] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple nullement limitatif et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une masse oscillante selon un premier mode de réalisation d’un composant horloger, vue en perspective,
- la figure 2 représente la masse oscillante selon une vue en perspective du côté opposé à celui de la figure 1 ,
- la figure 3 représente un système oscillant comprenant un spiral et un balancier selon un deuxième mode de réalisation du composant horloger, vu en perspective,
- la figure 4 représente une carrure selon un troisième mode de réalisation,
- la figure 5 représente un mouvement de montre avec la masse oscillante, le balancier et un pont selon un quatrième mode de réalisation,
- la figure 6 représente le pont en vue en perspective.
[0048] La figure 1 représente une masse oscillante 100 selon un premier mode de réalisation d’un composant horloger, vue en perspective.
[0049] La masse oscillante 100, comprend un moyeu 110 agencé pour remonter un ressort par l’intermédiaire d’une roue d’un système à remontoir automatique. Le composant horloger monolithique est ici la masse oscillante 100.
[0050] La masse oscillante 100 comprend en outre une branche principale (ou bras, ou bras principal) 131 et deux branches auxiliaires (ou bras auxiliaires) 130, optionnelles, reliant le moyeu 110 à un segment 120 (ou portion de segment 120) de la masse oscillante 100. Les branches auxiliaires 130 sont séparées de la branche principale 131 par des évidements 132, de part et d’autre de la branche principale 131.
[0051] La branche principale 131 peut comprendre un logo 140 réalisé par gravure ou tout autre moyen. Le segment 120 peut comprendre une inscription 141 , comme par exemple une référence, une mention légale ou la marque de la montre comme représenté à la figure 1. L’inscription 141 peut être réalisée par gravure par exemple ou tout autre moyen.
[0052] La masse oscillante 100 peut comprendre une surface plane principale 133, et le logo 140 et l’inscription 141 peuvent être réalisés sur toute partie de la masse oscillante 100, en particulier sur toute partie de la surface plane principale 133.
[0053] Le segment 120 comprend un chanfrein 122 entre la surface plane principale 133 et une face latérale 121 de la masse oscillante 100.
[0054] La figure 2 représente la masse oscillante 100 selon une vue en perspective du côté opposé à celui de la figure 1 .
[0055] Les numéros de référence sont repris autant que nécessaire pour les parties communes, et d’une manière générale, sur toutes les figures.
[0056] Le moyeu 110 comprend une piste 111 et une portion de centrage 112 afin de coopérer avec le système de remontoir automatique, en particulier avec un roulement à bille doté d’une couronne dentée, permettant le montage de la masse oscillante 100 sur le mouvement et la transmission des mouvements de la masse oscillante 100 aux rouages du système de remontoir automatique.
[0057] Le segment 120 comprend une protrusion 123 et un renfoncement 124, en retrait de la protrusion 123.
[0058] De préférence, la protrusion 123 est une portion distale de la masse oscillante 100. [0059] Ainsi, une première portion de la masse oscillante 100 est le segment 120 (ou portion de segment) et une deuxième portion est le bras principal 131 agencé entre le moyeu 110 et le segment 120.
[0060] De préférence, le segment 120 est réalisée en or ou alliage d’or, en platine ou alliage de platine, en tungstène ou alliage de tungstène, et le bras principal 131 est réalisé en cuivre, alliage de cuivre ou laiton, titane ou alliage de titane, en aluminium ou alliage d’aluminium.
[0061] Les bras auxiliaires 130 sont de préférence réalisés dans la même matière que le bras principal 131 , mais peuvent aussi être réalisés dans une autre matière.
[0062] D’une manière générale, la densité de l’or dépend de sa pureté. On peut considérer que la densité de l’or 24 carats est de 19.3 ; celle de l’or 22 carats est de 17.7 ; celle de l’or 18 carats est de 16.5 ; celle de l’or 14 carats est de 14.5 ; celle de l’or 9 carats est de 11.5. En outre, on peut considérer que la densité de l’argent dit « 999 » est de 10.5 ; celle de l’argent dit « 925 » est de 10.4 ; celle du platine de 21 .5 ; celle du palladium de 12.0 ; celle du cuivre de 8.9 ; celle du tungstène de 18.5 ; celle du laiton de 8.7 ; celle de l’aluminium de 2.7 ; celle du titane de 4.5. Pour mémoire et comparaison, la densité de l’eau est de 1 . La valeur numérique de la densité est égale à la valeur numérique de la masse volumique : ainsi, par exemple l’eau a une densité de 1 , autrement dit une masse volumique de 1 g/cm3.
[0063] Le segment 120 est ainsi formé d’une première poudre métallique frittée et le bras principal 131 est formé d’une deuxième poudre métallique frittée. Les bras auxiliaires 130 sont de préférence formés de la deuxième poudre frittée. Les matières des poudres sont de préférence sélectionnées parmi les matières énoncées ci-avant, sans y être limitées pour autant.
[0064] Le moyeu 110 peut être réalisé en toute matière, c’est-à- dire de préférence dans la même matière que le bras principal 131 , avec la même poudre frittée. Alternativement, le moyeu 110 peut être réalisé dans une autre matière, comme par exemple celle du segment 120.
[0065] Selon un mode de réalisation préféré, le segment est en or 18 carats ou plus, et le bras principal 131 est en alliage de cuivre, par exemple laiton.
[0066] Il est possible de former le composant horloger (ici la masse oscillante 100, mais cela s’applique à tous les composants horlogers, notamment ceux mentionnés ci-avant et ci-après) par frittage de poudre, avec ou sans l’utilisation d’un liant, notamment un liant polymère.
[0067] De manière conventionnelle, il est possible de mélanger, avant frittage, la poudre métallique et les granulés plastiques. Il est fait référence par exemple aux thermoplastiques (par exemple polyéthylène, polypropylène), aux fluidifiants (par exemple paraffine, polyéthylène glycol) ou des mouillants (par exemple acide stéarique). Ce mélange, également appelé « feedstock » peut être extrudé dans une presse à injection, afin d’obtenir un composant dit « vert ». Le composant dit « vert » subit alors le déliantage, par exemple par action chimique ou thermique, afin d’obtenir un composant dit « marron ». La pièce « marron » est ensuite frittée, c’est-à-dire chauffée, généralement jusqu’à une valeur proche du point de fusion, de sorte à obtenir une pièce dite « grise », ou pièce finale. La pièce finale peut toutefois subir une ultime étape de finition, comme par exemple un polissage, un traitement de surface ou une gravure. Il est fait référence aussi au moulage par injection de poudre ou de poudre métallique (powder injection molding en anglais ou metal injection molding abrévié MIM).
[0068] La figure 3 représente un système oscillant comprenant un spiral 10 et un balancier 12 selon un deuxième mode de réalisation du composant horloger, vu en perspective.
[0069] Dans le deuxième mode de réalisation, le composant horloger monolithique est le balancier 12, comme illustrée en figure 3. [0070] Le système oscillant 1 , également appelé résonateur, comprend un système balancier-spiral 2 avec le balancier 12 couplé au spiral 10, associé à un échappement 4.
[0071] Le système balancier-spiral 2 est monté sur un pont de balancier 6, destiné à être lui-même assemblé à la platine du mouvement horloger. L’ensemble de la platine et des ponts du mouvement horloger constitue le bâti du mouvement, comme illustré à la figure 5.
[0072] L’extrémité interne du ressort spiral 10 est ici solidaire du balancier 12 tandis que son extrémité externe 14 est fixée à un piton porté par un porte-piton 18, destiné à être rendu solidaire du bâti.
[0073] Les oscillations du balancier 12 permettent d’actionner une ancre 20, cette dernière coopérant avec la denture d’une roue d’échappement 22 d’un mobile d’échappement, de manière conventionnelle.
[0074] La première portion du composant horloger est une serge de balancier ou serge 11 et la deuxième portion est l’au moins un bras 13 (ici deux bras 13). La serge 11 peut être équipée de vis 15 (ou de poids ou de pions) afin de régler son inertie, de régler l’équilibrage du balancier 12 ou la régularité du système balancier-spiral 2.
[0075] La serge 11 est réalisée en or ou alliage d’or, et les bras 13 sont réalisés en cuivre, alliage de cuivre, ou laiton. La serge 11 a une première densité et est formée d’une première poudre métallique (ici de l’or ou un alliage d’or) et les bras 13 ont une deuxième densité et sont formés par une deuxième poudre métallique (ici du cuivre, un alliage de cuivre, ou du laiton).
[0076] La figure 4 représente une carrure selon un troisième mode de réalisation.
[0077] Dans le troisième mode de réalisation, le composant horloger est une carrure 1001 . [0078] Une boîte de montre 1000 comprend la carrure 1001 et est fermée par une lunette et un fond non représentés, de manière conventionnelle.
[0079] La carrure 1001 comprend en outre au moins une corne, ici quatre cornes 1002. Les cornes 1002 comprennent chacune un logement 1003 destiné à recevoir une extrémité de barrette, de sorte à fixer un bracelet de montre à la carrure 1001 .
[0080] La carrure 1001 comprend en outre un logement de couronne 1004 afin de recevoir une tige de couronne 1009, représentée à la figure 5, et permettant par exemple le réglage de l’heure. La carrure 1001 comprend en outre deux filetages 1005 agencés pour recevoir des vis de fixations du protège-couronne 1006.
[0081] La corne 1002 comprend une première portion 1007, sous-jacente à une deuxième portion 1008 la recouvrant.
[0082] La première portion 1007 a un premier module d’Young et est formée d’une première poudre métallique frittée. La deuxième portion a un deuxième module d’Young et est formée d’une deuxième poudre métallique frittée, et le premier module d’Young est supérieur au deuxième module d’Young.
[0083] La première portion 1007 est de préférence réalisée en acier et la deuxième portion est de préférence réalisée en bronze, cuivre ou alliage de cuivre.
[0084] Ainsi, la première portion 1007 apporte une rigidification de la corne 1002 tout en permettant d’avoir un matériau le recouvrant avec un plus grand esthétisme, de meilleures caractéristiques allergiques ou de maintenance.
[0085] En outre, il est possible de prévoir de la même façon une matière sous-jacente pour le protège-couronne 1006 en tant que première portion, avec une deuxième portion la recouvrant, de sorte par exemple à mettre en valeur une inscription dans une zone prédéterminée 1006i du protège-couronne 1006. Par exemple, l’inscription peut être REG. pour une première zone prédéterminée et TM. pour une deuxième zone prédéterminée, signifiant marque enregistrée.
[0086] La figure 5 représente un mouvement de montre 200 avec la masse oscillante 100, le balancier 12 et un pont selon un quatrième mode de réalisation.
[0087] Le mouvement de montre 200 est équipé de la masse oscillante 100 telle que présentée ci-avant, en lien avec les figures 1 et 2.
[0088] Le mouvement de montre 200 est équipé du système oscillant 1 , avec le balancier 12 et le spiral 10, dans une variante vis-à-vis de la description ci-avant en lien avec la figure 3.
[0089] Le mouvement de montre 200 est destiné à être encagé dans un encageage de la carrure 1001 , tels que présentés ci-avant, en lien avec la figure 4.
[0090] Les numéros de référence sont repris autant que nécessaire pour les parties communes, et d’une manière générale, sur toutes les figures.
[0091] Le pont, par exemple le pont de balancier 6, est fixé sur la platine 202 du mouvement 200 à l’aide de vis de fixation 7, au niveau d’une portion d’attache (également appelée deuxième portion) du pont de balancier 6. Le pont de balancier 6 comprend une portion de pivotement (également appelée première portion) agencée pour recevoir un rubis 9 d’un système antichoc par exemple. Le rubis 9 est agencé pour recevoir une extrémité d’arbre de balancier 8 fixé au balancier 12. Le rubis 9 est également appelé pierre d’horlogerie.
[0092] Le mouvement 200 peut comprend un autre pont 201 afin de permettre la fixation et le pivotement d’autres pièces du mouvement 200, et ainsi faire office de pont barillet, de pont de roue de centre, de pont de renvoi, voire de pont dit pont 3/4 platine (recouvrant typiquement les 3/4 de la platine 202).
[0093] L’autre pont 201 comprend en outre une autre première portion, également appelée portion de pivotement 208, agencée pour recevoir un rubis 203. L’autre pont 201 peut comprendre plusieurs portions de pivotement 208 pour recevoir plusieurs rubis 203, comme illustré en figure 5.
[0094] L’autre pont 201 comprend une autre deuxième portion, également appelée portion d’attache, fixée à la platine 202 par des vis de fixations 207.
[0095] Le pont de balancier 6 est formé de deux poudres métalliques frittées réparties par portion. Il en est de même pour l’autre pont 201. La portion de pivotement est réalisée dans un métal dur, comme de l’acier, et la portion d’attache est réalisée en laiton. En d’autres termes, le pont de balancier 6 (ou l’autre pont 201 ) est principalement en laiton, avec la portion de pivotement en métal dur, comme de l’acier ou du superalliage base cobalt ou base nickel.
[0096] Par ailleurs, il est possible de prévoir aussi en tant que composant monolithique l’arbre de balancier 8, avec la portion principale d’arbre de balancier 8 en titane et avec les extrémités formant une zone de friction en acier. Les extrémités de l’arbre de balancier 8 forment ainsi la première portion et la portion principale de l’arbre de balancier 8 forme ainsi la deuxième portion. Le titane permet l’amélioration des propriétés magnétiques et l’acier permet l’amélioration des propriétés de frottement (ou propriétés tribologiques). Ceci permet de conserver les performances en termes de frottement comme un arbre de balancier conventionnel est entièrement en acier, et d’utiliser le composant monolithique (ici arbre de balancier 8) dans un mouvement usuel tout en améliorant les performances magnétiques. [0097] Il est en outre possible de prévoir une portion en titane et une portion en acier en tant que zone recevant un palier.
[0098] La figure 6 représente le pont en vue en perspective.
[0099] La figure 6 représente le pont (ici l’autre pont 201 ) en vue en perspective. L’autre pont 201 comprend comme indiqué ci-avant, la portion d’attache 209 et la portion de pivotement 208. En outre, l’autre pont 201 peut comprendre un logement recevant un système de transmission 150 permettant le transfert de l’énergie mécanique de la masse oscillante 100 au ressort-moteur du mouvement 200.
[0100] Enfin, dans un autre mode de réalisation non représenté, la première poudre métallique et la deuxième poudre métallique n’ont pas les mêmes caractéristiques magnétiques. Par exemple, il est possible de prévoir un composant horloger comprenant une première portion formant des microaimants noyés dans une deuxième portion amagnétique. Ceci permet notamment d’améliorer la protection contre la corrosion de la première portion et/ou d’améliorer la compacité (gain de place). Par exemple, le composant horloger peut être un micro rotor ; ou encore un composant permettant une indication de positionnement au moyen des micro-aimants.
[0101] D’une manière générale, il est possible de prévoir plus de deux poudres métalliques, par exemple trois poudres métalliques, quatre poudres métalliques, cinq poudres métalliques, sans y être limité. En particulier, ceci permet de prévoir des gradients de matériaux (i.e. avec une évolution graduelle de la caractéristique physique modifiée), de sorte notamment à diminuer les contraintes en particulier au niveau des transitions. En outre ceci permet aussi d’améliorer le frittage avec une poudre tampon en cas d’incompatibilité ou de moindre compatibilité de frittage entre deux poudres.
[0102] On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l’invention décrits dans la présente description.
[0103] En particulier, les métaux ou alliages métalliques peuvent se présenter sous une structure cristalline ou sous une structure amorphe, autrement appelés verres métalliques.
[0104] En particulier, il est fait référence à la possibilité d’avoir d’autres fonctions pour les ponts, ou de changer le nombre de rubis et de rouages du mouvement.
[0105] Il est possible de combiner les modes de réalisations autant que possible ou nécessaire.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Composant horloger ou joaillier monolithique comprenant :
- au moins une première portion formée d’une première poudre métallique frittée, la première portion ayant une première caractéristique mécanique choisie parmi une première densité, une première dureté et un premier module d’Young,
- au moins une deuxième portion formée d’une deuxième poudre métallique frittée, la deuxième portion ayant une deuxième caractéristique mécanique choisie parmi une deuxième densité, une deuxième dureté et un deuxième module d’Young dans lequel la première caractéristique mécanique est différente de deuxième caractéristique mécanique et en ce que
• la première densité est au moins 50% supérieure à la deuxième densité ;
• ou la première dureté est supérieure à la deuxième dureté, préférentiellement supérieure de 20%;
• ou le premier module d’Young est supérieur au deuxième module d’Young préférentiellement supérieur de 20%.
2. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication précédente, et dans lequel la première densité est au moins 60% supérieure, très préférentiellement au moins 70% supérieure à la deuxième densité.
3. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication précédente, dans lequel le composant horloger ou joaillier monolithique est une masse oscillante (100) comprenant un segment (120) et dans lequel la première portion forme le segment (120).
4. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication précédente, comprenant un moyeu (110), et dans lequel la deuxième portion est un bras (131 ) agencé entre le moyeu (110) et le segment (120).
5. Composant horloger ou joaillier monolithique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
- la première portion est réalisée en or ou alliage d’or, en platine ou alliage de platine, en tungstène ou alliage de tungstène, et
- la deuxième portion est réalisée en cuivre, alliage de cuivre ou laiton, titane ou alliage de titane, en aluminium ou alliage d’aluminium.
6. Composant horloger ou joaillier monolithique selon lune revendications 1 ou 2, dans lequel le composant horloger est un balancier (12) comprenant une serge (11 ) et au moins un bras (13), et dans lequel la première portion est la serge (11 ) et la deuxième portion est l’au moins un bras (13).
7. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication précédente, dans lequel :
- la première portion est réalisée en or ou alliage d’or, et
- la deuxième portion est réalisée en cuivre, alliage de cuivre, ou laiton.
8. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication 1 dans lequel la première dureté est supérieure à la deuxième dureté 50%.
9. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième dureté est comprise entre 70HV et 250HV.
10. Composant horloger ou joaillier monolithique selon l’une des revendications 8 à 9, dans lequel la première dureté est comprise entre 200HV et 1500HV.
11. Composant horloger ou joaillier monolithique selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel :
- la première portion est réalisée en tungstène ou alliage de tungstène, ou en acier, et
- la deuxième portion est réalisée en cuivre ou alliage de cuivre.
12. Composant horloger ou joaillier monolithique selon l’une des revendications 8 à 11 , dans lequel le composant horloger est un pont (6, 201 ), la première portion est une portion de pivotement (208) et la deuxième portion est une portion d’attache (209).
13. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication 1 dans lequel le premier module d’Young est supérieur au deuxième module d’Young de 50%.
14. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication précédente, dans lequel le composant horloger est une carrure (1001 ) comprenant au moins une corne (1002), ladite première portion (1007) étant localisée au niveau de ladite corne (1002), et dans lequel la première portion (1007) est recouverte par la deuxième portion (1008), et de préférence la première portion (1007) est en acier et la deuxième portion (1008) est en bronze, en cuivre ou en alliage de cuivre.
15. Composant horloger ou joaillier monolithique selon la revendication 13, dans lequel la première portion présente une zone filetée ou en forme de pion.
16. Procédé de fabrication du composant horloger ou joaillier monolithique selon l’une des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes :
- déposer une première poudre métallique,
- déposer une deuxième poudre métallique, différente de la première poudre métallique, de manière séquentielle ou simultanée au dépôt de la première poudre métallique,
- former, par une opération de frittage, le composant horloger ou joaillier monolithique.
17. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, comprenant une étape préliminaire consistant à :
- mélanger l’une de la première poudre et de la deuxième poudre à un liant.
18. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, comprenant une étape consistant à :
- réaliser une opération de déliantage après l’opération de frittage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH356719A (fr) * 1959-08-22 1961-08-31 Schild S A Fabrique D Ebauches Balancier pour pièce d'horlogerie
US3942317A (en) * 1974-12-03 1976-03-09 Ebauches Bettlach S.A. Component parts for watch movements
US9164485B2 (en) * 2010-08-06 2015-10-20 Damasko Gmbh Oscillating body, mechanical oscillating system for wristwatches with such an oscillating body and watch with such an oscillating system
EP2592498A1 (fr) * 2011-11-08 2013-05-15 ETA SA Manufacture Horlogère Suisse Masse oscillante
JP2015143673A (ja) * 2013-12-27 2015-08-06 セイコーインスツル株式会社 てんぷ、ムーブメント、および時計
CH715022B1 (fr) 2018-05-24 2022-07-15 Swatch Group Res & Dev Ltd Composant d'habillage pour l'horlogerie ou la bijouterie en matériau composite et son procédé de fabrication.
WO2020148626A1 (fr) * 2019-01-16 2020-07-23 Patek Philippe Sa Geneve Procédé de brasage de composants horlogers

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