EP4720785A1

EP4720785A1 - Composant horloger léger et robuste

Info

Publication number: EP4720785A1
Application number: EP24729304.6A
Authority: EP
Inventors: Bruno Lisiecki; Jean-Baptiste Robin
Original assignee: Rolex SA
Current assignee: Rolex SA
Priority date: 2023-06-01
Filing date: 2024-05-30
Publication date: 2026-04-08
Also published as: WO2024246217A1; CN121263749A

Abstract

Composant, notamment composant horloger, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cœur poreux, comprenant un premier matériau ou à base d'un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et en ce qu'il comprend un revêtement de surface comprenant au moins une couche de densité supérieure à la densité du au moins un cœur poreux.

Description

Composant horloger léger et robuste

La présente invention concerne un composant horloger, notamment un composant horloger d’habillage, voire plus généralement tout autre composant, même en dehors du domaine de l’horlogerie. Elle porte aussi sur une pièce d’horlogerie, notamment une montre bracelet, comprenant au moins un tel composant horloger. Elle porte aussi sur un procédé de fabrication d’un tel composant, notamment d’un tel composant horloger.

Un composant horloger, et plus particulièrement un composant horloger d’habillage, doit atteindre de nombreuses propriétés mécaniques, parfois antinomiques. Parmi ces propriétés recherchées, nous pouvons mentionner :

- La légèreté, qui permet de rendre le port d’une pièce d’horlogerie confortable ;

- Une apparence très attrayante, exempte de défaut, compatible avec les exigences esthétiques de l’horlogerie de luxe ;

- La robustesse, pour résister aux contraintes extérieures subies par une pièce d’horlogerie, de sorte que le composant horloger conserve une même apparence de manière pérenne, et plus généralement l’ensemble de ses propriétés mécaniques de manière pérenne.

En pratique, les solutions existantes correspondent à des compromis entre ces propriétés. En général, les composants horlogers sont ainsi réalisés de manière massive à partir d’un matériau pouvant être à la fois léger et dur. Ces solutions existantes présentent toutefois des limites, et il existe un besoin d’identifier des nouvelles solutions qui permettent d’optimiser les propriétés et/ou l’aspect des composants horlogers.

Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution pour obtenir un composant, en particulier un composant horloger, léger et robuste, de manière améliorée par rapport à l’état de la technique. A cet effet, l’invention repose sur un composant, notamment un composant horloger, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un cœur poreux, comprenant un premier matériau ou à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et en ce qu’il comprend un revêtement de surface comprenant au moins une couche de densité supérieure à la densité du au moins un cœur poreux.

L’invention repose aussi sur un procédé de fabrication d’un composant, notamment d’un composant horloger, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

- Réalisation d’au moins un cœur poreux, comprenant un premier matériau ou à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif ;

- Dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface de densité supérieure à la densité du au moins un cœur poreux.

L’invention est plus précisément définie par les revendications.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

La figure 1 illustre des structures élémentaires en treillis obtenues par une première étape d’un procédé de fabrication d’un composant, notamment d’un composant horloger, selon un mode de réalisation de l’invention.

La figure 2 illustre des structures élémentaires de type TPMS (pour la dénomination anglaise de Triply Periodic Minimal Surface) obtenues par la première étape d’un procédé de fabrication d’un composant, notamment d’un composant horloger, selon un autre mode de réalisation de l’invention.

Les figures 3a et 3b illustrent les cœurs poreux d’une carrure issus de la première étape du procédé de fabrication d’un composant horloger respectivement selon deux variantes du mode de réalisation de l’invention.

Les figures 4a et 4b illustrent deux vues du cœur poreux d’une ébauche de carrure issue de la première étape du procédé de fabrication d’un composant horloger selon une troisième variante du mode de réalisation de l’invention.

La figure 5 représente un agrandissement d’une vue en coupe d’un composant selon le mode de réalisation de l’invention.

Le concept de l’invention consiste à proposer un composant comprenant un cœur poreux, très léger, mais robuste ou résistant, recouvert par un revêtement de surface comprenant au moins une couche dense, qui apporte la robustesse et la dureté recherchées au composant. Le résultat est ainsi un composant pour lequel aucun compromis n’est nécessaire, puisqu’il regroupe à la fois la légèreté maximale possible avec la robustesse et la dureté maximales possibles, en particulier au niveau de ses surfaces visibles et/ou exposées et/ou extérieures. En complément, de manière avantageuse, l’état de surface du revêtement de surface est tel qu’il présente une apparence très attrayante, outre sa dureté. Le revêtement est avantageusement disposé directement ou indirectement en surface du cœur poreux.

En remarque, dans l’ensemble du texte, nous utiliserons l’expression « à base d’un matériau » pour désigner le fait que ledit matériau est l’élément principal ou majoritaire. En particulier, nous utiliserons l’expression « à base d’un matériau » pour désigner le fait par exemple de comprendre au moins 50% en poids dudit matériau. Un procédé de fabrication d’un composant, notamment d’un composant horloger, selon un mode de réalisation de l’invention va maintenant être détaillé.

Le procédé comprend d’abord une première étape de réalisation d’un cœur poreux, en un premier matériau ou à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif. La densité du cœur poreux est ainsi particulièrement faible en regard de la densité du premier matériau massif. La densité considérée est la densité globale ou moyenne du cœur poreux.

Cette première étape peut être réalisée par le biais de plusieurs variantes de réalisation du procédé.

Selon une variante de réalisation particulière, l’étape de réalisation du cœur poreux comprend une étape d’attaque chimique d’une ébauche massive formée dans le premier matériau. Dans cette première variante de réalisation, la première étape du procédé comprend donc une première sous-étape de réalisation d’une ébauche massive du cœur du composant horloger, dans le premier matériau ou à base du premier matériau. La première étape du procédé comprend ensuite une deuxième sous-étape d’attaque chimique de l’ébauche massive formée dans le premier matériau, pour former comme résultat un cœur poreux. Un tel cœur poreux peut alors se présenter sous la forme d’une mousse, par exemple une mousse métallique.

Selon une autre variante de réalisation particulière, l’étape de réalisation du cœur poreux peut reposer sur la formation de bulles dans un métal liquide qui est ensuite solidifié sous forme de mousse métallique.

Selon encore une autre variante de réalisation particulière, l’étape de réalisation du cœur poreux peut reposer sur une technique d’infiltration d’un métal liquide au sein d’un corps poreux constitué d’un matériau de moulage. Après solidification du métal, le matériau de moulage formant le corps poreux est éliminé. Selon encore une autre variante de réalisation particulière, l’étape de réalisation du cœur poreux comprend une étape de fabrication additive, pour former directement un cœur poreux dans le premier matériau ou à base du premier matériau. Par exemple, la technique de fusion laser de poudre ou sur lit de poudre (« Power Bed Fusion » en anglais) permet de réaliser une architecture contrôlée, avec une structure précise et une bonne définition de l’ouverture des pores et une bonne maitrise de l’anisotropie.

Dans tous les cas, le cœur poreux présente une densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif. Autrement dit, le cœur poreux présente une masse inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, à celle de la masse d’un corps qui occuperait le même volume que celui du cœur poreux du composant horloger et qui se présenterait intégralement dans le même premier matériau, de manière massive.

Le cœur poreux peut présenter une multitude d’aspects selon l’invention. Par exemple, il peut s’agir d’un cœur poreux présentant une forme de squelette formé par un réseau poreux régulier ou irrégulier, notamment de type en treillis, ou les structures connues par le sigle TPMS (pour la dénomination anglaise de Triply Periodic Minimal Surface), ou encore les structures alvéolaires, cellulaires, ou trabéculaires. Notamment, le cœur poreux peut par exemple être en mousse métallique.

Le cœur poreux peut se présenter en une multitude de matériaux. Par exemple, il peut s’agir d’un cœur poreux comprenant un premier matériau ou à base d’un premier matériau se présentant sous la forme d’un métal ou d’un alliage métallique, ou d’un superalliage métallique, notamment comprenant un ou des éléments parmi Fe, Mg, Al, Ti, Au, Pd, Pt, Ni, Si, et/ou Co. Ce premier matériau peut aussi être un alliage amorphe ou partiellement amorphe, ou une céramique, par exemple une céramique à base d’alumine ou de zircone. Selon une variante de réalisation du cœur poreux, ce dernier peut être constitué de plusieurs matériaux différents. De préférence, le cœur poreux est à base d’un premier matériau tel que décrit précédemment, c’est-à-dire que la structure formée par ce premier matériau est celle qui présente le poids le plus important dans le cœur poreux dans son ensemble, et de préférence constitue au moins 50% en poids du cœur poreux. Dans une variante de réalisation à plusieurs matériaux, le cœur poreux peut comprendre des matériaux différents organisés par couches entre le centre du cœur poreux et la surface du cœur poreux. Dans cette variante particulière, le cœur poreux se présente dans tous les cas dans une structure poreuse de plusieurs matériaux, et la densité de la structure poreuse formée par l’ensemble desdits matériaux est inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité de la même structure qui serait massive et intégralement formée dans ledit premier matériau.

Dans ce document, la densité du cœur poreux correspond à la densité moyenne du squelette dans son ensemble formé par le cœur poreux et non à la densité du premier matériau ou des matériaux constituant le cœur. Ainsi, la densité du cœur poreux est fonction de la porosité ou du taux de porosité du cœur poreux.

A cet effet, la figure 1 illustre, à titre d’exemples, des structures élémentaires représentant différentes structures en treillis qui peuvent être mises à profit dans cette première étape de réalisation d’un cœur poreux. La figure 2 illustre de même plusieurs structures élémentaires représentant des structures TPMS qui peuvent être réalisées dans le cadre de la première étape du procédé.

Selon un exemple de réalisation, le cœur poreux peut être une mousse présentant une structure aléatoire, c’est-à-dire comprenant des pores dont les positionnements et les dimensions sont aléatoires, de manière irrégulière. Selon un autre exemple de réalisation, le cœur poreux peut présenter une structure régulière, non aléatoire, par exemple de type réseau tridimensionnel (connu par exemple sous le terme « lattice »), présentant une structure formant un réseau répétitif. C’est le cas des structures en treillis susmentionnées.

La structure peut ainsi être choisie pour obtenir une porosité maximale tout en offrant une grande résistance mécanique.

Selon une variante de réalisation, le cœur poreux est conçu non pas seulement pour minimiser le poids global mais aussi pour remplir une ou plusieurs autres fonctions. Par exemple, il peut être conçu pour atteindre une résistance mécanique optimale dans certaines zones destinées à subir les plus fortes contraintes ou de fortes sollicitations mécaniques. Ainsi, la structure du cœur poreux peut répondre au mieux à ces fortes contraintes, en étant adaptée pour résister à ces fortes contraintes, par exemple par une répartition particulière non homogène du premier matériau formant ou compris dans le cœur poreux, de sorte à former des renforts mécaniques dans les zones concernées. Parmi les autres fonctions mécaniques qui peuvent être prises en compte lors de la conception de la structure du cœur poreux, en particulier si le composant horloger est une carrure ou une boîte de montre, on peut notamment prévoir des zones conformées pour absorber des chocs (pour isoler un mouvement horloger au sein d’une boîte ou d’une carrure, par exemple), des zones dédiées à l’assemblage dudit composant horloger avec d’autres composants (pour assembler un mouvement horloger au sein d’une boîte ou d’une carrure, par exemple), des zones permettant de renforcer l’étanchéité dudit composant horloger, ou encore des zones permettant la transmission du son (pour transmettre un son provenant d’un mouvement horloger, par exemple). Alternativement ou complémentairement, on peut également prévoir l’aménagement de zones flexibles pour permettre une déformation élastique du composant horloger, notamment dans le cas de figure d’un composant horloger se présentant par exemple sous la forme d’une lame d’un fermoir de bracelet. Ces zones flexibles peuvent également être dédiées à l’assemblage dudit composant horloger avec d’autres composants. En complément, la structure peut être conçue pour optimiser l’adhérence du revêtement de surface qui va être ajouté, comme cela sera décrit par la suite. Pour cela, la structure du cœur poreux peut être différente à proximité de sa surface, pour favoriser par exemple une telle adhérence. Pour cela, le cœur poreux peut comprendre des pores de plus petites dimensions à proximité de sa surface relativement à son centre, de manière à présenter une géométrie en surface compatible par exemple avec la granulométrie des particules qui peuvent être projetées selon une variante de réalisation, afin d’obtenir un revêtement de surface compact doté d’une épaisseur optimale. Il est aussi possible de réaliser une couche plus dense en surface du cœur poreux relativement à son centre, avec une épaisseur donnée, définie suivant les propriétés recherchées. Plus généralement, le cœur poreux peut donc présenter une structure non homogène, notamment présentant une différence entre son centre et sa surface, notamment une porosité non homogène. Cette différence peut consister en un gradient de la dimension des pores, qui augmente depuis la surface jusqu’au centre. En particulier, la surface du cœur poreux ou une couche donnée du cœur poreux peut être dénuée de pores, ou présenter très peu de pores. Complémentairement ou alternativement, une couche éventuelle peut être formée en surface du cœur afin de constituer une peau permettant de colmater les pores présents sur ladite surface, voire à proximité de ladite surface. Tout ou partie des variantes de cœurs poreux décrites précédemment peuvent naturellement être combinées.

Le procédé comprend ensuite une deuxième étape de dépôt d’un revêtement de surface, pouvant comprendre au moins un deuxième matériau différent du premier matériau, de densité supérieure à la densité du premier matériau. Autrement dit, le premier matériau présente une densité plus faible que celle du deuxième matériau. Plus généralement, la deuxième étape comprend le dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface de densité supérieure à la densité du au moins un cœur poreux. Cette deuxième étape permet d’obtenir un composant horloger présentant notamment une grande dureté en surface, tout en étant globalement très léger. Tout particulièrement, cette deuxième étape permet d’obtenir un composant horloger présentant notamment une grande dureté au niveau de ses surfaces visibles et/ou exposées et/ou extérieures, tout en étant globalement très léger.

Selon une première variante de réalisation, la deuxième étape comprend une étape de dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface réalisée par projection thermique, notamment à haute température, qui peut être supérieure ou égale à 800° C. Une telle variante met par exemple en œuvre la projection à haute température, par exemple à 900°C, de particules fines, comme par exemple des particules de carbure de tungstène WC et de cobalt-chrome CoCr (le cobalt- chrome CoCr jouant, au sein du revêtement, le rôle de liant entre les particules de WC), avec des particules de WC pouvant être de 40 pm de diamètre en moyenne, voire de diamètre moyen inférieur. Pour minimiser la porosité de la couche de revêtement, la granulométrie des poudres est importante et doit être ajustée pour chaque composition de couche et chaque application, comme cela est connu de l’homme du métier. La mise en œuvre de particules avec une distribution de taille bimodale ou multimodale est particulièrement favorable. Alternativement, d’autres liants pourraient être envisagés tel que le fer-chrome (Fe-Cr). En remarque, dans les exemples mentionnés ci-dessus, la couche de revêtement de surface comprend donc des particules d’un deuxième matériau, comme par exemple du carbure de tungstène WC, et des particules d’un troisième matériau, comme par exemple du cobalt-chrome CoCr, qui remplissent la fonction de liant. Ce troisième matériau reste optionnel, le liant n’étant pas indispensable. La projection thermique pourrait par exemple être de type plasma (connue par son sigle « VPS » pour la dénomination anglaise « Vacuum Plasma Spraying »), qui présente de nombreux avantages, comme celui de permettre un ajustement de la chimie du matériau, de pouvoir projeter de nombreux matériaux différents, comme des céramiques, des oxydes, des métaux, et celui de permettre d’obtenir une couche épaisse, notamment d’épaisseur supérieure ou égale à 20 pm, voire supérieure ou égale à 100 pm, voire supérieure ou égale à 250 pm, voire supérieure ou égale à 300 pm, voire supérieure ou égale à 350 pm. En variante, d’autres techniques de projection ou de dépôt sont possibles. Notamment, l’anodisation électrolytique par arc peut être utilisée. La projection dynamique à froid (« cold spray ») est aussi possible. La technique de projection sera notamment adaptée aux matériaux utilisés.

La projection thermique permet donc d’obtenir une couche épaisse d’un revêtement, par exemple formée de carbure de tungstène WC et de cobalt-chrome CoCr. Alternativement, la projection thermique permet d’obtenir, par exemple, une couche épaisse formée entre autres de TiN ou TiC ou TiCN, de Cr2Os, ou encore de ZrÛ2. Avantageusement, les particules d’oxyde, de carbure, ou de nitrure sont projetées au sein d’un liant, ce qui permet d’obtenir une couche d’un revêtement de surface particulièrement qualitative. Alternativement, il est également possible de projeter des particules dénuées de liant, comme par exemple des particules métalliques comme des particules de titane ou d’alliages de titane. Les particules projetées sont avantageusement dans un état semi-pâteux pour s'étaler lors de l'impact et former une couche régulière et dense. Par état semi-pâteux, on entend un état semi-solide ou semi-liquide, par opposition à des grains solides (ou "grains froids") qui produiraient une structure irrégulière. La couche de revêtement obtenue peut ainsi être peu rugueuse et compacte, avec une faible porosité.

La différence de coefficient de dilatation thermique entre certains matériaux, comme les métaux et les céramiques par exemple, induit des contraintes lors des changements de température. Le choix du premier matériau, de la géométrie et de l’état de surface du cœur poreux, prend avantageusement en compte cet aspect. Optionnellement, il est possible de chauffer le cœur poreux à une certaine température pour minimiser l’apparition de contraintes lors de la projection du revêtement de surface (température variable selon la composition du cœur poreux, l’atmosphère et la pression de l’enceinte de déposition).

Selon une deuxième variante de réalisation, la deuxième étape de dépôt d’au moins une couche de revêtement de surface peut être réalisée par au moins une sous-étape de fabrication additive. Selon une troisième variante de réalisation, la deuxième étape de dépôt comprend une sous-étape préliminaire d’injection, pour surmouler une couche intermédiaire d’un quatrième matériau au moins en surface du cœur poreux, en amont du dépôt de la au moins une couche de revêtement de surface selon par exemple la première ou la deuxième variante de réalisation. Ce quatrième matériau peut être un matériau résilient comme un polymère, en particulier un élastomère comme un élastomère thermoplastique (TPE) ou un fluoro-élastomère (FKM, FFKM ou FEPM), ou un caoutchouc naturel (NR) ou synthétique (SBR, HNBR, EPDM), ou un vinyle méthylsilicone (VMQ) ou un fluorosilicone (FVMQ). Alternativement, il peut s’agir d’un élastomère thermodurcissable.

Ainsi, la deuxième étape de dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface permet de former au moins une couche de grande dureté, qui peut représenter à elle seule le revêtement de surface, ou en variante qui peut venir recouvrir une couche intermédiaire moins dure, par exemple résiliente. Dans ce dernier cas de figure, une technique de projection dynamique à froid (cold spray) pour former la couche de grande dureté pourra par exemple être privilégiée afin de garantir l’intégrité de la couche résiliente.

Selon une quatrième variante de réalisation, la deuxième étape de dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface comprend une sous-étape ultérieure de dépôt d’une couche décorative, effectuée en aval de la sous-étape de dépôt de ladite au moins une couche du revêtement de surface selon par exemple la première ou la deuxième variante de réalisation. Il peut par exemple s’agir d’un dépôt d’une couche décorative prévue pour produire un aspect ou une couleur particulière sur une couche de grande dureté. Une telle couche décorative peut par exemple être déposée par un procédé de dépôt physique par phase vapeur PVD, ou de dépôt chimique en phase vapeur CVD, ou de dépôt de couche atomique ALD. Par exemple, une première couche épaisse qui assure la dureté et la protection du cœur poreux peut être déposée, par exemple selon une épaisseur de 250 pm de carbure de tungstène WC et du cobalt-chrome CoCr, induisant une dureté comprise entre 900 et 1200 HV, puis une deuxième couche, déposée par exemple par dépôt PVD, destinée à produire un aspect ou une couleur particulière peut être ajoutée sur la première couche, par exemple selon une épaisseur préférentiellement comprise entre 500 nm et 20 pm d’un métal ou d’un alliage métallique, par exemple de type Au, Ag, Pt, Pd. Un avantage de ce revêtement de surface provient du fait qu’il permet de former une couche de surface dense et de grande dureté, qui répond aux hautes exigences de l’horlogerie de luxe. Cette couche décorative participe à la robustesse globale du revêtement, en complément de ladite au moins une couche déjà déposée, tout en formant une surface visible et/ou exposée et/ou extérieure d’aspect attractif et de grande dureté.

Ainsi, la deuxième étape de dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface peut comprendre plusieurs sous-étapes de réalisation d’un dépôt d’un revêtement, c’est-à-dire qu’elle peut comprendre la réalisation de couches superposées, donnant comme résultat un revêtement, notamment un revêtement de surface, composé de plusieurs couches distinctes. Dans un tel cas, ces couches peuvent être réalisées par une même variante de réalisation parmi les variantes explicitées ci-dessus, ou par des variantes de réalisation différentes. De plus, ces couches peuvent se présenter dans le même matériau, ledit deuxième matériau, ou dans des matériaux différents, ledit deuxième matériau, puis un autre matériau, etc.

Dans tous les cas, la deuxième étape permet de former au moins une couche d’un revêtement de grande dureté, qui peut représenter à elle seule le revêtement de surface, ou en variante qui peut venir recouvrir une couche intermédiaire moins dure, par exemple résiliente, et/ou en variante qui peut être recouverte par une fine couche de décoration.

Dans tous les cas, la deuxième étape permet de réaliser au moins une partie du revêtement qui atteint avantageusement une dureté élevée et/ou une grande robustesse, comme une couche intérieure ou supérieure, voire intermédiaire, du revêtement de surface dans le cas d’un revêtement multicouche. De préférence, la couche la plus dure du revêtement se trouve sur la couche la plus extérieure, donc la plus exposée, du revêtement de surface. En variante, la couche la plus dure peut être revêtue d’une couche décorative comme décrit précédemment, cette couche décorative, de préférence très dure aussi, étant très fine et n’impactant pas ou très peu la dureté de surface du revêtement.

Naturellement, il est possible de combiner les différentes variantes de réalisation décrites précédemment pour permettre l’obtention d’un composant dont au moins une première surface atteint une dureté élevée. Par exemple, une première surface peut être revêtue selon l’une de ces variantes et une deuxième surface peut être revêtue selon une autre de ces variantes.

Notamment, il est ainsi possible d’obtenir un composant, notamment un composant horloger, notamment une carrure ou une boîte, dont la surface extérieure est revêtue d’au moins une couche relativement dense et avantageusement dure d’un revêtement, notamment d’un revêtement dur obtenu par exemple par projection thermique, ou par toute autre variante décrite ci- dessus, dans l’objectif de rendre robuste ledit composant léger et optionnellement de le protéger.

Quelle que soit la variante de réalisation, le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de remplissage de la majorité, voire de l’intégralité ou de la quasi-intégralité, des pores du cœur poreux avec un matériau, qui appartient ou non au revêtement de surface. Ce matériau peut être similaire ou identique au quatrième matériau du revêtement de surface, mentionné dans la troisième variante de réalisation décrite précédemment, ou être différent. Dans un tel cas, nous continuons de définir le cœur poreux comme la structure considérée en dehors de son matériau de remplissage.

Dans un premier cas de figure au sein duquel le matériau remplissant la majorité, voire l’intégralité, ou la quasi-intégralité des pores du cœur poreux est similaire ou identique au quatrième matériau du revêtement de surface selon la troisième variante de réalisation, l’étape de remplissage peut correspondre ou former une sous-étape initiale de la sous-étape préliminaire de la deuxième étape de dépôt du procédé.

Dans le deuxième cas de figure au sein duquel le matériau remplissant la majorité, voire l’intégralité, ou la quasi-intégralité des pores du cœur poreux est différent, l’étape de remplissage peut former une étape intermédiaire distincte et complémentaire à la deuxième étape de dépôt d’un revêtement de surface.

Ainsi, le composant horloger peut par exemple comprendre un cœur poreux dont les pores sont tous ou quasiment tous remplis d’un matériau résilient, et comprendre une surface revêtue d’un matériau distinct, par exemple dense et dur. Avantageusement, une telle étape de remplissage des pores permet de proposer un composant selon l’invention qui est notamment doté d’un cœur comprenant un matériau permettant de dissiper les chocs et ainsi de préserver au mieux le squelette formé par le cœur poreux.

En remarque, l’adhérence entre le cœur poreux et le revêtement de surface est obtenue par une adhésion mécanique naturelle résultant du procédé de fabrication. Quelle que soit la variante de réalisation, le procédé de fabrication permet avantageusement de créer une zone de transition à l’interface entre le cœur poreux et le revêtement de surface, qui comprend les matériaux respectifs du cœur poreux et du revêtement de surface imbriqués, pour optimiser l’adhésion du revêtement de surface. Avantageusement, cette zone de transition présente une épaisseur supérieure ou égale à 50 pm.

Selon une variante de réalisation avantageuse, la structure du cœur poreux, notamment au niveau de sa surface extérieure destinée à recevoir le revêtement de surface, est conformée pour optimiser cette adhésion. Pour cela, elle peut comprendre des pores dont les dimensions sont sensiblement les mêmes que celles de particules projetées lors de la réalisation du revêtement de surface, voire présenter une surface pleine, dénuée de pores, ou présentant très peu de pores.

Dans cette optique, le procédé de fabrication peut mettre en œuvre une étape intermédiaire optionnelle, de traitement mécanique ou thermique ou laser intermédiaire, dont la fonction est de densifier la surface du cœur poreux, notamment en fermant au moins une partie des pores en surface du cœur poreux. Celle-ci peut par exemple être une opération de sablage ou mettant en œuvre un laser, en particulier un laser picoseconde ou femtoseconde. Un autre traitement intermédiaire destiné à favoriser un bon accrochage mécanique du revêtement de surface peut consister à augmenter la rugosité de surface du cœur poreux, ce qui permettra aux particules du revêtement de s’ancrer dans les irrégularités de surface. Encore un autre traitement intermédiaire peut consister en un nettoyage ou un lavage ou un traitement plasma ou une déposition d’un promoteur d’adhésion. Plus généralement, l’étape intermédiaire peut être prévue pour améliorer ou contrôler la surface du cœur poreux, en particulier pour optimiser l’adhérence entre le cœur poreux et le revêtement de surface.

Le procédé de fabrication peut ensuite comprendre des traitements complémentaires, optionnels.

Particulièrement, le procédé peut mettre en œuvre une étape optionnelle de finition, notamment agissant sur l’état de surface et/ou la couleur d’au moins une couche de revêtement, pour lui donner un aspect esthétique particulier et optimiser sa géométrie finale, en effaçant par exemple les éventuels défauts de surface. Une telle étape peut par ailleurs conférer une fonctionnalité particulière à la couche ou à l’une des couches de revêtement. Une telle étape peut être une étape de rectification et/ou de texturation laser et/ou de polissage et/ou de microbillage et/ou de terminaison et/ou de décoration et/ou de coloration. Elle peut être mise en œuvre de manière mécanique et/ou de manière électrochimique et/ou par des moyens optiques, par exemple par un laser picoseconde ou femtoseconde. Différentes techniques peuvent ainsi être combinées afin de mettre en œuvre cette étape de finition. Elle permet ainsi par exemple d’obtenir un composant présentant un état de surface final de type texturé, poli, sablé ou satiné, et/ou présentant une couleur spécifique, ou une combinaison de ces états. Cette étape peut être effectuée sur la dernière des couches déposées, mais également de manière intermédiaire sur n'importe laquelle des couches constituant le revêtement de surface, dans le cas où ce revêtement de surface comprend plusieurs couches.

Les figures 3a et 3b illustrent l’application de la première étape du procédé de fabrication selon l’invention dans le cadre d’exemples particuliers de fabrication d’une carrure pour une montre bracelet. Les figures 3a et 3b illustrent ainsi le cœur poreux d’une carrure de montre, issu de la première étape du procédé, selon deux variantes de réalisation. Dans les deux cas, ce cœur poreux est réalisé par fabrication additive dans un premier matériau qui est le titane, dans une structure en maille présentant respectivement des dimensions de maillage de 500 pm (figure 3a) et 200 pm (figure 3b). Le taux de porosité correspondant est de respectivement 70% et 48%. La masse volumique est respectivement de 1 .6 g/cm³ et 2.3 g/cm³. En remarque, en variante, le premier matériau utilisé pourrait être du magnésium Mg ou de l’aluminium Al ou un alliage à base de Mg ou un alliage à base d’AI ou un alliage à base de Ti, en remplacement du titane, de sorte à obtenir un cœur poreux de même structure encore plus léger. En effet, avec un alliage de Mg de masse volumique de 1 .7 g/cm³ et une porosité d’environ 50%, il est possible d’obtenir une masse volumique apparente du cœur poreux de 0.80 - 0.85 g/cm³. Il est également possible d’envisager l’utilisation d’alliages précieux à base d’or Au, ou de palladium Pd, ou de platine Pt, pour obtenir un composant en métal précieux avec une densité nettement plus faible que celle de l’alliage massif. En outre, il est par ailleurs possible d’envisager l’utilisation d’une céramique, telle qu’une zircone, pour obtenir un composant en céramique avec une densité nettement plus faible que celle de ladite céramique.

La figure 5 illustre par une vue en coupe un exemple de réalisation d’un composant horloger selon l’invention. Dans cet exemple, le cœur poreux est en mousse d’alliage AISi7Mg réalisé par coulée et infiltration de l’alliage liquide dans un substrat poreux qui est ensuite éliminé. Le cœur poreux résultant présente une masse volumique de 1.1 g/cm³ et une porosité de l’ordre de 60%, une dureté de 70 HB et une taille de pores comprise entre 0.20 et 0.35 mm de diamètre. Le revêtement de surface est formé par projection thermique dans un deuxième matériau qui est du carbure de tungstène WC et du cobalt-chrome CoCr. Le revêtement forme une couche de carbure de tungstène WC et de cobalt-chrome CoCr d’une épaisseur de 500 pm, qui est ensuite rectifiée pour obtenir une surface continue. La dureté superficielle mesurée est de 900 HV. La masse volumique du composant horloger résultant est de 1.7 g/cm³, ce qui est remarquablement bas au vu de la résistance de l’échantillon et de la dureté de la surface. La coupe montrée sur la figure 5 illustre bien le cœur poreux et le revêtement : on mesure une pénétration typique des particules projetées du revêtement de surface de l’ordre d’une centaine de pm dans la mousse métallique formant le cœur poreux, au niveau d’une zone de transition entre les deux parties du composant horloger, et on constate bien la présence d’une couche de carbure de tungstène WC et de cobalt-chrome CoCr continue et dense en surface.

L’invention porte plus généralement sur un composant, notamment un composant horloger, obtenu par un procédé de fabrication selon l’invention, qui ne se limite naturellement pas à la description précédente.

Ainsi, l’invention permet de former tout composant, notamment tout composant horloger, comprenant un cœur poreux comprenant un premier matériau, le cœur poreux montrant une densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et comprenant un revêtement de surface comprenant au moins une couche de densité supérieure à la densité du cœur poreux.

Ladite au moins une couche du revêtement de surface comprend un deuxième matériau, qui peut être identique ou différent du premier matériau. Notamment, il est avantageux de choisir des matériaux de densités différentes, le premier matériau massif présentant par exemple une densité plus faible que celle du deuxième matériau massif. Par densité d’un matériau massif, nous entendons ici sa densité volumique de masse, autrement dit sa masse volumique.

Le procédé décrit précédemment présente l’avantage d’être compatible avec un nombre important de matériaux. Par exemple, le premier matériau du cœur poreux peut être un métal ou un alliage métallique ou un superalliage métallique, notamment comprenant un ou des éléments parmi Fe, Mg, Al, Ti, Au, Pd, Pt, Ni, Si, et/ou Co. Ce premier matériau peut aussi être un alliage amorphe ou partiellement amorphe, ou être une céramique, par exemple une céramique à base d’alumine ou de zircone. De plus, le deuxième matériau du revêtement de surface peut être à base de céramique, c’est-à-dire comprendre au moins 50% en poids de céramique, ou être un oxyde, ou être un métal ou un alliage métallique. La céramique ou un matériau à base de céramique est avantageux en ce qu’il permet d’atteindre une grande dureté et une esthétique adaptée, notamment une couleur particulière. Par ailleurs, le deuxième matériau peut optionnellement être chargé en pigments, en matière luminescente ou autre matériau fonctionnel.

Le revêtement de surface est avantageusement notamment prévu pour présenter une grande dureté ou comprendre une couche de grande dureté, comme décrit précédemment. Il peut ainsi présenter une dureté de surface supérieure ou égale à 500HV, voire supérieure ou égale à 600HV, voire supérieure ou égale à 900HV. En alternative ou en complément, le revêtement de surface est notamment prévu pour présenter une teinte attractive, notamment une couleur ou un effet qui ne peut pas être atteint par le premier matériau.

Enfin, il peut présenter une densité élevée. Ainsi, il comprend une couche ou consiste en une couche en un deuxième matériau dont la densité est avantageusement supérieure ou égale à 90%, voire supérieure ou égale à 99% de la densité du deuxième matériau massif. Autrement dit, le revêtement de surface comprend au moins une couche, c’est-à-dire consiste en une seule couche ou comprend plusieurs couches distinctes superposées. De plus, la au moins une couche comprend un deuxième matériau, comme décrit précédemment, et de préférence consiste en ce deuxième matériau.

Ainsi, avantageusement, le revêtement de surface ou une couche du revêtement de surface peut présenter un taux de porosité inférieur ou égal à 0.5%, voire inférieur ou égal à 0.1 %, voire inférieur ou égal à 0.05 %, voire inférieur ou égal à 0.01 %. En remarque, le taux de porosité a des conséquences aussi bien esthétiques que fonctionnelles. Selon la taille des défauts découlant de la porosité, une surface polie mettra par exemple en évidence la porosité, qui peut se manifester par une irrégularité de la réflexion de la frange de lumière. De plus, la porosité peut nuire à la fonctionnalité du dépôt et rendre celui-ci perméable, donc inefficace comme barrière de protection (thermique, chimique... ). Il est donc intéressant d’obtenir un dépôt de revêtement de surface présentant une porosité la plus faible possible.

D’autre part, le revêtement de surface présente une épaisseur suffisante pour contribuer à la robustesse du composant terminé ou comprend une couche dont l’épaisseur est suffisante pour contribuer à la robustesse du composant terminé. Avantageusement, cette épaisseur est comprise entre 20 et 500 pm, voire entre 70 et 350 pm, sur le composant terminé après que le revêtement ait subi un éventuel traitement. L’étape de dépôt de la au moins une couche du revêtement de surface peut déposer la au moins une couche dotée d’une épaisseur supérieure ou égale à 20 pm, voire supérieure à 100 pm, voire supérieure à 250 pm, voire supérieure ou égale à 300 pm, voire supérieure ou égale à 350 pm. Avantageusement, cette épaisseur est inférieure ou égale à 1.5 mm, pour ne pas trop complexifier le procédé de fabrication, et limiter le risque d’obtenir une porosité trop élevée du revêtement de surface. De plus, ce revêtement de surface peut présenter un état de surface texturé, poli, sablé ou satiné. Après un tel traitement de surface, l’épaisseur résultante du revêtement de surface est naturellement inférieure à celle déposée : par exemple, dans le cas d’un dépôt d’épaisseur comprise entre 150 et 500 pm, un polissage par un moyen mécanique ou un traitement par texturation laser peut réduire cette épaisseur finale à environ 80 pm. Comme mentionné, le procédé de fabrication permet avantageusement de créer une zone de transition à l’interface entre le cœur poreux et le revêtement de surface qui comprend lesdits deux matériaux imbriqués, pour optimiser l’adhésion du revêtement de surface. Avantageusement, cette zone de transition présente une épaisseur supérieure ou égale à 50 pm.

L’invention est particulièrement adaptée à tout composant, en particulier à tout composant horloger, notamment à tout composant d’habillage, comme un composant se présentant sous la forme d’une carrure de montre ou d’un bracelet.

Par ailleurs, selon une déclinaison particulière de l’invention, au moins une portion ou une région du composant, notamment du composant horloger, pourrait comprendre un cœur poreux comprenant un revêtement de surface selon l’invention, le reste du composant pouvant comprendre toute autre architecture, notamment conventionnelle. Ainsi, l’invention porte également sur un composant horloger qui comprend un cœur partiellement poreux, c’est-à-dire un cœur poreux uniquement dans certaines portions, ou plusieurs cœurs poreux reliés entre eux par une ou des portions non poreuses. En variante, le composant horloger pourrait comprendre un cœur constitué de plusieurs portions poreuses différentes, par la structure de leur porosité et/ou par le ou leurs matériaux. Dans tous les cas, le composant horloger comprend donc au moins un cœur poreux. Autrement dit, le cœur du composant horloger peut être en tout ou partie composé dudit au moins un cœur poreux.

A titre d’exemple, les figures 4a et 4b représentent une ébauche de carrure 1 dotée de portions formant des cœurs poreux susceptibles d’être revêtus d’un revêtement de surface. Ces portions peuvent par exemple préfigurer des flancs 2 ou des cornes 3 d’une carrure. Ces portions peuvent par exemple être reliées entre elles par des portions massives 4. Ces cœurs poreux comprennent un premier matériau ou sont à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et au moins une couche du revêtement de surface, non représentée, susceptible d’être déposée ou projetée présente une densité supérieure à la densité des cœurs poreux. En remarque, les cœurs poreux de ces réalisations selon les figures 4a et 4b comprennent des arêtes 5 massives, non poreuses, pour former des zones renforcées aux endroits fortement sollicités ou exposés.

L’invention porte aussi sur une pièce d’horlogerie, notamment une montre bracelet, qui comprend au moins un tel composant horloger.

Finalement, l’invention permet donc de combiner deux objectifs majeurs pour un composant, notamment un composant horloger d’habillage, qui n’étaient pas atteints jusqu’ici. Elle permet d’obtenir à la fois un composant léger et un composant mécaniquement robuste, présentant une couche de surface avantageusement dure, résistante et épaisse, tout en étant esthétiquement attrayante. Grâce au dépôt d’un revêtement dense, notamment par projection, on obtient un revêtement de surface dur et épais, présentant une esthétique pérenne, et avec une grande flexibilité sur la chimie du revêtement. Il est également possible de fonctionnaliser le revêtement, par exemple grâce à une texturation laser, et/ou d’obtenir des états de surface et finitions de type sablé, satiné, ou poli. Des essais montrent qu’il est possible d’obtenir un composant horloger, notamment une carrure ou un bracelet, avec une densité moyenne ou globale de 2 g/cm³ et une dureté de surface de l’ordre de 1000 HV.

L’invention a été décrite dans le cadre d’un composant horloger. Il ressort toutefois qu’elle pourrait être mise en œuvre pour tout autre domaine, par exemple automobile, aéronautique, spatial, médical, etc., pour lequel il est utile de disposer de composants légers et robustes.

En variante, l’invention peut consister à proposer un composant comprenant un cœur poreux, très léger, mais robuste ou résistant, recouvert par un revêtement de surface comprenant au moins une couche comprenant un matériau résilient, qui lui apporte par exemple une propriété de résistance aux chocs. Selon une variante avantageuse, le revêtement apporte notamment la robustesse au composant, en particulier vis-à-vis des conditions environnementales. Le résultat est ainsi un composant pour lequel aucun compromis n’est nécessaire, puisqu’il regroupe à la fois la légèreté maximale possible avec une grande résistance aux chocs, et même optionnellement une grande résistance aux sollicitations environnementales, en particulier une grande résistance à la corrosion et/ou aux rayures. En complément, de manière avantageuse, l’état de surface du revêtement de surface est tel qu’il présente une apparence très attrayante.

En l’occurrence, par « matériau résilient », nous entendons un matériau capable d’absorber une quantité d’énergie donnée quand il se déforme sous l'effet d'un choc. Autrement dit, un matériau résilient est capable de surmonter les altérations provoquées par un ou des éléments perturbateurs tel qu’un ou des chocs, pour retrouver son état initial. Ainsi, un matériau résilient présente une résistance importante aux chocs.

Un procédé de fabrication selon cette variante d’un composant, notamment d’un composant horloger, va maintenant être détaillé.

Dans cette variante, le procédé comprend une deuxième étape de dépôt d’un revêtement de surface comprenant au moins une couche comprenant un matériau résilient, comme un matériau polymère, en particulier un élastomère comme un élastomère thermoplastique (TPE) ou un fluoro-élastomère (FKM, FFKM ou FEPM), ou un caoutchouc naturel (NR) ou synthétique (SBR, HNBR, EPDM), ou un vinyle méthylsilicone (VMQ) ou un fluorosilicone (FVMQ). Alternativement, il peut s’agir d’un élastomère thermodurcissable. Ce matériau résilient a pour avantage d’apporter au composant une propriété de résistance aux chocs. Par ailleurs, ce matériau peut apporter au composant une bonne résistance aux sollicitations environnementales. Selon une première variante de réalisation, la deuxième étape comprend une étape de dépôt d’au moins une couche comprenant un matériau résilient en mettant en œuvre un procédé de surmoulage, pour surmouler la au moins une couche comprenant ledit matériau résilient sur le cœur poreux. Dans une telle réalisation d’au moins une couche à base d’un matériau polymère, ou de tout matériau résilient, la moins une couche de revêtement de surface peut donc être réalisée par un procédé de surmoulage, pour surmouler un tel matériau comme un polymère, en particulier un élastomère comme un élastomère thermoplastique (TPE) ou un fluoro-élastomère (FKM, FFKM ou FEPM), ou un caoutchouc naturel (NR) ou synthétique (SBR, HNBR, EPDM), ou un vinyle méthylsilicone (VMQ) ou un fluorosilicone (FVMQ). Alternativement, il peut s’agir d’un élastomère thermodurcissable.

Selon d’autres variantes, la deuxième étape peut comprendre au moins une sous- étape supplémentaire de dépôt d’une autre couche du revêtement de surface constituée ou comprenant un matériau différent du matériau résilient.

Ainsi, selon une deuxième variante, la deuxième étape comprend une sous-étape préalable de dépôt d’une couche dure en surface du cœur poreux. En remarque, cette sous-étape peut ne concerner qu’une partie des surfaces du cœur poreux.

Dans cette deuxième variante de réalisation, la deuxième étape comprend le dépôt préalable d’au moins une autre couche par projection thermique, notamment à haute température, qui peut être supérieure ou égale à 800°C. Une telle technique met par exemple en œuvre la projection à haute température, par exemple à 900°C, de particules fines, comme par exemple des particules de carbure de tungstène WC et de cobalt-chrome CoCr (le cobalt-chrome CoCr jouant au sein du revêtement le rôle de liant entre les particules de WC), avec des particules de WC pouvant être de 40 pm de diamètre en moyenne, voire de diamètre moyen inférieur. Pour minimiser la porosité du revêtement, la granulométrie des poudres est importante et doit être ajustée pour chaque composition de couche et chaque application, comme cela est connu de l’homme du métier. La mise en œuvre de particules avec une distribution de taille bimodale ou multimodale est particulièrement favorable. Alternativement, d’autres liants pourraient être envisagés tel que le fer-chrome (Fe-Cr). En remarque, dans les exemples mentionnés ci-dessus, le revêtement de surface comprend donc des particules d’un matériau donné, comme par exemple du carbure de tungstène WC, et des particules d’un autre matériau, comme par exemple du cobalt-chrome CoCr, qui remplissent la fonction de liant. Cet autre matériau reste optionnel, le liant n’étant pas indispensable. La projection thermique pourrait par exemple être de type plasma (connue par son sigle VPS pour la dénomination anglaise « Vacuum Plasma Spraying »), qui présente de nombreux avantages, comme celui de permettre un ajustement de la chimie du matériau, de pouvoir projeter de nombreux matériaux différents, comme des céramiques, des oxydes, des métaux, et celui de permettre d’obtenir une couche épaisse, notamment d’épaisseur supérieure ou égale à 20 pm, voire supérieure ou égale à 100 pm, voire supérieure ou égale à 250 pm, voire supérieure ou égale à 300 pm, voire supérieure ou égale à 350 pm.

En variante, d’autres techniques de projection ou de dépôt sont possibles. Notamment, l’anodisation électrolytique par arc peut être utilisée. La projection dynamique à froid (cold spray) est aussi possible. La technique de projection sera notamment adaptée aux matériaux utilisés.

A l’issue de la sous-étape préalable de dépôt d’une couche dure en surface du cœur poreux, une sous-étape mettant en œuvre un procédé de surmoulage pour surmouler au moins une couche comprenant un matériau résilient pourra ensuite être mise en œuvre. En remarque, cette sous-étape permet de revêtir d’une couche comprenant un matériau résilient une couche dure préalablement déposée sur le cœur poreux, ou bien de revêtir d’une couche comprenant un matériau résilient une partie de la surface du cœur poreux et au moins une partie d’une couche dure préalablement déposée sur le cœur poreux. Il en résulte un composant comprenant au moins une couche résiliente et au moins une couche dure. Selon une troisième variante, la deuxième étape comprend une sous-étape ultérieure de dépôt d’une couche dure en surface d’une couche comprenant un matériau résilient. En remarque, cette sous-étape peut ne concerner qu’une partie des surfaces de ladite couche.

Selon une telle troisième variante, une technique de projection dynamique à froid (cold spray) pourra par exemple être privilégiée afin de garantir l’intégrité de la couche résiliente préalablement obtenue lors de la sous-étape mettant en œuvre un procédé de surmoulage d’une couche comprenant un matériau résilient.

En remarque, cette sous-étape permet de revêtir d’une couche dure une couche comprenant un matériau résilient préalablement déposée sur le cœur poreux, ou bien de revêtir d’une couche dure une partie de la surface du cœur poreux et au moins une partie d’une couche comprenant un matériau résilient préalablement déposée sur le cœur poreux. Il en résulte un composant comprenant un revêtement de surface comprenant au moins une couche résiliente et au moins une couche dure.

Optionnellement, une couche décorative peut être déposée sur une telle couche dure de façon à produire un aspect ou une couleur particulière. Une telle couche décorative peut par exemple être déposée par un procédé de dépôt physique par phase vapeur PVD, ou de dépôt chimique en phase vapeur CVD, ou de dépôt de couche atomique ALD. Il peut par exemple s’agir d’une couche d’un métal ou d’un alliage métallique, par exemple de type Au, Ag, Pt, Pd, dotée d’une épaisseur préférentiellement comprise entre 500 nm et 20 pm.

Dans tous les cas, la deuxième étape comprend au moins une sous-étape permettant de réaliser au moins une couche comprenant un matériau résilient, comme une couche intérieure ou supérieure, voire intermédiaire, du revêtement de surface, dans le cas d’un revêtement multicouche. Naturellement, il est possible de combiner les différentes variantes de réalisation décrites précédemment pour permettre l’obtention d’un composant horloger dont au moins une première surface atteint une résilience élevée, et optionnellement une résistance aux sollicitations environnementales élevée. Par exemple, une première surface, par exemple une surface extérieure ou intérieure, peut être revêtue selon l’une de ces variantes et une deuxième surface, par exemple une surface intérieure ou extérieure, peut être revêtue selon une autre de ces variantes.

Notamment, il est ainsi possible d’obtenir un composant horloger, en particulier une carrure ou une boîte, dont une surface d’un cœur poreux est revêtue d’une couche résil iente d’un revêtement de surface, dans l’objectif de protéger le ou les composants susceptibles de venir en interaction avec ladite carrure ou boîte, et dont une autre surface est formée par une couche dure du revêtement de surface, dans l’objectif de préserver au mieux ladite carrure ou boite des interactions avec l’environnement extérieur, en particulier des chocs. Alternativement, il est également possible d’obtenir un composant horloger, notamment une carrure ou une boîte, dont une surface d’un cœur poreux est revêtue d’une couche dure d’un revêtement de surface, dans l’objectif de faciliter l’assemblage du ou des composants sur ladite carrure ou boite, et dont une autre surface est formée par une couche résiliente du revêtement de surface, afin de permettre une résistance aux sollicitations environnementales élevée et ainsi de préserver au mieux ladite carrure ou boîte.

Quelle que soit la variante de réalisation, le procédé de fabrication permet avantageusement de créer une zone de transition à l’interface entre le cœur poreux et le revêtement de surface ou une couche du revêtement de surface, qui comprend les matériaux respectifs du cœur poreux et du revêtement de surface imbriqués, pour optimiser l’adhésion du revêtement de surface ou d’une couche du revêtement de surface. Avantageusement, cette zone de transition présente une épaisseur supérieure ou égale à 50 pm. Quelle que soit la variante de réalisation, le procédé de fabrication peut également comprendre une étape de remplissage de la majorité, voire de l’intégralité ou de la quasi-intégralité, des pores du cœur poreux avec un matériau, qui appartient ou non au revêtement de surface. Ce matériau peut être avantageusement similaire ou identique au matériau résilient d’une couche du revêtement de surface, ou être différent. Dans un tel cas, nous continuons de définir le cœur poreux comme la structure considérée en dehors de son matériau de remplissage.

Dans un premier cas de figure au sein duquel le matériau remplissant la majorité, voire l’intégralité, ou la quasi-intégralité des pores du cœur poreux est similaire ou identique au matériau d’une couche du revêtement formée en surface du cœur poreux, l’étape de remplissage peut correspondre ou former une sous-étape initiale de la deuxième étape de dépôt d’un revêtement de surface. En particulier, le matériau résilient d’une couche déposée en surface du cœur poreux peut correspondre au matériau remplissant la majorité, voire l’intégralité, ou la quasi- intégralité des pores du cœur poreux.

Dans le deuxième cas de figure au sein duquel le matériau remplissant la majorité, voire l’intégralité, ou la quasi-intégralité des pores du cœur poreux est différent du matériau d’une couche du revêtement formée en surface du cœur poreux, l’étape de remplissage peut former une étape intermédiaire distincte et complémentaire à la deuxième étape de dépôt d’un revêtement de surface. La majorité des pores peuvent être remplis d’un matériau donné, tandis que les pores du cœur poreux à proximité de la surface du cœur poreux revêtue s’inscrivent au sein de la zone de transition, qui peut présenter une épaisseur supérieure ou égale à 50 pm. Ainsi, le composant horloger peut par exemple comprendre un cœur poreux dont les pores sont tous ou quasiment tous remplis d’un matériau résilient, et comprendre une surface revêtue d’au moins une couche d’un même matériau résilient ou d’un autre matériau résilient, optionnellement complétée par une autre couche comprenant ou consistant en un matériau dense et dur. Avantageusement, une telle étape de remplissage des pores permet de proposer un composant qui est en outre doté d’un cœur comprenant un matériau permettant de dissiper les chocs et ainsi de préserver au mieux le squelette formé par le cœur poreux.

Ainsi, la deuxième étape de dépôt d’un revêtement de surface peut comprendre plusieurs sous-étapes de réalisation d’un dépôt d’un revêtement, c’est-à-dire qu’elle peut comprendre la réalisation de couches superposées, donnant comme résultat un revêtement, notamment un revêtement de surface, composé de plusieurs couches distinctes. Dans un tel cas, ces couches peuvent être réalisées par une même variante de réalisation parmi les variantes explicitées ci-dessus, ou par des variantes de réalisation différentes. De plus, ces couches peuvent se présenter dans le même matériau, ou dans des matériaux différents.

Un avantage de ce revêtement de surface provient du fait qu’il permet de former une couche de surface résiliente, qui répond aux hautes exigences de l’horlogerie de luxe.

Ainsi, dans tous les cas, la deuxième étape de revêtement de surface permet de former au moins une couche résiliente, qui peut représenter à elle seule le revêtement de surface, ou en variante qui peut être combinée avec une couche plus dure, et/ou en variante qui peut être recouverte par une fine couche de décoration. Dans les deux dernières variantes, la deuxième étape de réalisation du revêtement de surface comprend ainsi deux sous-étapes distinctes, permettant de déposer des matériaux distincts et complémentaires. Dans tous les cas, le revêtement de surface présente une résilience élevée par l’intermédiaire d’une couche comprenant ou à base de ou étant constituée d’un matériau résilient.

En remarque, l’adhérence entre le cœur poreux et le revêtement de surface est obtenue par une adhésion mécanique naturelle résultant du procédé de fabrication. Selon une variante de réalisation avantageuse, la structure du cœur poreux, notamment au niveau de sa surface extérieure destinée à recevoir le revêtement de surface, est conformée pour optimiser cette adhésion. Pour cela, elle peut comprendre des pores de petite dimension, voire peut présenter une surface pleine, dénuée de pores, ou présentant très peu de pores.

Dans cette optique, le procédé de fabrication peut mettre en œuvre une étape intermédiaire optionnelle de traitement mécanique ou thermique ou laser intermédiaire, dont la fonction est de densifier la surface du cœur poreux, notamment en fermant au moins une partie des pores en surface du cœur poreux. Celle-ci peut par exemple être une opération de sablage ou mettant en œuvre un laser, en particulier un laser picoseconde ou femtoseconde. Un autre traitement intermédiaire destiné à favoriser un bon accrochage mécanique du revêtement de surface peut consister à augmenter la rugosité de surface du cœur poreux, ce qui permettra aux particules du revêtement de s’ancrer dans les irrégularités de surface. Encore un autre traitement intermédiaire peut consister en un nettoyage ou un lavage ou un traitement plasma ou déposition d’un promoteur d’adhésion. Plus généralement, l’étape intermédiaire peut être prévue pour améliorer ou contrôler la surface du cœur poreux, en particulier pour optimiser l’adhérence entre le cœur poreux et le revêtement de surface.

Particulièrement, le procédé peut mettre en œuvre une étape optionnelle de finition, notamment agissant sur l’état de surface et/ou la couleur d’au moins une couche du revêtement, pour lui donner un aspect esthétique particulier et optimiser sa géométrie finale, en effaçant par exemple les éventuels défauts de surface. Une telle étape peut par ailleurs conférer une fonctionnalité particulière à la couche ou à l’une des couches du revêtement. Une telle étape peut être une étape de rectification et/ou de texturation laser et/ou de polissage et/ou de microbillage et/ou de terminaison et/ou de décoration et/ou de coloration, pour autant que cette étape soit compatible avec la couche ou le matériau formant la couche du revêtement. Elle peut être mise en œuvre de manière mécanique et/ou de manière électrochimique et/ou par des moyens optiques, par exemple par un laser picoseconde ou femtoseconde. Différentes techniques peuvent ainsi être combinées afin de mettre en œuvre cette étape de finition. Elle permet ainsi par exemple d’obtenir un composant présentant un état de surface final de type texturé, poli, sablé ou satiné, et/ou présentant une couleur spécifique, ou une combinaison de ces états. Cette étape peut être effectuée sur la dernière des couches déposées, mais également de manière intermédiaire sur n'importe laquelle des couches constituant le revêtement de surface, dans le cas où ce revêtement de surface comprend plusieurs couches.

Selon un exemple particulier de composant, le cœur poreux est en mousse d’alliage AISi7Mg réalisé par coulée et infiltration de l’alliage liquide dans un substrat poreux qui est ensuite éliminé. Le cœur poreux résultant présente une masse volumique de 1.1 g/cm³ et une porosité de l’ordre de 60%, une dureté de 70 HB et une taille de pores comprise entre 0.20 et 0.35 mm de diamètre. Le revêtement de surface est formé par surmoulage d’une couche d’un revêtement de surface d’épaisseur de 0.5 mm de FKM.

Ainsi, cette variante permet de former tout composant, notamment tout composant horloger, comprenant un cœur poreux comprenant un premier matériau, le cœur poreux montrant une densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et comprenant un revêtement de surface, comprenant au moins une couche comprenant un matériau résilient ou consistant en un matériau résilient, comme un matériau polymère, au moins directement ou indirectement disposé en surface du cœur poreux.

Le procédé décrit précédemment présente l’avantage d’être compatible avec un nombre important de matériaux. Par exemple, le premier matériau du cœur poreux peut être un métal ou un alliage métallique ou un superalliage métallique, notamment comprenant un ou des éléments parmi Fe, Mg, Al, Ti, Au, Pd, Pt, Ni, Si, et/ou Co. Ce premier matériau peut aussi être un alliage amorphe ou partiellement amorphe, ou une céramique par exemple à base d’alumine ou de zircone. De plus, le matériau d’une couche du revêtement de surface est résilient. Ce matériau résilient peut être par exemple un polymère, notamment un élastomère thermoplastique (TPE) ou un fluoro-élastomère (FKM, FFKM ou FEPM), ou un caoutchouc naturel (NR) ou synthétique (SBR, HNBR, EPDM), ou un vinyle méthylsilicone (VMQ) ou un fluorosilicone (FVMQ). Alternativement, il peut s’agir d’un élastomère thermodurcissable. Ce revêtement de surface peut comprendre optionnellement une couche d’un autre matériau à base de céramique, c’est-à-dire comprendre au moins 50% en poids de céramique, ou être un oxyde, ou être un métal ou un alliage métallique. La céramique ou un matériau à base de céramique est avantageux en ce qu’il permet d’obtenir une grande dureté et une esthétique adaptées, notamment une couleur particulière. Par ailleurs, un matériau d’une couche de revêtement peut optionnellement être chargé en pigments, en matière luminescente ou autre matériau fonctionnel.

En particulier, le revêtement de surface est notamment prévu pour présenter une teinte attractive, notamment une couleur ou un effet qui ne peut pas être atteint par le premier matériau.

Enfin, il peut optionnellement présenter une densité élevée. Ainsi, il comprend ou consiste en un matériau donné, et sa densité est notamment supérieure ou égale à 90%, voire supérieure ou égale à 99% de la densité du matériau massif donné.

Ainsi, avantageusement, le revêtement de surface ou une couche du revêtement de surface peut présenter un taux de porosité inférieur ou égal à 0.5%, voire inférieur ou égal à 0.1 %, voire inférieur ou égal à 0.05 %, voire inférieur ou égal à 0.01 %. En remarque, le taux de porosité a des conséquences aussi bien esthétiques que fonctionnelles. Selon la taille des défauts découlant de la porosité, la porosité peut nuire à la fonctionnalité du dépôt et rendre celui-ci perméable, donc inefficace comme barrière de protection (thermique, chimique... ). Il est donc intéressant d’obtenir un dépôt de revêtement de surface présentant une porosité la plus faible possible. D’autre part, le revêtement de surface présente une épaisseur suffisante pour assurer la résistance aux chocs du composant horloger terminé ou comprend une couche dont l’épaisseur est suffisante pour assurer la résistance aux chocs du composant horloger terminé. Avantageusement, cette épaisseur est comprise entre 20 et 500 pm, voire entre 70 et 350 pm sur le composant horloger terminé après que le revêtement ait subi un éventuel traitement. L’étape de dépôt d’au moins une couche comprenant un matériau résilient d’un revêtement de surface peut déposer la au moins une couche dotée d’une épaisseur supérieure ou égale à 20 pm, voire supérieure à 100 pm, voire supérieure à 250 pm, voire supérieure ou égale à 300 pm, voire supérieure ou égale à 350 pm. Avantageusement, cette épaisseur est inférieure ou égale à 1.5 mm. De plus, ce revêtement de surface peut présenter un état de surface texturé, poli, sablé ou satiné.

Finalement, cette variante permet donc de combiner deux objectifs majeurs pour un composant, notamment un composant horloger d’habillage, qui n’étaient pas atteints jusqu’ici. Elle permet d’obtenir à la fois un composant léger et un composant mécaniquement robuste, présentant une couche de surface résiliente, résistante aux chocs, tout en étant esthétiquement attrayante et résistante aux sollicitations environnementales. Il est également possible de fonctionnaliser le revêtement, par exemple grâce à une texturation laser, et/ou d’obtenir des états de surface et finitions de type sablé, satiné, ou poli.

La variante porte donc sur un composant, notamment composant horloger, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un cœur poreux, comprenant un premier matériau ou à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et en ce qu’il comprend un revêtement de surface comprenant au moins une couche comprenant un matériau résilient, comme un matériau polymère. Le matériau résilient de la au moins une couche du revêtement de surface peut être un élastomère comme un élastomère thermoplastique (TPE) ou un fluoro- élastomère (FKM, FFKM ou FEPM), ou un caoutchouc naturel (NR) ou synthétique (SBR, HNBR, EPDM), ou un vinyle méthylsilicone (VMQ) ou un fluorosilicone (FVMQ).

La au moins une couche du revêtement de surface ou le revêtement de surface peut se présenter intégralement dans ledit matériau résilient.

La au moins une couche du revêtement de surface peut présenter un taux de porosité inférieur ou égal à 0.5%, voire inférieur ou égal à 0.1 %, voire inférieur ou égal à 0.05 %, voire inférieur ou égal à 0.01 %. le matériau résilient de la au moins une couche du revêtement de surface peut être différent du premier matériau et/ou occupe tout ou partie des pores du au moins un cœur poreux.

Le au moins un cœur poreux peut se présenter en mousse métallique ou être un squelette formé par un réseau poreux régulier ou irrégulier, notamment de type en treillis, TPMS, alvéolaire, cellulaire, ou encore trabéculaire.

Le premier matériau du au moins un cœur poreux peut être un métal ou un alliage métallique ou un superalliage métallique, notamment comprenant des éléments comme Fe, Mg, Al, Ti, Au, Pd, Pt, Ni, Si, et/ou Co, et/ou être un alliage amorphe ou partiellement amorphe, ou est une céramique, notamment une céramique à base d’alumine ou de zircone.

Le revêtement de surface ou la au moins une couche du revêtement de surface peut présenter une épaisseur comprise entre 20 et 500 pm, voire entre 70 et 350 pm, et/ou peut présenter un état de surface texturé, poli, sablé ou satiné. L’au moins un cœur poreux peut présenter une porosité non homogène, et/ou présenter une porosité au niveau de sa surface inférieure à sa porosité vers son centre, et/ou présenter des pores au niveau de sa surface de dimensions inférieures à celles des pores vers son centre ou peut comprendre une surface dénuée de pores.

Le composant peut être un composant d’habillage horloger, comme un composant d’une carrure de montre ou d’un bracelet.

La variante porte sur un procédé de fabrication d’un composant, notamment d’un composant horloger, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

Réalisation d’au moins un cœur poreux, comprenant un premier matériau ou à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif ;

Dépôt d’au moins une couche comprenant un matériau résilient d’un revêtement de surface sur le au moins un cœur poreux.

L’étape de réalisation du au moins un cœur poreux peut comprendre une étape d’attaque chimique d’une ébauche massive dans le premier matériau ou à base du premier matériau ou une étape de fabrication additive, formant au moins un cœur poreux en mousse métallique ou sous forme de squelette formé par un réseau poreux régulier ou irrégulier, notamment de type en treillis, TPMS, alvéolaire, cellulaire, ou encore trabéculaire.

L’étape de dépôt d’au moins une couche comprenant un matériau résilient d’un revêtement de surface peut être réalisée par surmoulage ou être réalisée par fabrication additive.

L’étape de dépôt d’au moins une couche comprenant un matériau résilient d’un revêtement de surface peut déposer la au moins une couche dotée d’une épaisseur supérieure ou égale à 20 pm, voire supérieure à 100 pm, voire supérieure à 250 pm, voire supérieure ou égale à 300 pm, voire supérieure ou égale à 350 pm et/ou inférieure ou égale à 1 .5 mm.

Le procédé de fabrication d’un composant peut comprendre une étape finale de texturation et/ou de rectification et/ou de polissage et/ou de microbillage et/ou de décoration, pour obtenir un état de surface final de type texturé, poli, sablé ou satiné du revêtement de surface.

Claims

REVENDICATIONS

1. Composant, notamment composant horloger, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un cœur poreux, comprenant un premier matériau ou à base d’un premier matériau, de densité inférieure ou égale à 80%, voire inférieure ou égale à 60%, voire inférieure ou égale à 50%, de la densité du premier matériau massif, et en ce qu’il comprend un revêtement de surface comprenant au moins une couche de densité supérieure à la densité du au moins un cœur poreux, la au moins une couche du revêtement de surface présentant une dureté de surface supérieure ou égale à 500HV et la au moins une couche du revêtement de surface comprenant un deuxième matériau à base de céramique, ou qui est un oxyde, ou qui est une combinaison d’une céramique et d’un métal ou alliage métallique.

2. Composant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la au moins une couche du revêtement de surface présente une dureté de surface supérieure ou égale à 600HV, voire supérieure ou égale à 900HV.

3. Composant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une couche du revêtement de surface comprend un deuxième matériau différent du premier matériau, notamment le premier matériau présentant une densité plus faible que celle du deuxième matériau.

4. Composant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la au moins une couche du revêtement de surface présente un taux de porosité inférieur ou égal à 0.5%, voire inférieur ou égal à 0.1 %, voire inférieur ou égal à 0.05 %, voire inférieur ou égal à 0.01 % et/ou une densité supérieure ou égale à 90%, voire supérieure ou égale à 99% de la densité du deuxième matériau massif.

5. Composant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement de surface est intégralement formé par ladite au moins une couche, qui présente une dureté supérieure ou égale à 500HV, ou en ce que ladite au moins une couche recouvre une couche intermédiaire moins dure, notamment en matériau résilient, et/ou en ce que ladite au moins une couche est recouverte par une fine couche de décoration, présentant notamment une épaisseur comprise entre 500 nm et 20 pm, d’un métal ou d’un alliage métallique.

6. Composant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un cœur poreux se présente en mousse métallique ou est un squelette formé par un réseau poreux régulier ou irrégulier, notamment de type en treillis, TPMS, alvéolaire, cellulaire, ou encore trabéculaire.

7. Composant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier matériau du au moins un cœur poreux est un métal ou un alliage métallique ou un superalliage métallique, notamment comprenant des éléments comme Fe, Mg, Al, Ti, Au, Pd, Pt, Ni, Si, et/ou Co, et/ou est un alliage amorphe ou partiellement amorphe, ou est une céramique, notamment une céramique à base d’alumine ou de zircone.

8. Composant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement de surface ou la au moins une couche du revêtement de surface présente une épaisseur comprise entre 20 et 500 pm, voire entre 70 et 350 pm, et/ou présente un état de surface texturé, poli, sablé ou satiné.

9. Composant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins un cœur poreux présente une porosité non homogène, et/ou présente une porosité au niveau de sa surface inférieure à sa porosité vers son centre, et/ou présente des pores au niveau de sa surface de dimensions inférieures à celles des pores vers son centre ou comprend une surface dénuée de pores.

10. Composant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est un composant d’habillage horloger, comme un composant se présentant sous la forme d’une carrure de montre ou d’un bracelet.

11. Pièce d’horlogerie, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un composant selon l’une des revendications précédentes.

12. Procédé de fabrication d’un composant, notamment d’un composant horloger, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :

Dépôt d’au moins une couche d’un revêtement de surface de densité supérieure à la densité du au moins un cœur poreux, la au moins une couche du revêtement de surface présentant une dureté de surface supérieure ou égale à 500HV et la au moins une couche du revêtement de surface comprenant un deuxième matériau à base de céramique, ou qui est un oxyde, ou qui est une combinaison d’une céramique et d’un métal ou alliage métallique.

13. Procédé de fabrication d’un composant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape de réalisation du au moins un cœur poreux comprend une étape d’attaque chimique d’une ébauche massive dans le premier matériau ou à base du premier matériau ou une étape de fabrication additive, formant au moins un cœur poreux en mousse métallique ou sous forme de squelette formé par un réseau poreux régulier ou irrégulier, notamment de type en treillis, TPMS, alvéolaire, cellulaire, ou encore trabéculaire.

14. Procédé de fabrication d’un composant selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que l’étape de dépôt de la au moins une couche du revêtement de surface est réalisée par projection thermique, notamment à haute température supérieure ou égale à 800°C ou à basse température.

15. Procédé de fabrication d’un composant selon l’une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que l’étape de dépôt de la au moins une couche du revêtement de surface dépose la au moins une couche dotée d’une épaisseur supérieure ou égale à 20 pm, voire supérieure à 100 pm, voire supérieure à 250 pm, voire supérieure ou égale à 300 pm, voire supérieure ou égale à 350 pm et/ou inférieure ou égale à 1 .5 mm.

16. Procédé de fabrication d’un composant selon l’une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu’il comprend une étape finale de texturation et/ou de rectification et/ou de polissage et/ou de microbillage et/ou de décoration, pour obtenir un état de surface final de type poli, sablé ou satiné du revêtement de surface.