WO2011161080A1 - Pieds de cadran de piece d'horlogerie - Google Patents

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WO2011161080A1
WO2011161080A1 PCT/EP2011/060285 EP2011060285W WO2011161080A1 WO 2011161080 A1 WO2011161080 A1 WO 2011161080A1 EP 2011060285 W EP2011060285 W EP 2011060285W WO 2011161080 A1 WO2011161080 A1 WO 2011161080A1
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WO
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dial
foot
feet
support
recess
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/060285
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English (en)
Inventor
Frédéric Jeanrenaud
Yves Winkler
Original Assignee
The Swatch Group Research And Development Ltd
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.)
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Publication date
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Priority to JP2013515849A priority patent/JP5457608B2/ja
Priority to EP11726429.1A priority patent/EP2585880A1/fr
Priority to US13/704,075 priority patent/US20130148484A1/en
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/12—Selection of materials for dials or graduations markings
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/06—Dials
    • G04B19/14—Fastening the dials to the clock or watch plates

Definitions

  • the present invention relates to a timepiece dial foot, said one foot being fixed on said dial and used to fix said dial to the timepiece.
  • the technical field of the invention is the technical field of fine mechanics.
  • timepieces comprise a movement on which is fixed a dial.
  • This dial includes feet which are used, on the one hand, as a geometrical reference in the cycle of manufacture of the dial and, on the other hand, to fix said dial to the movement.
  • feet are made of crystalline metal such as steel, brass or gold. These feet are assembled by spot welding. They very often have a smaller diameter in the area in contact with the base of the dial, this for three main reasons. First, it prevents a weld overflow from properly squeezing the dial against movement. Second, it ensures, in case of impact on the foot, the plastic deformation is located in this narrowed area. The foot can then be straightened while maintaining good accuracy on the large diameter area that will adjust to the movement. Finally, this diameter of the smaller foot in the area in contact with the base of the dial serves to prevent deformation of the base of the dial in case of impact on a foot by a deliberate and controlled weakening of said foot.
  • each material is characterized by its Young's modulus E also called modulus of elasticity (generally expressed in GPa), characterizing its resistance to deformation.
  • Each material is also characterized by its elastic limit ⁇ ⁇ (generally expressed in GPa) which represents the stress beyond which the material deforms plastically. It is then possible, for given dimensions, to compare the materials by establishing for each the ratio of their elastic limit on their Young's modulus a JE, said ratio being representative of the elastic deformation of each material. Thus, the higher the ratio, the greater the elastic deformation of the material.
  • the Young's modulus E is equal to 130 GPa and the elasticity limit ⁇ ⁇ is equal to 1 GPa, which gives an oJE ratio of the order of 0.007 cm. that is to say, weak.
  • the object of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art by proposing to provide a metal dial foot which is more resistant to shocks.
  • the invention relates to a timepiece dial comprising at least one foot. Said at least one foot is attached to said dial and is used to fix said dial to said timepiece, said at least one foot and the dial are made of an at least partially amorphous metal alloy.
  • a first advantage of the present invention is to allow the dial feet to better withstand shocks. Indeed, amorphous metals have more interesting elastic characteristics.
  • the elastic limit ⁇ ⁇ is increased, which makes it possible to increase the ratio ⁇ ⁇ / ⁇ so that the material sees the stress beyond which it does not return to its initial shape to increase. If the foot deforms plastically more difficult, it is no longer necessary to unfold the foot to return it to its original position. If the foot is more resistant, it is also less weakened by successive folds and unfoldings and thus the foot has a longer life.
  • Another advantage of the present invention is to make it possible to produce feet of smaller dimensions. Indeed, as the amorphous metal is able to withstand higher stresses before deforming plastically, it is possible to make dial feet of smaller dimensions without losing resistance.
  • the present invention also relates to a timepiece dial comprising at least one foot, said dial is fixed on a support on which said at least one foot is fixed to fix said dial to said timepiece.
  • Said at least one foot and the support are made of an at least partially amorphous metal alloy.
  • said at least one foot and the dial are one and the same piece.
  • said at least one foot and the support are one and the same piece.
  • said at least one foot is attached to the dial.
  • said at least one foot is attached to the support.
  • said material is totally amorphous
  • the dial comprises at least one recess in which said at least one foot is fixed.
  • the support, on which the dial is fixed comprises at least one recess in which said at least one foot is fixed.
  • flanks of said at least one recess comprise reliefs in order to improve the fixing of said at least one foot in said at least one recess.
  • the reliefs arranged on the sides of said at least one recess form a tapping.
  • said at least one recess has a constant section.
  • the bottom of said at least one recess has the largest section.
  • the section increases linearly approaching the bottom of said at least one recess.
  • said foot comprises, in its area of contact with the dial or the support, a smaller diameter.
  • said foot comprises, in its zone of contact with the dial or the support, a larger diameter low and in the area contiguous to this contact area, an even smaller diameter.
  • said at least one metallic element is a precious material or an alloy based on such a precious material, said precious material being chosen from the group formed by gold, platinum, palladium, rhenium, ruthenium, rhodium, silver, iridium or osmium.
  • the amorphous metal is very easy to shape and allows the manufacture of complicated shapes with greater precision. This is due to the particular characteristics of the amorphous metal which can soften while remaining amorphous for a certain time in a given temperature range [T g - T x ] specific to each alloy. It is thus possible to shape it under a relatively low stress and at a low temperature then allowing the use of a simplified process such as hot forming, while reproducing very precisely fine geometries because the viscosity of the alloy decreases significantly as a function of temperature in said temperature range [T g - T x ]. Therefore, it becomes possible to realize the dial and feet in one piece and accurately.
  • FIGS. 5 to 7 schematically represent alternatives to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 8 schematically shows a third embodiment of the invention.
  • FIG. 9 schematically shows a particular variant of the first embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a timepiece 1 comprising a housing 2.
  • This dial 7 is fixed to movement 5 by means of feet 9 fixed to said dial 7 and engaged in orifices 1 1 of the movement 5.
  • the fixing of the dial 7 to the movement 5 is ensured by fastening means 13.
  • These fastening means 13 consist, for example, of a screw 15 engaged in a threaded hole transverse to the orifice 1 1 and opening therein. This screw then clamps said foot 9 so as to hold it fixed in the orifice 1 January.
  • the dial 7 is attached to a support 17 on which the feet 9 are fixed as is the case for a dial 7 enamel glued to a support 17 Brass.
  • the feet 9 are made of an amorphous material or at least partially amorphous.
  • a material comprising at least one metal element is used.
  • the material will be an amorphous metal alloy. It will be understood by at least partially amorphous material that the material is capable of solidifying at least partially in the amorphous phase, that is to say that it is capable of losing at least locally all of its crystalline structure.
  • the advantage of these amorphous metal alloys comes from the fact that, during their manufacture, the atoms of these amorphous materials do not arrange according to a particular structure as is the case for crystalline materials.
  • the elastic limit ⁇ ⁇ is different.
  • An amorphous metal is thus distinguished by an elastic limit ⁇ ⁇ higher than that of the crystalline metal by a factor of approximately two to three. This allows the amorphous metals to be able to undergo a greater stress before reaching the elastic limit ⁇ ⁇ .
  • Amorphous metals plastically deform more difficultly and break brittle when the applied stress exceeds the elastic limit.
  • the metal element of said material may then comprise gold, platinum, palladium, rhenium, ruthenium, rhodium, silver, iridium or osmium.
  • Such feet 9 have the advantage of having higher strength and longevity compared to their crystalline metal counterparts.
  • a foot 9 made of amorphous metal has a better resistance to the stresses applied to it during an impact because it will deform elastically over a wider stress interval and return to its initial position once the shock is complete.
  • this interval of constraints in which the foot 9 is elastically deformed, is wider for a foot 9 of amorphous metal than for its crystalline metal equivalent, it allows said foot 9 amorphous metal to withstand stresses that plastically deform said foot 9 crystalline metal .
  • these feet 9 are no longer unfolded to return them to their original position and therefore they become weaker, which improves their longevity.
  • the elastic limit of an amorphous metal is greater than that of a crystalline metal by a factor of approximately two to three, making it possible to withstand higher stresses, it is conceivable to reduce the dimensions of said foot. 9. Indeed, as a foot 9 of dial 7 of amorphous metal can withstand a higher stress without deforming plastically, it is then possible, at equivalent stress, to reduce the dimensions of the foot 9 relative to a crystalline metal. As the feet 9 are inserted into the openings 1 1 of the movement 5, the fact of decreasing the dimensions of the feet 9 makes it possible to reduce the dimensions of the orifices 1 1.
  • the fact of decreasing the size of the feet 9 increases the risk of deformation of the dial 7, especially if the foot 9 has a smaller diameter in the area in contact 10, 12 with the base of the dial 7 or the support 17.
  • the foot 9 has an even smaller diameter in the contiguous zone 14 to the contact zone 10, 12 as visible in Figure 9. This allows to separate the functions.
  • the contact zone 10, 12 is used to prevent the overflow of the weld prevents the dial 7 from being correctly pressed onto the movement 5.
  • the zone 14 is used to weaken the foot 9 so that it deforms, elastically or plastically, at this zone 14.
  • the feet 9 may be made by machining, but it is possible to achieve them using the properties of amorphous metals. Indeed, the amorphous metal has a great ease in shaping allowing the manufacture of parts with complicated shapes with greater precision. This is due to the particular characteristics of the amorphous metal which can soften while remaining amorphous for a certain time in a given temperature range [T g - T x ] specific to each alloy (for example for a Zr 41 .2 _4 alloy. Ti 13.77 Cu 12.
  • the shaping is done around 300 ° C for a viscosity up to 10 3 Pa.s for a stress of 1 MPa, instead of a viscosity of 10 12 Pa. s at the temperature Tg.
  • One method used is the hot forming of an amorphous preform.
  • This preform is obtained by melting in a furnace the metallic elements constituting the amorphous alloy. This fusion is made under a controlled atmosphere with the aim of obtaining as low a contamination of the oxygen alloy as possible. Once these elements are melted, they are cast as a semi-finished product, such as for example a cylinder of dimensions close to those of the dial feet 9, and then rapidly cooled in order to maintain the at least partially amorphous state or phase. .
  • the hot forming is performed in order to obtain a final piece.
  • This hot forming is carried out by pressing in a range of temperatures between glass transition temperature T g of the amorphous material and the crystallization temperature T x of said amorphous material for a predetermined time to maintain a totally or partially amorphous structure.
  • the goal is then to retain the characteristic elastic properties of amorphous metals.
  • the different stages of final shaping of the foot 9 of dial 7 are then:
  • a casting process is used. This process involves casting the alloy obtained by melting the metal elements in a mold having the shape of the final piece. Once the mold filled, it is cooled rapidly to a temperature below T g to prevent crystallization of the alloy and thus obtain a foot 9 of amorphous or partially amorphous metal.
  • T g temperature below T g
  • the advantage of casting an amorphous metal with respect to the casting of a crystalline metal is to be more precise.
  • the solidification shrinkage is very low for an amorphous metal, less than 1% relative to that of the crystalline metals which is 5 to 7%. After completion of said feet 9, they are fixed to said dial 7 by welding.
  • said feet 9 are arranged as the feet 9 according to the prior art, that is to say having a smaller diameter in the area in contact 12 with the base of the dial 7 to prevent the Overflow of the weld prevents the dial 7 from being pressed correctly on the movement 5.
  • the plastic deformation is localized in this narrowed zone in order to preserve the dial 7.
  • the feet 9 will be welded to the support or chased in recesses 19 made on the support 17.
  • holding means 23 are arranged. These holding means 23 can take various forms. In a first alternative visible in Figure 5, these holding means 23 may be the flanks 25 of the recesses 19 which are arranged to have a non-constant section. Preferably, the bottom section 21 of the recess 19 is larger than that at the surface of the dial 7. It can also be expected that the section expands steadily when approaching the bottom 21 of the 19. This arrangement of the section of the recesses 19 in which are fixed the feet 9 allows a natural retention of said feet 9 in said recesses 19 without requiring welding or gluing.
  • the flanks 25 of the recesses 19 comprise reliefs 27.
  • These reliefs 27 may be in the form of recesses and / or projections arranged on the flanks 25 of each recess 19.
  • These recesses and / or protrusions can be arranged to form a tapping allowing the screwing and unscrewing of the feet 9.
  • These reliefs 27 exploit the characteristics of the amorphous metal to be able to soften while remaining amorphous in a temperature range [T g - T x ] given specific to each alloy thus marrying all the details of the negative.
  • the amorphous metal then inserts into the recesses of the flanks 25 thus ensuring a better hold of the foot 9 in the recess 19. It will be understood that, in the case where the dial 7 is attached to a support 17, the recesses 19, in which are made the feet 9 and whose flanks 25 comprise reliefs 27, are formed on the support 17 as shown in Figure 7.
  • a third embodiment, visible in FIG. 8, consists in producing the dial 7 and the feet 9 in one and the same piece, that is to say that the dial 7 and the feet 9 are made of amorphous metal simultaneously.
  • the dies constituting the mold form the complementary impression of the part composed of the dial 7 and the feet 9. It will be understood that, in the case of a dial 7 attached to a support 17, the support 17 and the feet 9 are one and the same room. This part is then cast or hot-formed amorphous metal.
  • the advantage is to have in the first place a perfect reproducibility of the process since the dials 7 associated with their feet 9 are all made in the same mold.
  • this method has the advantage of being simple and not having a step of fixing the feet 9 with the risk of bending the feet 9 or deforming the dial 7.
  • the dial 7 and the feet 9 are made of amorphous metal or metal alloy at least partially amorphous but separately. It is understood that the feet 9 and the dial 7 are separate pieces and that the feet 9 are then reported on the dial 7. This is also valid in the case where the dial 7 is fixed on a support 17 and that the support 17 is amorphous metal. The feet 9 and the support 17 are different pieces of amorphous metal. The feet 9 are attached to said support 17.
  • the feet 9 are, in the case where they are reported to the dial 7 or the support 17, glued or welded or fixed with any possible method.

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Abstract

L'invention concerne un cadran (7) de pièce d'horlogerie. Ce cadran comprend au moins un pied (9). Le pied est fixé sur ledit cadran et utilisé pour fixer ledit cadran à ladite pièce d'horlogerie. Le pied est réalisé en alliage métallique au moins partiellement amorphe.

Description

P I E DS D E CA D RAN D E P I EC E D ' HO RLOG E R I E
La présente invention concerne un pied de cadran de pièce d'horlogerie, ledit un pied étant fixé sur ledit cadran et utilisé pour fixer ledit cadran à la pièce d'horlogerie.
Le domaine technique de l'invention est le domaine technique de la mécanique fine.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
Il est connu que les pièces d'horlogerie comprennent un mouvement sur lequel est fixé un cadran. Ce cadran comprend des pieds qui sont utilisés, d'une part, comme référence géométrique dans le cycle de fabrication du cadran et, d'autre part, pour fixer ledit cadran au mouvement.
Ces pieds sont réalisés en métal cristallin comme l'acier, le laiton ou l'or. Ces pieds sont assemblés par soudage au point. Ils ont très souvent un diamètre plus petit dans la zone en contact avec la base du cadran, ceci pour trois raisons principales. Premièrement, cela permet d'éviter qu'un débordement de soudure empêche de plaquer correctement le cadran contre le mouvement. Deuxièmement, cela permet d'assurer, en cas de choc sur le pied, que la déformation plastique soit localisée dans cette zone rétrécie. Le pied peut alors être redressé tout en conservant une bonne précision sur la zone de grand diamètre qui s'ajustera sur le mouvement. Enfin, ce diamètre du pied plus petit dans la zone en contact avec la base du cadran sert à éviter une déformation de la base du cadran en cas de choc sur un pied par un affaiblissement volontaire et contrôlé dudit pied. Or, les problèmes des pieds actuels sont liés aux propriétés mécaniques caractéristiques des métaux cristallins c'est-à-dire une déformation élastique très limitée. En effet, chaque matériau se caractérise par son module d'Young E également appelé module d'élasticité (exprimé généralement en GPa), caractérisant sa résistance à la déformation. Chaque matériau est aussi caractérisé par sa limite élastique σθ (exprimée généralement en GPa) qui représente la contrainte au-delà de laquelle le matériau se déforme plastiquement. Il est alors possible, pour des dimensions données, de comparer les matériaux en établissant pour chacun le rapport de leur limite élastique sur leur module d'Young a JE, ledit rapport étant représentatif de la déformation élastique de chaque matériau. Ainsi, plus ce rapport est élevé, plus la déformation élastique du matériau est élevée. Typiquement, pour un alliage du type Cu-Be, le module d'Young E est égal à 130 GPa et la limite d'élasticité σθ est égale à 1 GPa, ce qui donne un rapport oJE de l'ordre de 0,007 c'est-à-dire faible.
Par conséquent, lors d'erreurs de manipulation, si la déformation appliquée sur les pieds est trop élevée, la contrainte résultante risque de dépasser la limite élastique de l'alliage et par conséquent d'engendrer une déformation plastique permanente. Etant donné qu'ils sont souvent utilisés comme référence géométrique dans le cycle de fabrication du cadran, il est alors nécessaire de déplier les pieds pour les repositionner. Une rupture dudit pied peut alors intervenir si la contrainte est trop élevée ou par fatigue si les contraintes sont successives.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant de fournir un pied de cadran en métal qui résiste mieux aux chocs.
A cet effet, l'invention concerne un cadran de pièce d'horlogerie comprenant au moins un pied. Ledit au moins un pied est fixé sur ledit cadran et est utilisé pour fixer ledit cadran à ladite pièce d'horlogerie, Ledit au moins un pied et le cadran sont réalisés en un alliage métallique au moins partiellement amorphe.
Un premier avantage de la présente invention est de permettre aux pieds de cadran de mieux supporter les chocs. En effet, les métaux amorphes ont des caractéristiques élastiques plus intéressantes. La limite élastique σθ est augmentée, ce qui permet d'augmenter le rapport σθ/Ε de sorte que le matériau voit la contrainte au-delà de laquelle il ne reprend pas sa forme initiale augmenter. Si le pied se déforme plastiquement plus difficilement, il n'est plus nécessaire de déplier le pied pour le remettre dans sa position initiale. Si le pied est plus résistant, il est également moins fragilisé par les pliages et dépliages successifs et ainsi le pied a une plus grande longévité.
Un autre avantage de la présente invention est de permettre de réaliser des pieds de dimensions plus faibles. En effet, comme le métal amorphe est capable de supporter des contraintes plus élevées avant de se déformer plastiquement, il est possible de réaliser des pieds de cadran de plus faibles dimensions sans perdre en résistance.
La présente invention concerne également un cadran de pièce d'horlogerie comprenant au moins un pied, ledit cadran est fixé sur un support sur lequel ledit au moins un pied est fixé pour fixer ledit cadran à ladite pièce d'horlogerie. Ledit au moins un pied et le support sont réalisés en un alliage métallique au moins partiellement amorphe.
Des modes de réalisation avantageux de ce cadran font l'objet des revendications dépendantes.
Dans un premier mode de réalisation avantageux, ledit au moins un pied et le cadran ne sont qu'une seule et même pièce.
Dans un second mode de réalisation avantageux, ledit au moins un pied et le support ne sont qu'une seule et même pièce. Dans un troisième mode de réalisation avantageux, ledit au moins un pied est rapporté sur le cadran.
Dans un quatrième mode de réalisation avantageux, ledit au moins un pied est rapporté sur le support.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit matériau est totalement amorphe
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le cadran comprend au moins un évidement dans lequel ledit au moins un pied est fixé.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le support, sur lequel le cadran est fixé, comprend au moins un évidement dans lequel ledit au moins un pied est fixé.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les flancs dudit au moins un évidement comprennent des reliefs afin d'améliorer la fixation dudit au moins un pied dans ledit au moins un évidement.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, les reliefs agencés sur les flancs dudit au moins un évidement forment un taraudage.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un évidement a une section constante.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le fond dudit au moins un évidement a la section la plus importante.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, la section augmente de façon linéaire en se rapprochant du fond dudit au moins un évidement.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit pied comprend, dans sa zone de contact avec le cadran ou le support, un diamètre plus faible.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit pied comprend, dans sa zone de contact avec le cadran ou le support, un diamètre plus faible et dans la zone contigûe à cette zone de contact, un diamètre encore plus faible.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, ledit au moins un élément métallique est un matériau précieux ou un alliage à base d'un tel matériau précieux, ledit matériau précieux étant choisi dans le groupe formé par l'or, le platine, le palladium, le rhénium, le ruthénium, le rhodium, l'argent, l'iridium ou l'osmium.
Un des avantages de ces modes de réalisation est de permettre de réaliser les pieds directement avec le cadran dans le cas où les pieds et le cadran ne forment qu'une seule pièce. En effet, le métal amorphe est très facile à mettre en forme et permet la fabrication de pièces aux formes compliquées avec une plus grande précision. Ceci est dû aux caractéristiques particulières du métal amorphe qui peut se ramollir tout en restant amorphe durant un certain temps dans un intervalle de température [Tg - Tx] donné propre à chaque alliage. Il est ainsi possible de le mettre en forme sous une contrainte relativement faible et à une température peu élevée permettant alors l'utilisation d'un procédé simplifié tel que le formage à chaud, tout en reproduisant très précisément des géométries fines car la viscosité de l'alliage diminue fortement en fonction de la température dans ledit intervalle de température [Tg - Tx]. Par conséquent, il devient possible de réaliser le cadran et les pieds d'une seule pièce et de façon précise.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, avantages et caractéristiques du pied de cadran selon la présente invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée suivante d'au moins une forme de réalisation de l'invention donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente de manière schématique un premier mode de réalisation de l'invention;
- les figures 2 et 3 représentent de manière schématique des vues en coupe de cadrans fixés à leur mouvement ;
- la figure 4 représente de manière schématique un second mode de réalisation de l'invention;
- les figures 5 à 7 représentent de manière schématique des alternatives au second mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 8 représente de manière schématique un troisième mode de réalisation de l'invention.
- la figure 9 représente de manière schématique une variante particulière du premier mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE Sur la figure 1 est représentée une pièce d'horlogerie 1 comprenant un boîtier 2. Dans ce boîtier 2 est agencé, comme visible à la figure 2, un mouvement 5 sur lequel est fixé un cadran 7. Ce cadran 7 est fixé au mouvement 5 par l'intermédiaire de pieds 9 fixés audit cadran 7 et engagés dans des orifices 1 1 du mouvement 5. La fixation du cadran 7 au mouvement 5 est assurée par des moyens de fixation 13. Ces moyens de fixation 13 consistent par exemple en une vis 15 engagée dans un trou fileté transversal à l'orifice 1 1 et débouchant dans celui-ci. Cette vis serre alors ledit pied 9 de sorte à le maintenir fixe dans l'orifice 1 1 . Bien entendu, on peut comprendre que, selon une variante représentée à la figure 3, le cadran 7 est rapporté sur un support 17 sur lequel les pieds 9 sont fixés comme c'est le cas pour un cadran 7 en émail collé sur un support 17 en laiton. Avantageusement, les pieds 9 sont réalisés en un matériau amorphe ou au moins partiellement amorphe. En particulier, on utilise un matériau comprenant au moins un élément métallique. Préférentiellement, le matériau sera un alliage métallique amorphe. On comprendra par matériau au moins partiellement amorphe que le matériau est apte à se solidifier au moins partiellement en phase amorphe, c'est-à-dire qu'il est apte à perdre au moins localement toute sa structure cristalline.
En effet, l'avantage de ces alliages métalliques amorphes vient du fait que, lors de leur fabrication, les atomes composant ces matériaux amorphes ne s'arrangent pas selon une structure particulière comme c'est le cas pour les matériaux cristallins. Ainsi, même si le module d'Young E d'un métal cristallin et d'un métal amorphe est identique, la limite élastique σθ est différente. Un métal amorphe se différencie ainsi par une limite élastique σθ plus élevée que celle du métal cristallin d'un facteur d'environ deux à trois. Cela permet aux métaux amorphes de pouvoir subir une plus forte contrainte avant d'arriver à la limite élastique σθ. Les métaux amorphes se déforment plastiquement plus difficilement et cassent de manière fragile lorsque la contrainte appliquée dépasse la limite élastique. De façon surprenante, les métaux amorphes précieux présentent de bonnes caractéristiques mécaniques. L'élément métallique dudit matériau peut alors comporter de l'or, du platine, du palladium, du rhénium, du ruthénium, du rhodium, de l'argent, de l'iridium ou de l'osmium.
De tels pieds 9 ont l'avantage d'avoir une résistance et une longévité plus élevée par rapport à leurs équivalents en métal cristallin.
En effet, comme le métal amorphe a une limite élastique plus élevée, il est nécessaire d'appliquer une contrainte plus élevée pour le déformer plastiquement. De ce fait, un pied 9 en métal amorphe a une meilleure résistance aux contraintes qui lui sont appliquées lors d'un choc car il va se déformer élastiquement sur un intervalle de contraintes plus large et revenir à sa position initiale une fois le choc terminé. Comme cet intervalle de contraintes, dans lequel le pied 9 se déforme élastiquement, est plus large pour un pied 9 en métal amorphe que pour son équivalent en métal cristallin, il permet audit pied 9 en métal amorphe de supporter des contraintes qui déformeraient plastiquement ledit pied 9 en métal cristallin. Dès lors que la déformation est élastique, ces pieds 9 ne sont plus à déplier pour les remettre dans leur position initiale et donc ils se fragilisent moins ce qui améliore ainsi leur longévité.
Par ailleurs, comme la limite élastique d'un métal amorphe est plus élevée que celle d'un métal cristallin d'un facteur d'environ deux à trois permettant de résister à des contraintes plus élevées, il est envisageable de réduire les dimensions dudit pied 9. En effet, comme un pied 9 de cadran 7 en métal amorphe peut supporter une plus forte contrainte sans se déformer plastiquement, il est alors possible, à contrainte équivalente, de réduire les dimensions du pied 9 par rapport à un métal cristallin. Comme les pieds 9 sont insérés dans des orifices 1 1 du mouvement 5, le fait de diminuer les dimensions des pieds 9 permet de diminuer les dimensions des orifices 1 1 .
Or, le fait de diminuer la taille des pieds 9 augmente le risque de déformation du cadran 7, surtout si le pied 9 présente un diamètre plus petit dans la zone en contact 10, 12 avec la base du cadran 7 ou du support 17. Selon une variante particulière, le pied 9 présente un diamètre encore plus petit dans la zone contigue 14 à la zone de contact 10, 12 comme visible à la figure 9. Cela permet de dissocier les fonctions. La zone de contact 10, 12 est utilisée afin d'éviter que le débordement de la soudure empêche de plaquer correctement le cadran 7 sur le mouvement 5. La zone 14 est utilisée pour fragiliser le pied 9 de sorte qu'il se déforme, élastiquement ou plastiquement, au niveau de cette zone 14.
Pour réaliser et fixer ces pieds 9 au cadran 7, plusieurs méthodes sont envisageables. Dans un premier mode de réalisation, il peut être envisagé de réaliser les pieds 9 puis de les fixer au cadran 7. Les pieds 9 peuvent être réalisés par usinage, mais il est possible de les réaliser en utilisant les propriétés des métaux amorphes. En effet, le métal amorphe présente une grande facilité dans la mise en forme permettant la fabrication de pièces aux formes compliquées avec une plus grande précision. Ceci est dû aux caractéristiques particulières du métal amorphe qui peut se ramollir tout en restant amorphe durant un certain temps dans un intervalle de température [Tg - Tx] donné propre à chaque alliage (par exemple pour un alliage Zr 41 .2 _4.Ti 13.77 Cu 12. -7,Ni 10 E3e 22.7 ,' Tq y=350°C et TX=460°C) '. Il est ainsi p rossible de les mettre en forme sous une contrainte relativement faible et à une température peu élevée permettant alors l'utilisation d'un procédé simplifié tel que le formage à chaud. L'utilisation d'un tel matériau permet en outre de reproduire très précisément des géométries fines car la viscosité de l'alliage diminue fortement en fonction de la température dans l'intervalle de température [Tg - Tx] et l'alliage épouse ainsi tous les détails du négatif. Par exemple, pour un matériau à base de platine, la mise en forme se fait aux alentours de 300 °C pour une viscosité atteignant 103 Pa.s pour une contrainte de 1 MPa, au lieu d'une viscosité de 1012 Pa.s à la température Tg.
Un procédé utilisé est le formage à chaud d'une préforme amorphe. Cette préforme est obtenue par fusion dans un four des éléments métalliques constituant l'alliage amorphe. Cette fusion est faite sous atmosphère contrôlée avec pour but d'obtenir une contamination de l'alliage en oxygène aussi faible que possible. Une fois ces éléments fondus, ils sont coulés sous forme de produit semi-fini, comme par exemple un cylindre de dimensions proches de celles des pieds 9 de cadran 7, puis refroidis rapidement afin de conserver l'état ou la phase au moins partiellement amorphe. Une fois la préforme obtenue, le formage à chaud est effectué dans le but d'obtenir une pièce définitive. Ce formage à chaud est réalisé par pressage dans une gamme de températures comprise entre la température de transition vitreuse Tg du matériau amorphe et la température de cristallisation Tx dudit matériau amorphe durant un temps déterminé pour conserver une structure totalement ou partiellement amorphe. Le but est alors de conserver les propriétés élastiques caractéristiques des métaux amorphes. Les différentes étapes de mise en forme définitive du pied 9 de cadran 7 sont alors :
a) Chauffage des matrices ayant la forme négative du pied 9 jusqu'à une température choisie,
b) Introduction de la préforme en métal amorphe entre les matrices chaudes,
c) Application d'une force de fermeture sur les matrices afin de répliquer la géométrie de ces dernières sur la préforme en métal amorphe, d) Attente durant un temps maximal choisi,
e) Ouverture des matrices,
f) Refroidissement rapide du pied 9 en dessous de Tg de sorte que le matériau garde sa phase au moins partiellement amorphe, et
g) Sortie du pied 9 des matrices.
Selon une variante de ce premier mode de réalisation, un procédé de coulée est utilisé. Ce procédé consiste à couler l'alliage obtenu par fusion des éléments métalliques dans un moule possédant la forme de la pièce définitive. Une fois le moule rempli, celui-ci est refroidi rapidement jusqu'à une température inférieure à Tg afin d'éviter la cristallisation de l'alliage et ainsi obtenir un pied 9 en métal amorphe ou partiellement amorphe. L'avantage de la coulée d'un métal amorphe par rapport à la coulée d'un métal cristallin est d'être plus précise. Le retrait de solidification est très faible pour un métal amorphe, moins de 1 % par rapport à celui des métaux cristallins qui est de 5 à 7%. Après réalisation desdits pieds 9, ceux-ci sont fixés audit cadran 7 par soudage. De façon préférentielle, lesdits pieds 9 sont agencés comme les pieds 9 selon l'art antérieur, c'est-à-dire en présentant un diamètre plus petit dans la zone en contact 12 avec la base du cadran 7 afin d'éviter que le débordement de la soudure empêche de plaquer correctement le cadran 7 sur le mouvement 5. Ainsi, en cas de choc sur le pied 9, la déformation plastique est localisée dans cette zone rétrécie afin de préserver le cadran 7. Néanmoins, il est également possible de chasser ces pieds 9, réalisés par formage à chaud ou par coulée, dans des évidements 19 préalablement réalisés sur le cadran 7. Bien entendu, dans le cas où le cadran 7 est rapporté sur un support 17, les pieds 9 seront soudés au support ou chassés dans des évidements 19 pratiqués sur le support 17.
Selon un second mode de réalisation visible à la figure 4, il est prévu de surmouler directement les pieds 9 au niveau du cadran 7 lors de la réalisation desdits pieds 9. Pour cela, la technique de formage à chaud est utilisée. On commence par réaliser des évidements 19 sur le cadran 7 aux endroits où l'on désire placer lesdits pieds 9. Ces évidements 19 ont une profondeur n'excédant pas la moitié de l'épaisseur du cadran 7, de façon à ne pas trop fragiliser ledit cadran 7. Puis le cadran 7 est placé entre les matrices et les étapes a) à g) précédemment décrites sont réalisées de sorte que le métal amorphe soit surmoulé directement dans les évidements 19 et que lesdits pieds 9 soient formés. Le maintien des pieds 9 au cadran 7 est assuré par les flancs 25 des évidements 19 lorsque lesdits évidements 19 ont une section constante. Les frottements entre ces flancs 25 et le métal amorphe empêchent alors les pieds 9 de se détacher.
Afin d'améliorer le maintien des pieds 9 dans les évidements 19, des moyens de maintien 23 sont agencés. Ces moyens de maintien 23 peuvent prendre diverses formes. Dans une première alternative visible à la figure 5, ces moyens de maintien 23 peuvent être les flancs 25 des évidements 19 qui sont agencés pour avoir une section non constante. De préférence, la section au fond 21 de l'évidement 19 est plus importante que celle au niveau de la surface du cadran 7. On peut également prévoir que la section s'agrandisse de façon constante lorsqu'on se rapproche du fond 21 de l'évidement 19. Cet agencement de la section des évidements 19 dans lesquels sont fixés les pieds 9 permet un maintien naturel desdits pieds 9 dans lesdits évidements 19 sans nécessiter un soudage ou collage.
Dans une seconde alternative visible à la figure 6, il peut être prévu que les flancs 25 des évidements 19 comprennent des reliefs 27. Ces reliefs 27 peuvent se présenter sous la forme de creusures et/ou de saillies agencées sur les flancs 25 de chaque évidement 19. Ces creusures et/ou saillies peuvent être agencées de façon à former un taraudage permettant le vissage et dévissage des pieds 9. Ces reliefs 27 exploitent les caractéristiques du métal amorphe de pouvoir se ramollir tout en restant amorphe dans un intervalle de température [Tg - Tx] donné propre à chaque alliage épousant ainsi tous les détails du négatif. Le métal amorphe s'insère alors dans les creusures des flancs 25 assurant alors un meilleur maintien du pied 9 dans l'évidement 19. On comprendra que, dans le cas où le cadran 7 est rapporté sur un support 17, les évidements 19, dans lesquels sont réalisés les pieds 9 et dont les flancs 25 comprennent des reliefs 27, sont réalisés sur le support 17 comme visible à la figure 7.
Un troisième mode de réalisation, visible à la figure 8, consiste à réaliser le cadran 7 et les pieds 9 en une seule et même pièce, c'est-à-dire que le cadran 7 et les pieds 9 sont réalisés en métal amorphe simultanément. Pour cela, les matrices constituant le moule forment l'empreinte complémentaire de la pièce composée du cadran 7 et des pieds 9. On comprendra que, dans le cas d'un cadran 7 rapporté sur un support 17, le support 17 et les pieds 9 ne sont qu'une seule et même pièce. Cette pièce est alors coulée ou formée à chaud en métal amorphe. L'avantage est d'avoir en premier lieu une parfaite reproductibilité du procédé puisque les cadrans 7 associés à leurs pieds 9 sont tous réalisés dans le même moule. De plus, ce procédé a l'avantage d'être simple et de ne pas avoir une étape de fixation des pieds 9 avec le risque de plier les pieds 9 ou de déformer le cadran 7.
Il peut également être prévu que le cadran 7 et les pieds 9 soient réalisés en métal amorphe ou alliage métallique au moins partiellement amorphe mais séparément. On entend par la que les pieds 9 et le cadran 7 sont des pièces distinctes et que les pieds 9 sont ensuite rapportés sur le cadran 7. Cela est aussi valable dans le cas où le cadran 7 est fixé sur un support 17 et que le support 17 est en métal amorphe. Les pieds 9 et le support 17 sont des pièces différentes en métal amorphe. Les pieds 9 sont rapportés sur ledit support 17.
Les pieds 9 sont, dans le cas ou ils sont rapportés au cadran 7 ou au support 17, collés ou soudés ou fixés avec n'importe quelle méthode possible.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations et/ou combinaisons évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention exposée ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications annexées.

Claims

R EV EN D I CATI O NS
1 . Cadran de pièce d'horlogerie comprenant au moins un pied (9), ledit au moins un pied étant fixé sur ledit cadran (7) et utilisé pour fixer ledit cadran à ladite pièce d'horlogerie, caractérisé en ce que ledit au moins un pied (9) et le cadran (7) sont réalisés en un alliage métallique au moins partiellement amorphe.
2. Cadran de pièce d'horlogerie comprenant au moins un pied (9), ledit cadran (7) est fixé sur un support (17) sur lequel ledit au moins un pied (9) est fixé pour fixer ledit cadran à ladite pièce d'horlogerie, caractérisé en ledit au moins un pied (9) et le support (17) sont réalisés en un alliage métallique au moins partiellement amorphe.
3. Cadran de pièce d'horlogerie selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit au moins un pied (9) et le cadran (7) ne sont qu'une seule et même pièce.
4. Cadran de pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un pied (9) et le support (17) ne sont qu'une seule et même pièce.
5. Cadran de pièce d'horlogerie selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit au moins un pied (9) est rapporté sur le cadran (7).
6. Cadran de pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un pied (9) est rapporté sur le support (17).
7. Cadran selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit matériau est totalement amorphe
8. Cadran selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le cadran comprend au moins un évidement (19) dans lequel ledit au moins un pied est fixé.
9. Cadran selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (17), sur lequel le cadran (7) est fixé, comprend au moins un évidement (19) dans lequel ledit au moins un pied (9) est fixé.
10. Cadran selon les revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les flancs (25) dudit au moins un évidement (19) comprennent des reliefs (27) afin d'améliorer la fixation dudit au moins un pied dans ledit au moins un évidement.
1 1 . Cadran selon la revendication 10, caractérisé en ce que les reliefs agencés sur les flancs (25) dudit au moins un évidement forment un taraudage.
12. Cadran selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que ledit au moins un évidement (19) a une section constante.
13. Cadran selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le fond (21 ) dudit au moins un évidement (19) a la section la plus importante.
14. Cadran selon la revendication 13, caractérisé en ce que la section augmente de façon linéaire en se rapprochant du fond (21 ) dudit au moins un évidement (19).
15. Cadran selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit pied (9) comprend, dans sa zone de contact (10) avec le cadran (7) ou le support (17), un diamètre plus faible.
16. Cadran selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit pied (9) comprend, dans sa zone de contact (10) avec le cadran ou le support, un diamètre plus faible et dans la zone contigûe (14) à cette zone de contact, un diamètre encore plus faible.
17. Cadran selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite en un alliage métallique comprend au moins un élément métallique qui est un matériau précieux ou un alliage à base d'un tel matériau précieux, ledit matériau précieux étant choisi dans le groupe formé par l'or, le platine, le palladium, le rhénium, le ruthénium, le rhodium, l'argent, l'iridium ou l'osmium.
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