CH707986B1 - Pièce pour l'horlogerie. - Google Patents

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Abstract

Pièce pour l’horlogerie (1), caractérisée en ce qu’elle est réalisée en un alliage d’aluminium céramisé comportant entre 88 et 94% d’aluminium, entre 5 à 10% de zinc, entre 1 à 2% de magnésium, entre 0 et 0,1% de fer et entre 0 et 0,1% de silicium.

Description

Description Domaine technique [0001] La prêsente invention concerne une pièce d’horlogerie, notamment une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê.
Etat de la technique [0002] Des pièces d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê sont connues. L’expression «pièce en alliage d’aluminium cêramisê» dans le contexte de cette invention dêsigne une pièce en alliage d’aluminium, c’est-à-dire un alliage comportant au moins 50% d’aluminium, dans laquelle l’aluminium de la couche supêrieure, ou tout l’aluminium, est oxydê sous forme d’oxyde d’aluminium Al203 ou alumina, qui est une cêramique.
[0003] Un alliage d’aluminium cêramisê prêsente en effet des caractêristiques qui le rendent intêressant pour des appli-cations horlogères car: - il est biocompatible, c’est-à-dire que cet alliage n’est pas allergène et qu’il n’interfère pas ni dêgrade les parties d’un être vivant, notamment d’un être humain, avec lesquelles il entre en contact; - il offre une bonne tenue à l’abrasion; - il est dur, très rêsistant aux rayures et à l’usure.
[0004] Ces piècespeuvent être rêalisêes avecdiffêrents procêdês. Par exemple, il estconnu d’oxyder des pièces en alliage d’aluminium par un procêdê d’anodisation classique, pendant lequel une couche d’oxyde d’aluminium est rêalisêe sur la surface de la pièce immergêe dans une solution êlectrolytique acide par application d’un potentiel êlectrique. L’êpaisseur de la couche ainsi obtenue est au plus quelques dizaines de pm. Même si cette couche est très dure, elle tend à disparaitre avec le temps, ou à s’enfoncer lors d’un choc dans les couches infêrieures non oxydêes qui sont plus tendres.
[0005] II est donc souhaitable d’augmenter la profondeur d’oxydation, afin d’augmenter la rêsistance de la pièce aux chocs et aux rayures. Dans ce but, il est êgalement connu d’oxyder des pièces en alliage d’aluminium par un procêdê d’oxydation êlectrolytique plasma ou «Plasma Electrolytic Oxidation» (ΡΕΟ): une pièce en alliage d’aluminium est immergêe dans un bain d’êlectrolyte, notamment un bain basique, comprenant un composê alcalin. La pièce est ensuite reliêe à une êlectrode. Une contre-êlectrode est êgalement prêsente dans le bain. Entre l’êlectrode et la contre-êlectrode est appliquêe une tension puisêe très êlevêe, de l’ordre de grandeur de 200 V à 600 V, gênêrant un champ êlectrique qui crêe des êtincelles à la surface de la pièce. Ces êtincelles sont des micro-zones de plasma oü de l’oxyde d’aluminium se forme.
[0006] Ce procêdê PEO permet donc de convertir une partie de la pièce en alliage d’AI en oxyde d’aluminium, et donc l’oxyde d’aluminium ainsi crêe prêsente une excellente adhêsion au substrat en aluminium, car II n’est pas dêposê sur la pièce, mais il est crêe par une conversion d’une partie de la pièce en oxyde.
[0007] En outre, ce procêdê PEO permet de crêer des êpaisseurs d’oxyde d’aluminium importantes, de l’ordre de grandeur de quelques dizaines ou centaines de pm, de prêfêrence supêrieures à 50 pm.
[0008] Si l’êlectrolyte est à basse tempêrature, c’est-à-dire à une tempêrature comprises entre 20 °C et 30 °C, l’oxyde d’aluminium formê est en phase cristalline et ses cristaux sont immêdiatement figês à leur crêation, permettent l’apparition de l’oxyde d’aluminium sous forme cristalline ou a-AI203, qui est plus dur que l’oxyde d’aluminium en forme amorphe.
[0009] Cependant les propriêtês de l’oxyde d’aluminium formê par le procêdê PEO dêcrit ci-dessus dêpendent fortement du type d’alliage d’aluminium utilisê. Par exemple la duretê, la rêsistance à l’usure et à la corrosion de l’oxyde d’aluminium, ainsi que son adhêsion au substrat en alliage d’aluminium et sa couleur et texture dêpendent de la composition exacte de l’alliage d’aluminium utilisê et aussi de la structure de cet alliage - par exemple de sa structure cristalline et/ou amorphe.
[0010] Une amêlioration de ces propriêtês est très importante dans le domaine de l’horlogerie, notamment de l’horlogerie de luxe, car dans ce domaine des caractêristiques comme la duretê, la rêsistance à la corrosion et à l’usure ainsi que l’aspect esthêtique des pièces d’horlogerie sont fondamentales dans une montre, notamment dans une montre-bracelet.
Bref rêsumê de l’invention [0011] Un but de la prêsente invention est donc de rêaliser une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê qui prêsente une rêsistance à l’usure et à la corrosion amêliorêe par rapport aux pièces en alliage d’aluminium cêramisê connues.
[0012] Un autre but de la prêsente invention est de rêaliser une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê dans lequel l’adhêsion de l’oxyde d’aluminium au substrat en alliage d’aluminium est amêliorêe par rapport aux pièces en alliage d’aluminium cêramisê connues.
[0013] Un autre but de la prêsente invention est de rêaliser une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê ayant un aspect esthêtique amêliorê par rapport à celui des pièces en alliage d’aluminium cêramisê connues.
[0014] Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’une pièce d’horlogerie, caractêrisêe en ce qu’elle est rêalisêe en un alliage d’aluminium cêramisê comportant entre 88 et 94% d’aluminium, entre 5 à 10% de zinc, entre 1 à 2% de magnêsium, entre 0 et 0,1% de fer et entre 0 et 0,1% de silicium.
[0015] lls existent plusieurs dizaines voire centaines de types d’alliages d’aluminium, qui sont classifiês en sêries 1xx.x à 8xx.x selon leur composition.
[0016] Le choix particulier de l’alliage d’aluminium dêcrit ci-dessus, parmi tous les types d’alliages d’aluminium existants est un choix motivê par l’effet technique particulier qui se produit pour cet alliage quand il est cêramisê par un procêdê de type PEO.
[0017] En effet, une pièce dans l’alliage d’aluminium cêramisê ci-dessus prêsente de fagon surprenante et inattendue une rêsistance à Pabrasion amêliorêe par rapport aux pièces en alliage d’aluminium cêramisê connues, par exemple une tenue au test d’abrasion de type Polyservice amêliorê de 100% ou davantage. Donc une pièce en cet alliage d’aluminium est plus rêsistante à l’usure.
[0018] Un test comparatif a êtê rêalisê entre un alliage d’aluminium cêramisê de la sêrie 6063 et le nouvel alliage; ce test a dêmontrê une abrasion comparable après 48 heures de test pour l’aluminium 6063 et 96 heures pour le nouvel alliage. Cet alliage cêramisê prêsente donc nettement moins de marques d’abrasion après une durêe donnêe de test qu’un autre alliage courant d’aluminium cêramisê.
[0019] En outre, la rêsistance à la corrosion d’une pièce en cet alliage d’aluminium cêramisê est amêliorêe par rapport à celles des pièces en alliage d’aluminium cêramisê connues: des tests prolongês en brouillard salin et sueur synthêtique faits par la demanderesse ont dêmontrê que l’alliage en question a donnê de meilleurs rêsultats.
[0020] Enfin une pièce en cet alliage d’aluminium cêramisê prêsente un aspect esthêtique amêliorê par rapport à celui des pièces connues, notamment une couleur noire plus profonde et un êtat de surface fort apprêciê dans le domaine de l’horlogerie. En effet, elle prêsente un aspect plus mat et un toucher plus «doux» par rapport à celui des pièces connues.
[0021] Avantageusement la pièce de l’invention comprend un substrat en alliage d’aluminium selon la composition ci-des-sus, et une couche dans laquelle raluminium de cet alliage est oxydê de manière à former un oxyde Al203. L’oxydation peut être obtenue par exemple par un procêdê PEO.
[0022] Dans une variante l’êpaisseur de la couche d’AI203 est supêrieure à 30 pm. Dans une autre variante elle est supêrieure à 50 pm.
[0023] L’invention concerne êgalement un procêdê de fabrication d’une pièce d’horlogerie en un alliage d’aluminium cêramisê comportant entre 88 et 94% d’aluminium, entre 5 à 10% de zinc, entre 1 à 2% de magnêsium, entre 0 et 0,1% de fer et entre 0 et 0,1% de silicium, le procêdê comprenant les êtapes suivantes: - immersion de la pièce d’horlogerie dans un bain d’êlectrolyte; - liaison de la pièce d’horlogerie à une êlectrode; - application d’une tension entre ladite êlectrode et une contre-êlectrode de l’ordre de 200 V à 600 V; - crêation d’êtincelles à la surface de la pièce d’horlogerie par cette tension; - conversion de la surface de la pièce d’horlogerie en Al203.
[0024] Dans une variante l’êlectrolyte du bain a une tempêrature comprise entre 20 °C et 30 °C, ce qui permet la crêation de l’oxyde d’aluminium sous forme cristalline a-AI203, qui est plus dur que l’oxyde d’aluminium en forme amorphe.
Brève description des figures [0025] Des exemples de mise en oeuvre de l’invention sont indiquês dans la description illustrêe par les figures annexêes dans lesquelles: la fig. 1 illustre un exemple d’une coupe d’une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê selon l’invention; la fig. 2 illustre les êtapes d’un mode de rêalisation du procêdê de fabrication d’une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê selon l’invention.
Exemple(s) de mode(s) de rêalisation de l’invention [0026] La fig. 1 illustre un exemple d’une coupe d’une pièce d’horlogerie 1 en alliage d’aluminium cêramisê selon l’invention. Cet alliage comporte entre 88 et 94% d’aluminium, entre 5 à 10% de zinc, entre 1 à 2% de magnêsium, entre 0 et 0,1% de fer et entre 0 et 0,1% de silicium.
[0027] Cette pièce d’horlogerie 1 peut être une pièce d’habillage horloger telle qu’un maillon d’un bracelet d’une montre, une corne de boTtier, un bracelet de montre, une boite de montre, le fond d’une boite de montre, un fermoir, etc.

Claims (6)

  1. [0028] Dans une autre variante la pièce d’horlogerie 1 est une pièce qui appartient au mouvement de la montre, par exemple et de fapon non limitative un pont, une platine, un spiral, un balancier, une roue, un êchappement, un pignon, un mobile, etc. [0029] Avantageusement la pièce de l’invention comprend un substrat en alliage d’aluminium 4 et une couche dans la-quelle raluminium de cet alliage est oxydê de manière à former un oxyde Al203 (rêfêrence 2 sur la fig. 1), l’oxydation pouvant être obtenue par un procêdê «Plasma Electrolytic Oxidation» ou PEO. [0030] Dans une variante l’êpaisseur e de la couche d’AI203 (rêfêrence 2 sur la fig. 1) est supêrieure à 30 pm. Dans une autre variante elle est supêrieure à 50 pm. [0031] II existe plusieurs dizaines voire centaines de types d’alliages d’aluminium, qui sont classifiês en sêries 1xx.x à 8xx.x selon leur composition. [0032] La fig. 2 illustre les êtapes d’un mode de rêalisation du procêdê de fabrication d’une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê selon l’invention. [0033] Ce procêdê comprend les êtapes suivantes: - immersion de la pièce d’horlogerie 1 dans un bain d’êlectrolyte (êtape 10 sur la fig. 2); - liaison de la pièce d’horlogerie 1 à une êlectrode (êtape 12 sur la fig. 2); - application d’une tension de l’ordre de 200 V à 600 V entre cette êlectrode et une contre-êlectrode (êtape 14 sur la fig. 2); - crêation d’êtincelles à la surface de la pièce d’horlogerie 1 par cette tension (êtape 16 sur la figure 2); - conversion de la surface de la pièce d’horlogerie en Al203 (êtape 18 sur la fig. 2). [0034] Dans une variante Pêlectrolyte du bain a une tempêrature comprise entre 20 °C et 30 °C, ce qui permet la crêation de l’oxyde d’aluminium en forme cristalline a-AI203, qui est plus dur que l’oxyde d’aluminium en forme amorphe. [0035] Selon un aspect indêpendant de l’invention, le procêdê «Plasma Electrolytic Oxidation» ou PEO dêcrit par rapport à une pièce d’horlogerie en alliage d’aluminium cêramisê peut être appliquê êgalement à une pièce de Zirconium, afin d’obtenir par ce procêdê une couche d’oxyde de Zirconium (Zr02 ou zircone), qui est aussi une cêramique. Numêros de rêfêrence employês sur les figures [0036] 1 Pièce d’horlogerie 2 Couche d’oxyde d’aluminium 4 Substrat en alliage d’aluminium e Epaisseur de la couche d’oxyde d’aluminium 10 Etape d’immersion de la pièce d’horlogerie dans bain d’êlectrolyte 12 Etape de liaison de la pièce d’horlogerie à une êlectrode 14 Etape d’application d’une tension entre ladite êlectrode et une contre-êlectrode 16 Etape de crêation d’êtincelles à la surface de la pièce d’horlogerie par cette tension 18 Etape de conversion de la surface de la pièce d’horlogerie en Al203 Revendications
    1. Pièce d’horlogerie (1), rêalisêe en un alliage d’aluminium cêramisê, caractêrisêe en ce que ledit alliage comporte entre 88 et 94% d’aluminium, entre 5 à 10% de zinc, entre 1 à 2% de magnêsium, entre 0 et 0,1% de fer et entre 0 et 0,1% de silicium.
  2. 2. Pièce d’horlogerie (1) selon la revendication 1, comprenant un substrat (4) dans ledit alliage d’aluminium et une couche (2) comportant un oxyde Al203.
  3. 3. Pièce d’horlogerie selon la revendication 2, l’êpaisseur (e) de la couche (2) comportant l’oxyde Al203 êtant supêrieure à 50 pm.
  4. 4. Procêdê de fabrication d’une pièce d’horlogerie (1) en un alliage d’aluminium cêramisê, ledit alliage comportant entre 88 et 94% d’aluminium, entre 5 à 10% de zinc et entre 1 à 2% de magnêsium, entre 0 et 0,1% de fer et entre 0 et 0,1% de silicium comprenant les êtapes suivantes: - immersion de la pièce d’horlogerie (1) dans un bain d’êlectrolyte (10); - liaison de la pièce d’horlogerie (1) à une êlectrode (12); - application d’une tension entre ladite êlectrode et une contre-êlectrode (14) de l’ordre de 200 V à 600 V; - crêation d’êtincelles à la surface de la pièce d’horlogerie (1) par cette tension (16); - oxydation de l’aluminium en la surface de la pièce d’horlogerie (18).
  5. 5. Procêdê selon la revendication prêcêdente, l’êlectrolyte dudit bain ayant une tempêrature comprise entre 20 °C et 30 °C.
  6. 6. Procêdê selon l’une des revendications 4 à 5, l’êpaisseur (e) de la couche oxydêe êtant supêrieure à 50 pm.
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