CH718233B1 - Composant de montre-bracelet, montre bracelet et procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un composant de montre-bracelet qui, bien que réalisé en un monocristal de diamant, est résistant à une force d'impact externe, peut être facilement façonné, et peut ajouter à la décoration ; un procédé de fabrication du composant de montre-bracelet ; et une montre-bracelet comprenant le composant de montre-bracelet. À cet effet, on prépare un monocristal de diamant dont la forme en plan est quadrilatérale, circulaire ou circulaire avec un plat d'orientation, la forme quadrilatérale ayant une longueur de côté de 10,0 mm ou plus, la forme circulaire ayant un diamètre de 10,16 mm ou plus. On soumet le cristal de diamant à une découpe laser pour former au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet avec des arcs circulaires (2) ou elliptiques disposés à un pas (P1) compris entre 330 µm et 420 µm, et retire ensuite le composant de montre-bracelet du cristal de diamant. Par la suite, on polit le composant de montre-bracelet séparé du cristal de diamant pour ainsi finir et fabriquer le composant de montre-bracelet. En outre, on compose une montre-bracelet en y installant le composant de montre-bracelet.
Description
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention concerne un composant de montre-bracelet, une montre-bracelet, et un procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0002] Des demandes de brevets ont été déposées pour des composants de mouvement de montres-bracelets (en particulier des montres-bracelets mécaniques) constitués de cristaux de diamant (voir, par exemple, le document de brevet 1: EP2037335B1).
[0003] Les montres-bracelets mécaniques, telles que celles à tourbillon, peuvent être construites de manière que les composants de mouvement, en particulier, soient visibles depuis l'extérieur de la montre-bracelet (squelette), offrant ainsi à l'utilisateur de la montre-bracelet le plaisir de voir les composants de mouvement et ajoutant le luxe et la décoration à la montre-bracelet. Par conséquent, on s'attend à ce que les composants de mouvement fabriqués en cristal de diamant ajoutent d'autant plus de luxe et de décoration à la montre-bracelet.
[0004] Outre les composants de mouvement, une demande de brevet a également été déposée pour un couvercle de protection, qui est un composant de protection d'une montre-bracelet, en cristaux de diamant (voir, par exemple, le document de brevet 2: JP2012150099A). Ainsi, l'utilisation de cristaux de diamant non seulement pour des composants de mouvement mais aussi pour les composants externes tels que le couvercle de protection (appelé glace de protection dans le document de brevet 2) ajoute encore plus de luxe et de décoration à la montre-bracelet.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
[0005] La présente invention est présentée dans les revendications en annexe.
PROBLÈME À RÉSOUDRE PAR L'INVENTION
[0006] Les cristaux de diamant sont résistants aux rayures en raison de leur dureté Mohs élevée. Cependant, parmi les pierres précieuses, les cristaux de rubis et de saphir ont une plus grande résistance aux forces d'impact, tandis que les diamants ont une plus faible résistance et sont donc moins résistants aux forces d'impact externes que les rubis et les saphirs. Par conséquent, si l'utilisateur cogne la montre-bracelet contre quelque chose ou la fait tomber par inadvertance, de sorte qu'une force d'impact est appliquée depuis l'extérieur de la montre-bracelet, des fissures, des fentes, des ébréchures (chippings) ou des éclats peuvent se produire dans les composants de montres fabriques en cristaux de diamant.
[0007] En raison de ces préoccupations, les cristaux de diamant n'ont pas été utilisés dans les montres-bracelets autant que les cristaux de saphir, par exemple, qui ont déjà été utilisés dans les montres-bracelets pour, par exemple, le couvercle de protection.
[0008] En outre, les cristaux de diamant étant le matériau le plus dur de toutes les pierres précieuses, ils sont plus difficiles que les autres pierres précieuses à façonner en composants de précision, tels que les composants de mouvements de montre-bracelets. C'est l'une des raisons pour lesquelles les cristaux de diamant n'ont pas été largement utilisés dans les montre-bracelets.
[0009] La présente invention a été réalisée en vue du problème susmentionné, et vise à réaliser un composant pour une montre-bracelet (composant de montre-bracelet) qui est résistant aux forces d'impact appliquées depuis l'extérieur, bien qu'il soit fait de cristal de diamant, qui peut être facilement façonné, et peut ajouter la décoration, un procédé de fabrication du composant de montre-bracelet, et une montre-bracelet équipée du composant de montre-bracelet.
MOYENS DE RÉSOUDRE LE PROBLÈME
[0010] Le problème susmentionné est résolu par la présente invention décrite ci-dessous. Le composant de montre-bracelet selon la présente divulgation est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un cristal de diamant et que son contour est formé au moins partiellement par des arcs circulaires ou elliptiques disposés à un pas compris entre 330 µm et 420 µm.
[0011] La montre-bracelet selon la présente divulgation est caractérisée en ce qu'elle est équipée du composant de montre-bracelet susmentionné.
[0012] Le procédé de fabrication du composant de montre-bracelet selon la présente divulgation est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : la préparation d'un cristal de diamant dont la forme en plan est quadrilatérale, circulaire ou circulaire avec un plat d'orientation, la forme quadrilatérale ayant une longueur de côté de 10,0 mm ou plus, la forme circulaire ayant un diamètre de 10,16 mm ou plus ; la découpe laser du cristal de diamant pour former au moins une partie du contour avec des arcs circulaires ou elliptiques disposés à un pas compris entre 330 µm et 420 µm, suivit de la séparation du composant de montre-bracelet du cristal de diamant ; et le polissage du composant de montre-bracelet séparé du cristal de diamant pour ainsi finir et fabriquer le composant de montre-bracelet.
EFFETS AVANTAGEUX DE L'INVENTION
[0013] Selon le composant de montre-bracelet et le procédé de fabrication du composant de montre-bracelet de la divulgation, en formant au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet à installer dans une montre-bracelet avec une pluralité d'arcs circulaires ou d'arcs elliptiques disposés, au moins une partie du contour est formée par une pluralité d'arcs. Même si des forces d'impact sont appliquées depuis l'extérieur de la montre-bracelet, elles sont réparties et non concentrées en un seul point, ce qui empêche que les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats ne se produisent, bien que le composant de montre-bracelet soit fait en cristal de diamant.
[0014] En outre, chaque arc circulaire ou elliptique étant soumis à une force de compression provenant de l'intérieur du cristal de diamant qui constitue le composant de montre-bracelet, il est résistant aux forces d'impact appliquées depuis l'extérieur du composant de montre-bracelet. Cela permet donc également d'empêcher les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats.
[0015] En outre, en réglant le pas aussi fin qu'entre 330 µm et 420 µm, la force d'impact appliquée depuis l'extérieur du composant de montre-bracelet peut également être répartie par une pluralité d'arcs, ce qui permet d'empêcher avec une certitude accrue que les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats ne se produisent.
[0016] En outre, en réglant le pas des arcs circulaires ou elliptiques entre 330 µm et 420 µm, les arcs circulaires ou elliptiques ne peuvent pas être discernés à l'oeil nu par l'utilisateur de la montre-bracelet. Par conséquent, même si la portion découpée au laser est utilisée telle quelle pour former au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet, l'esthétique n'est pas altéré à l'oeil nu. On peut donc concevoir le composant de montre-bracelet de manière à lui donner un aspect décoratif.
[0017] En outre, l'étape de façonnage du composant de montre-bracelet est facilitée, car il n'est pas nécessaire de prévoir une étape exprès pour le contournage après l'étape de découpe laser.
[0018] La présente divulgation permet également de réaliser une montre-bracelet équipée du composant de montre-bracelet présentant les effets susmentionnés.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0019] [Fig. 1(a)] Une vue de face d'un exemple de composant de mouvement pour une montre-bracelet mécanique selon un mode de réalisation de l'invention. [Fig. 1(b)] Une vue du côté droit de la figure 1(a). [Fig. 2(a)] Une vue à grande échelle de la partie A cerclée sur la figure 1. [Fig. 2(b)] Une vue en perspective de la figure 2(a). [Fig. 3(a)] Une vue partielle à grande échelle d'une variante du composant représenté sur la figure 2(a). [Fig. 3(b)] Une vue en perspective de la figure 3(a). [Fig. 4(a)] Une vue partielle à grande échelle d'une autre variante du composant représenté sur la figure 2(a). [Fig. 4(b)] Une vue en perspective de la figure 4(a). [Fig. 5] Une vue partielle à grande échelle de la partie B cerclée sur la figure 4(a). [Fig. 6(a)] Une vue partielle à grande échelle d'encore une autre variante du composant représenté sur la figure 2(a). [Fig. 6(b)] Une vue en perspective de la figure 6(a). [Fig. 7] Une vue à grande échelle de la partie C cerclée sur la figure 6(a). [Fig. 8(a)] Une vue de face d'un exemple de cristal de diamant utilisé comme matériau de base pour le composant de mouvement représenté sur la figure 1. [Fig. 8(b)] Une vue du côté droit de la figure 8(a). [Fig. 9(a)] Une vue de face d'une variante du matériau de base représenté sur la figure 8(a). [Fig. 9(b)] Une vue de face d'une autre variante du matériau de base représenté sur la figure 8(a). [Fig. 10] Une image MEB qui représente à grande échelle une partie du contour d'un composant de mouvement pour une montre-bracelet mécanique selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention. [Fig. 11] Une image MEB qui représente à grande échelle une partie du contour d'un composant de mouvement pour une montre-bracelet mécanique selon un autre exemple de mise en oeuvre de l'invention.
MODE DE RÉALISATION DE L'INVENTION
[0020] Selon une première caractéristique du présent mode de réalisation, le composant de montre-bracelet est constitué d'un cristal de diamant et son contour est formé au moins partiellement par des arcs circulaires ou elliptiques disposés à un pas compris entre 330 µm et 420 µm.
[0021] Selon une deuxième caractéristique du présent mode de réalisation, le procédé de fabrication du composant de montre-bracelet comprend les étapes suivantes : la préparation d'un cristal de diamant dont la forme en plan est quadrilatérale, circulaire ou circulaire avec un plat d'orientation, la forme quadrilatérale ayant une longueur de côté de 10,0 mm ou plus, la forme circulaire ayant un diamètre de 10,16 mm ou plus ; la découpe laser du cristal de diamant pour former au moins une partie de son contour avec des arcs circulaires ou elliptiques disposés à un pas compris entre 330 µm et 420 µm, suivi de la séparation du composant de montre-bracelet du cristal de diamant ; et le polissage du composant de montre-bracelet séparé du cristal de diamant pour ainsi finir et fabriquer le composant de montre-bracelet.
[0022] Selon la structure et le procédé de fabrication décrits ci-dessus, en formant au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet à installer dans une montre-bracelet avec une pluralité d'arcs circulaires ou d'arcs elliptiques disposés, au moins une partie du contour est formée par une pluralité d'arcs. Même si des forces d'impact sont appliquées depuis l'extérieur de la montre-bracelet, elles sont réparties et non concentrées en un seul point, ce qui empêche que les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats ne se produisent, bien que le composant de montre-bracelet soit fait en cristal de diamant.
[0023] En outre, chaque arc circulaire ou elliptique étant soumis à une force de compression provenant de l'intérieur du cristal de diamant qui constitue le composant de montre-bracelet, il est résistant aux forces d'impact appliquées depuis l'extérieur du composant de montre-bracelet. Cela permet également d'empêcher les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats.
[0024] En outre, en réglant le pas aussi fin qu'entre 330 µm et 420 µm, la force d'impact appliquée depuis l'extérieur du composant de montre-bracelet peut également être répartie par une pluralité d'arcs, ce qui permet d'empêcher avec une certitude accrue que les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats ne se produisent.
[0025] En réglant le pas des arcs circulaires ou elliptiques entre 330 µm et 420 µm, les arcs circulaires ou elliptiques ne peuvent pas être discernés à l'oeil nu par l'utilisateur de la montre-bracelet. Par conséquent, même si la portion découpée au laser est utilisée telle quelle pour former au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet, l'esthétique n'est pas altéré à l'oeil nu. On peut donc concevoir le composant de montre-bracelet de manière à lui donner un aspect décoratif.
[0026] En outre, l'étape de façonnage du composant de montre-bracelet est facilitée, car il n'est pas nécessaire de prévoir une étape exprès pour le contournage après l'étape de découpe laser.
[0027] Selon une troisième caractéristique du présent mode de réalisation, le cristal de diamant présente une longueur de côté comprise entre 10,0 mm et 203,2 mm si le cristal de diamant est d'une forme quadrilatérale en plan, ou le cristal de diamant présente un diamètre compris entre 10,16 mm et 203,2 mm si le cristal de diamant est, en plan, d'une forme circulaire ou d'une forme circulaire avec un plat d'orientation conformément au procédé de fabrication du composant de montre-bracelet.
[0028] En plus des effets décrits ci-dessus, ce procédé de fabrication permet de préparer un grand cristal de diamant comme matériau de base pour le composant de montre-bracelet, ce qui permet de fabriquer un grand composant de montre-bracelet.
[0029] Par cristal de diamant, on entend désigner, aux fins de la présente divulgation , un monocristal, un polycristal ou un cristal ayant une structure intermédiaire entre un monocristal et un polycristal.
[0030] Selon une quatrième caractéristique du présent mode de réalisation, le composant de montre-bracelet présente une épaisseur comprise entre 0,3 mm et 3,0 mm.
[0031] Selon une cinquième caractéristique du présent mode de réalisation, le composant de montre-bracelet présente une épaisseur comprise entre 0,3 mm et 3,0 mm conformément au procédé de fabrication du composant de montre-bracelet.
[0032] La structure et le procédé de fabrication décrits ci-dessus permettent de former le composant de montre-bracelet qui est autoportant bien que constitué de cristal de diamant.
[0033] Par composant autoportant de montre-bracelet, on entend désigner, aux fins de la présente divulgation , un composant de montre-bracelet qui peut non seulement conserver sa propre forme, mais est aussi suffisamment solide pour ne pas causer de désagréments lors de la manipulation. L'épaisseur devrait être de préférence de 0,3 mm ou plus afin d'avoir une résistance et rigidité suffisantes pour empêcher les brisures, les ruptures ou les craquelures.
[0034] Le cristal de diamant étant un matériau extrêmement dur, la limite supérieure de l'épaisseur du composant de montre-bracelet autoportant est de préférence de 3,0 mm ou moins, compte tenu de la difficulté de façonnage ou similaire lors de la formation du composant de montre-bracelet.
[0035] Selon une sixième caractéristique du présent mode de réalisation, le composant de montre-bracelet présente une rugosité de surface Ra de 0,1 µm ou moins.
[0036] Selon une septième caractéristique du présent mode de réalisation, le composant de montre-bracelet doit présenter une rugosité de surface Ra de 0,1 µm ou moins conformément au procédé de fabrication du composant de montre-bracelet.
[0037] Selon la structure et le procédé de fabrication décrits ci-dessus, en réglant Ra à 0,1 µm ou moins, la diffusion de la lumière sur la surface du composant de montre-bracelet est empêchée, et la brillance sans le flou est atteinte. Par conséquent, l'esthétique, le luxe et la décoration du composant de montre-bracelet sont élevés.
[0038] Selon une huitième caractéristique du présent mode de réalisation, le composant de montre-bracelet ne présente aucun des problèmes suivants : joints de grains, points noirs, défauts cristallins, ou zones d'altération d'usinage.
[0039] Selon une neuvième caractéristique du présent mode de réalisation, le procédé de fabrication du composant de montre-bracelet comprend soit une étape de la préparation d'un cristal de diamant ne présentant aucun des problèmes suivants : joints de grains, points noires, défauts cristallins, ou zones d'altération d'usinage ; soit une étape de la séparation du composant de montre-bracelet d'une partie du cristal de diamant ne présentant aucun des problèmes suivants : joints de grains, points noirs, défauts cristallins, ou zones d'altération d'usinage.
[0040] Selon la structure et le procédé de fabrication décrits ci-dessus, le composant de montre-bracelet ainsi produit ne présente pas les joints de grains, les points noirs, les défauts cristallins, ou les zones d'altération d'usinage, ce qui élève l'esthétique du composant de montre-bracelet.
[0041] Par défauts cristallins, on entend désigner, aux fins de la présente divulgation , les macles, les dislocations et les distorsions.
[0042] Selon une dixième caractéristique du présent mode de réalisation, le plan cristallin dans la direction du plan est un plan (100) dans le composant de montre-bracelet.
[0043] Selon une onzième caractéristique du présent mode de réalisation, le plan cristallin dans la direction du plan du cristal de diamant est un plan (100) conformément au procédé de fabrication du composant de montre-bracelet.
[0044] Selon la structure et le procédé de fabrication décrits ci-dessus, en réglant le plan cristallin de la surface finie du composant de montre-bracelet sur (100), on peut empêcher la formation des zones d'altération d'usinage sur la surface finie. En outre, même si des zones d'altération d'usinage sont formées sur le plan cristallin, l'enlèvement des zones d'altération d'usinage est facile, ce qui permet d'élever l'esthétique de composant de montre-bracelet.
[0045] Selon une douzième caractéristique du présent mode de réalisation, on fournit une montre-bracelet équipée de l'un quelconque des composants de montre-bracelet susmentionnés.
[0046] Cette structure permet de réaliser une montre-bracelet équipée d'un composant de montre-bracelet ayant les effets susmentionnés.
[0047] En se référant aux figures 1 à 9, on décrira ci-après un composant de montre-bracelet, son procédé de fabrication et une montre-bracelet équipée de ce composant de montre-bracelet.
[0048] Le composant de montre-bracelet selon la présente divulgation comprend un couvercle de protection pour protéger le cadran et un composant de mouvement pour les montres-bracelets mécaniques. Le composant de mouvement comprend aussi les composants pour les mécanismes compliqués, tels que les tourbillons. Plus spécifiquement, le composant de montre-bracelet peut être, par exemple, un composant de mouvement du tourbillon, un palier (bearing), une ancre (anchor), un ressort spiral (hair spring), un balancier spiral (balance spring), une platine (bottom plate), un pont (bridge), un levier (lever), un balancier (wheel), un assemblage palette (pallet assembly), une plaquette (plate) et un cadran (dial).
[0049] La figure 1 représente un composant de l'étage supérieur (upper deck) de la cage (cage) à titre d'exemple du présent mode de réalisation. Le composant de montre-bracelet 1 selon le présent mode de réalisation est constitué d'un cristal de diamant, dont le contour est formé entièrement ou au moins partiellement d'arcs circulaires ou elliptiques disposés. La figure 2 représente une vue à grande échelle de la partie A cerclée du contour illustré sur la figure 1. Les hachures des figures 2 à 7 représentent la surface du composant de montre-bracelet 1 telle qu'elle apparaît à l'extérieur, et non une vue en coupe.
[0050] Le cristal de diamant utilisé pour former le composant de montre-bracelet peut être choisi, par exemple, parmi les monocristaux, les polycristaux et les cristaux ayant des structures intermédiaires entre eux. Cependant, l'invention se limite aux monocristaux qui sont préférés car ils sont plus transparents et ne nuisent pas à l'esthétique, au luxe et à la décoration du composant de montre-bracelet.
[0051] En outre, le cristal de diamant pour former le composant de montre-bracelet 1 ne doit présenter aucun des problèmes suivants : défauts cristallins, tels que joints de grains, points noirs, dislocations, macles, et distorsions, ainsi qu'ébréchures, fissures, fentes, craquelures, éclats ou zones d'altération d'usinage. Le composant de montre-bracelet 1 formé, qui ne présente pas les joints de grains, les points noirs, les défauts cristallins ou les zones d'altération d'usinage, permet d'élever l'esthétique du composant de montre-bracelet 1. Par zones d'altération d'usinage, on entend designer les zones cristallines atomiquement désordonnées, y compris les dislocations, causées par l'usinage sur la face principale d'un cristal de diamant polie à la machine et dans la zone d'épaisseur proche de cette face principale. La présence ou l'absence de zones d'altération d'usinage peut être mesurée, par exemple, par topographie aux rayons X synchrotron.
[0052] Étant donné que les zones d'altération d'usinage susmentionnées sont causées par l'étape de polissage mécanique, la face principale du cristal de diamant (c'est-à-dire le plan cristallin 4 du composant de montre-bracelet 1) après l'étape de polissage mécanique est soumise à un CMP (Chemical Mechanical Polishing) pour enlever les zones d'altération d'usinage de la face principale. Le cristal de diamant formant le composant de montre-bracelet 1 peut être un diamant de couleur.
[0053] Le plan cristallin 4 dans la direction du plan du composant de montre-bracelet 1 est un plan (100), qui est également la surface finie du composant de montre-bracelet 1. Si le composant de montre-bracelet 1 est constitué d'un monocristal de diamant, l'orientation du plan cristallin 4 peut être l'un quelconque de (111), (110) et (100) et n'est pas limitée à ces orientations de plan. Cependant, en réglant le plan cristallin 4 sur (100), il est possible d'utiliser le substrat de diamant qui est originairement destiné à être employé pour former des éléments semi-conducteurs ou des dispositifs semi-conducteurs, ce qui permet de planifier l'élévation de la productivité du cristal de diamant utilisé comme matériau de base du composant de montre-bracelet 1.
[0054] En outre, en utilisant le plan (100) comme plan cristallin 4, on peut empêcher la formation de zones d'altération d'usinage sur la surface finie. De plus, même si une zone d'altération d'usinage est formée sur le plan cristallin 4, il a été observé que la zone d'altération d'usinage est formée à travers le plan (100) lorsque le plan (100) est utilisé comme plan cristallin 4. Par conséquent, puisque la zone d'altération d'usinage est exposée sur la surface du face principale, il est possible de l'enlever facilement par CMP, ce qui permet d'élever l'esthétique du composant de montre-bracelet 1. Compte tenu de ce qui précède, bien qu'il soit possible d'effectuer le façonnage, l'épaississement et le polissage de finition du composant de montre-bracelet 1 par le polissage mécanique, il est souhaitable d'utiliser le CMP comme l'étape de finition, car les zones d'altération d'usinage peuvent pénétrer dans le plan cristallin 4 lors du polissage mécanique.
[0055] La rugosité de surface Ra de la surface apparaissant à l'extérieur du composant de montre-bracelet 1, y compris le plan cristallin 4, doit être de 0,1 µm ou moins. Afin d'obtenir une rugosité de surface Ra = 0,1 µm ou moins, un polissage miroir par CMP est appliqué. Ra peut être mesurée à l'aide d'un tester de rugosité de surface. Ra réglée à 0,1 µm ou moins empêche la diffusion de la lumière sur la surface du composant de montre-bracelet 1 et réalise une brillance sans flou. Par conséquent, l'esthétique, le luxe et la décoration du composant de montre-bracelet 1 sont élevés.
[0056] En se référant maintenant à la figure 2, les arcs circulaire 2 formant au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet 1 va être décrit ci-dessous. Le pas P1, qui est fixé le long du contour, représente la distance entre les points correspondants sur les deux arcs circulaires adjacents 2,2. Le diamètre de chaque arc circulaire 2 est compris entre environ 330 µm et 420 µm. Une pluralité d'arcs circulaires 2 est disposée le long du contour pour former au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet 1. Le pas P1 entre les arcs circulaires 2 est compris entre 330 µm et 420 µm.
[0057] Les arcs circulaires formant le contour du composant de montre-bracelet 1 peuvent être modifiés en arcs elliptiques 3, comme le montre la figure 3. Le pas P2, qui est fixé le long du contour, représente la distance entre les points correspondants sur les deux arcs elliptiques adjacents 3,3. Le diamètre majeur des arcs elliptiques 3 est compris entre environ 330 µm et 420 µm et le diamètre mineur est compris entre environ 280 µm et 300 µm.
[0058] En outre, une pluralité d'arcs elliptiques 3 est disposée le long du contour pour former au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet 1. Le pas P2 entre les arcs elliptiques 3 est compris entre 330 µm et 420 µm.
[0059] En formant au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet 1 à installer dans une montre-bracelet avec une pluralité d'arcs circulaires 2 ou d'arcs elliptiques 3 disposés, au moins une partie du contour est formée par une pluralité d'arcs. Même si des forces d'impact sont appliquées depuis l'extérieur de la montre-bracelet, elles sont réparties et non concentrées en un seul point, ce qui empêche que les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats ne se produisent, bien que le composant de montre-bracelet 1 soit fait en cristal de diamant.
[0060] En outre, chaque arc circulaire 2 ou elliptique 3 étant soumis à une force de compression provenant de l'intérieur du cristal de diamant qui constitue le composant de montre-bracelet 1, il est résistant aux forces d'impact appliquées depuis l'extérieur du composant de montre-bracelet 1. Cela permet donc également d'empêcher les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures ou les éclats.
[0061] En outre, en réglant le pas P1 ou P2 aussi fin qu'entre 330 µm et 420 µm, la force d'impact appliquée depuis l'extérieur du composant de montre-bracelet 1 peut être répartie par une pluralité d'arcs. Cela permet d'empêcher avec une certitude accrue la formation de fissures, de fentes, de craquelures, d'ébréchures ou d'éclats dans le composant de montre-bracelet 1.
[0062] Les arcs circulaires 2 ou elliptiques 3 devraient être disposés de préférence pour une telle portion du contour dans le composant de montre-bracelet où sa résistance et sa ténacité aux forces d'impact externes sont insuffisantes, comme, par exemple, une portion qui est relativement mince ou qui est façonnée à un angle aigu.
[0063] En outre, en réglant le pas P1 ou P2 entre 330 µm et 420 µm, les arcs circulaires 2 ou elliptiques 3 ne peuvent pas être discernés à l'oeil nu par l'utilisateur de la montre-bracelet. Par conséquent, même si la portion découpée au laser, comme on le verra ci-après, est utilisée telle quelle pour au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet 1, l'esthétique n'est pas altéré à l'oeil nu. On peut donc concevoir le composant de montre-bracelet 1 de manière à lui donner un aspect décoratif.
[0064] En outre, l'étape de façonnage du composant de montre-bracelet 1 est facilitée, car il n'est pas nécessaire de prévoir exprès une étape de contournage après la découpe laser.
[0065] L'épaisseur t du composant de montre-bracelet 1 peut être fixée à volonté, mais en la fixant entre 0,3 mm et 3,0 mm, il est possible de former un composant de montre-bracelet autoportant, bien qu'il soit fait en cristal de diamant. Par composant autoportant de montre-bracelet, on entend désigner, un composant de montre-bracelet qui peut non seulement conserver sa propre forme, mais est aussi suffisamment solide pour ne pas causer de désagréments lors de la manipulation. L'épaisseur t devrait être de préférence de 0,3 mm ou plus afin d'avoir une résistance et rigidité suffisantes pour empêcher les brisures, les ruptures ou les craquelures.
[0066] Le cristal de diamant étant un matériau extrêmement dur, la limite supérieure de l'épaisseur t du composant de montre-bracelet autoportant est de préférence de 3,0 mm ou moins, compte tenu de la facilité de façonnage ou similaire lors de la formation du composant de montre-bracelet. Par conséquent, l'épaisseur t du composant de montre-bracelet 1 est fixée entre 0,3 mm et 3,0 mm.
[0067] Le composant de montre-bracelet 1 fabriqué d'un cristal de diamant tel que décrit ci-dessus est installé dans une montre-bracelet. Selon cette montre-bracelet, on peut réaliser une montre-bracelet qui est équipée du composant de montre-bracelet 1 ayant les effets susmentionnés. De plus, en rendant le composant de mouvement visible depuis l'extérieur de la montre-bracelet, la structure de la montre-bracelet peut procurer à son utilisateur le plaisir de voir le composant de mouvement et ajouter l'esthétique, le luxe et la décoration à la montre-bracelet. Par conséquent, le composant de mouvement fabriqué en cristal de diamant peuvent ajouter plus de luxe et de décoration à la montre-bracelet.
[0068] Outre le composant de mouvement, en fabricant un composant externe qui est visible depuis l'extérieur, tel que le couvercle de protection, en cristal de diamant, on peut ajouter davantage le luxe et la décoration à la montre-bracelet. De plus, en réalisant un composant externe avec le composant de montre-bracelet selon la présente divulgation , on peut rendre le composant externe, bien que fait en diamant, plus résistant aux forces d'impact appliquées depuis l'extérieur de la montre-bracelet et empêcher les fissures, les fentes, les craquelures, les ébréchures et les éclats. Cela devrait donc promouvoir l'utilisation pratique des cristaux de diamant dans les montres-bracelets.
[0069] On trouvera ci-dessous une explication du procédé de fabrication du composant de montre-bracelet 1. Tout d'abord, on prépare un cristal de diamant comme le montre la figure 8. Le cristal de diamant représenté sur la figure 8 est le matériau de base du composant de montre-bracelet 1, dont la forme extérieure est celle d'une plaque.
[0070] La forme en plan du cristal de diamant peut être soit quadrilatérale, comme le montre la figure 8, soit circulaire, comme le montre la figure 9(a), soit circulaire avec un plat d'orientation, comme le montre la figure 9(b). La forme quadrilatérale peut être, par exemple, un carrée ou un rectangle. En utilisant un substrat plat tel qu'illustré à la figure 9 comme matériau de base, il est possible d'utiliser un substrat en cristal de diamant qui est originairement destiné à être employé pour les semi-conducteurs, tel quel, comme matériau de base du composant de montre-bracelet 1, ce qui permet d'élever la productivité du composant de montre-bracelet 1.
[0071] On prépare un cristal de diamant ayant une longueur de côté comprise entre 10,0 mm et 203,2 mm si le cristal de diamant est d'une forme quadrilatérale, ou un cristal de diamant ayant un diamètre ϕ compris entre 10,16 mm et 203,2 mm si le cristal de diamant est d'une forme circulaire. Dans le cas d'une forme rectangulaire parmi les formes quadrilatérales, la longueur du petit côté doit être fixée à au moins 10,0 mm et inférieure à celle du grand côté, et la limite supérieure du grand côté doit être fixée à 203,2 mm. En fixant la longueur ou le diamètre dans une telle plage numérique, on peut préparer un grand cristal de diamant comme matériau de base pour le composant de montre-bracelet 1, ce qui permet de fabriquer un grand composant de montre 1. L'épaisseur T du cristal de diamant doit être une valeur souhaitée composée de l'épaisseur t du composant de montre-bracelet 1 et de la marge pour lepolissage.
[0072] Le cristal de diamant peut être fabriqué, par exemple, par croissance homoépitaxiale, dans laquelle on fait croître un cristal de diamant sur un substrat de base en cristal de diamant. D'autres méthodes comprennent l'utilisation d'un substrat de saphir ou d'oxyde de magnésium (MgO) comme substrat de base, sur lequel est formé un cristal de diamant par croissance hétéro-épitaxiale. Parmi les exemples spécifiques de méthodes de croissance, on peut citer le dépôt laser pulsé (PLD : Pulsed Laser Deposition), ainsi que le dépôt en phase vapeur, tel que le dépôt chimique en phase vapeur (CVD : Chemical Vapor Deposition) et le CVD par plasma micro-onde. En variante, on peut utiliser le procédé décrit dans la publication internationale W02015/046294A1 (le procédé de fabrication d'un monocristal de diamant par coalescence des monocristaux de diamants après avoir placé un noyau de monocristal de diamant aux extrémités des diamants colonnaires).
[0073] Le cristal de diamant préparé est ensuite soumis à une étape de découpe par irradiation laser continue pour former au moins une partie du contour en disposant les arcs circulaires 2 ou elliptiques 3 susmentionnés afin de séparer le composant de montre-bracelet 1 du cristal de diamant.
[0074] Pour effectuer l'irradiation laser, soit on prépare à l'avance un cristal de diamant ne présentant aucun des problèmes suivants : joints de grains, points noirs, défauts cristallins, et zones d'altération d'usinage ; soit on sélectionne une partie du cristal de diamant ne présentant aucun des suivants : joints de grains, points noirs, défauts cristallins, zones d'altération d'usinage, avant d'effectuer l'irradiation laser de manière que le composant de montre-bracelet 1 soit retiré de cette partie.
[0075] Lors de la séparation du composant de montre-bracelet 1 par laser, l'irradiation laser est effectuée à des intervalles de temps réguliers et le cristal de diamant est glissé le long du contour du composant de montre-bracelet 1 au moyen d'une table de positionnement à des intervalles réguliers synchronisés avec les intervalles d'irradiation laser pour disposer et former une série de fins arcs circulaires ou elliptiques à intervalles (pas P1 ou P2) le long du contour. En détail, les données du dessin sont chargées dans la CAO/IAO et l'irradiation laser est effectuée le long de la ligne du contour du composant de montre-bracelet 1 selon les données du dessin. En variante, le cristal de diamant peut être fixé et irradié tout en déplaçant le côté de sortie du laser le long de la forme du contour, afin de disposer et former des arcs circulaires 2 ou des arcs elliptiques 3 en succession avec les intervalles susmentionnés.
[0076] Etant donné que, selon la présente divulgation , la totalité ou au moins une partie du contour du composant de montre-bracelet 1 est formée uniquement par la formation d'arcs circulaires 2 ou d'arcs elliptiques 3, et que le composant de montre-bracelet est séparé du cristal de diamant dans la forme souhaitée, l'intervalle de découpe doit être réglé de manière qu'il n'y ait pas d'écart entre les arcs circulaires 2 ou elliptiques 3. Il est donc tolérable que les arcs circulaires 2 ou elliptiques 3 se chevauchent partiellement.
[0077] Si le pas (P1 ou P2) est inférieur à 330 µm, le pas est trop petit et le nombre de frappes laser est excessif, ce qui réduit la production en série du composant de montre-bracelet 1 et n'est donc pas souhaitable. En revanche, si le pas est supérieur à 420 µm, chaque arc circulaire 2 ou chaque arc elliptique 3 n'est formé qu'à l'écart et n'est pas relié, de manière qu'il est impossible de séparer le composant de montre-bracelet du cristal de diamant, ce qui est également indésirable.
[0078] En outre, le plan cristallin dans la direction du plan du cristal de diamant, qui est le matériau de base du composant de montre-bracelet 1, est le plus préférablement (100), car il est le plan cristallin 4 du composant de montre-bracelet 1.
[0079] Les conditions d'émission laser selon le présent mode de réalisation sont les suivantes. Afin d'empêcher les effets thermiques sur le cristal de diamant, il est préférable d'utiliser les lasers pulsés, tandis qu'en ce qui concerne les longueurs d'onde, il est préférable d'utiliser des longueurs d'onde plus courtes, qui présentent une absorption plus élevée dans le cristal de diamant et empêchent également les effets thermiques. Les lasers qui répondent à ces caractéristiques comprennent, par exemple, les lasers Nd : YAG, tandis que les lasers utilisés doivent avoir une longueur d'onde de 532 nm ou 355 nm et une puissance de sortie de plusieurs centaines de mW à plusieurs W.
[0080] Le composant de montre-bracelet 1 séparé du cristal de diamant est ensuite soumis à un polissage mécanique et à un polissage miroir par CMP pour achever la production du composant de montre-bracelet 1. L'épaisseur t du composant de montre-bracelet 1 après le polissage miroir doit être comprise entre 0,3 mm et 3,0 mm. La rugosité de surface Ra apparaissant sur l'aspect, y compris le plan cristallin 4, du composant de montre-bracelet 1 après le polissage miroir doit être de 0,1 µm ou moins.
[0081] Si nécessaire, les pointes des saillies 2a formées entre les arcs circulaires 2 sont polies à l'aide d'une rectifieuse plane ou similaire pour les façonner en saillies 2b ayant les pointes plates ou en saillies 2c ayant les pointes arrondies, comme illustré sur les figures 4 et 5 ou les figures 6 et 7. Cela permet d'empêcher que les fissures, les fentes, les ébréchures et les éclats ne se produisent sur les pointes du composant de montre-bracelet 1 lorsqu'ils sont soumis à des forces d'impact appliquées depuis l'extérieur. Les pointes des saillies 3a formées entre les arcs elliptiques 3 peuvent également être polies de la même manière.
EXEMPLES DE MISE EN ŒUVRE DE L'INVENTION
[0082] On décrira ci-après des exemples de mise en oeuvre de la présente invention, mais l'invention n'est pas limitée à ces exemples. Tout d'abord, on a préparé, comme matériau de base pour un composant de mouvement de montre-bracelet mécanique, deux plaques de diamant monocristallin incolore, d'une forme carrée en plan avec un côté de 10 mm et une épaisseur de 0,6 mm par croissance hétéro-épitaxiale utilisant le CVD par plasma micro-onde. L'orientation de la face principale de chaque plaque de diamant monocristallin a été réglée sur (100). En outre, il a été observé que chaque plaque de diamant monocristallin ne présentait aucun de défauts cristallins tels que joints de grains, points noirs, dislocations, macles, ou distorsions, ni aucun des suivants ébréchures, fissures, fentes, craquelures, éclats, ou zones d'altération d'usinage.
[0083] Chaque plaque de diamant monocristallin a été découpée par irradiation laser continue pour former le contour d'un composant de montre-bracelet en disposant des arcs circulaires de manière qu'ils se chevauchent et séparer le composant de montre-bracelet 1 ayant la forme extérieure illustrée sur la figure 1 de chaque plaque de diamant monocristallin comme composant de mouvement. On a utilisé un laser Nd : YAG, réglant la longueur d'onde sur 355 nm et la puissance de sortie sur plusieurs watts comme il convient.
[0084] Le composant de montre-bracelet 1 séparé de chaque plaque de diamant monocristallin a ensuite été soumis à un polissage mécanique et à un polissage miroir par CMP pour obtenir le composant de montre-bracelet 1 avec une épaisseur t de 0,5 mm et une rugosité de surface de Ra de 0,1 µm.
[0085] La figure 10 montre une image MEB (microscopie électronique à balayage ou SEM (Scanning Electron Microscope) en anglais) à grande échelle d'une partie du contour d'un composant de mouvement pour une montre-bracelet mécanique selon le présent exemple de mise en oeuvre de l'invention. La figure 11 montre également une image MEB à grande échelle d'une partie du contour d'un composant de mouvement selon un autre exemple de mis en oeuvre. Sur les figures 10 et 11, la zone grise représente le composant de montre-bracelet 1 et la zone noire représente l'espace. Les figures 10 et 11 ont confirmé que le contour du composant de montre-bracelet 1 est formé d'une série d'arcs circulaires disposés en continu. Le pas entre les arcs circulaires est d'environ 357 µm sur les deux figures 10 et 11.
[0086] Un essai de choc a confirmé qu'aucune fissure, fente, craquelure, ébréchure ou éclat ne s'est pas produit lorsque le composant de montre-bracelet 1 a été soumis à des forces d'impact appliquées depuis l'extérieur.
LISTE DE SIGNES DE RÉFÉRENCE
[0087] 1 : Composant de montre-bracelet 2 : Arc circulaire faisant partie du contour du composant de montre-bracelet 2a, 2b, 2c : Saillie entre les arcs circulaires 3 : Arc elliptique faisant partie du contour du composant de montre-bracelet 3a : Saillie entre les arcs elliptiques 4 : Plan cristallin, qui est une surface finie du composant de montre-bracelet L : Longueur d'un côté du cristal de diamant P1 : Pas entre les arcs circulaires P2 : Pas entre les arcs elliptiques t : Épaisseur du composant de montre-bracelet T : Épaisseur du cristal de diamant ϕ : Diamètre du cristal de diamant
Claims (11)
1. Composant de montre-bracelet (1) constitué d'un monocristal de diamant,
ayant un contour dont au moins une partie est formée par des arcs circulaires (2) ou elliptiques (3) disposés à un pas (P1, P2) compris entre 330 µm et 420 µm.
2. Composant de montre-bracelet (1) selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur (t) dudit composant de montre-bracelet est comprise entre 0,3 mm et 3,0 mm.
3. Composant de montre-bracelet (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la rugosité de surface Ra dudit composant de montre-bracelet est de 0,1 µm ou moins.
4. Composant de montre-bracelet (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 qui ne présente aucun des problèmes suivants : joints de grains, points noirs, défauts cristallins, et zones d'altération d'usinage.
5. Montre-bracelet (1) comprenant le composant de montre-bracelet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.
6. Procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet (1) comprenant les étapes suivantes :
la préparation d'un monocristal de diamant dont la forme en plan est quadrilatérale, circulaire ou circulaire avec un plat d'orientation, ladite forme quadrilatérale ayant une longueur de côté de 10,0 mm ou plus, ladite forme circulaire ayant un diamètre de 10,16 mm ou plus ;
la découpe laser dudit monocristal de diamant pour former au moins une partie de son contour avec des arcs circulaires (2) ou elliptiques (3) disposés à un pas (P1, P2) compris entre 330 µm et 420 µm, suivie de la séparation dudit composant de montre-bracelet dudit monocristal de diamant; et
le polissage dudit composant de montre-bracelet séparé dudit monocristal de diamant pour ainsi finir de fabriquer le composant de montre-bracelet.
7. Procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet (1) selon la revendication 6, dans lequel ladite longueur de côté est comprise entre 10,0 mm et 203,2 mm ou ledit diamètre est compris entre 10,16 mm et 203,2 mm.
8. Procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'épaisseur (t) dudit composant de montre-bracelet après ledit polissage est comprise entre 0,3 mm et 3,0 mm.
9. Procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la rugosité de surface Ra dudit composant de montre-bracelet après ledit polissage est de 0,1 µm ou moins.
10. Procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel on prépare un monocristal de diamant ne présentant aucun des suivants: joints de grains, points noirs, défauts cristallins, ou zones d'altération d'usinage, ou on sépare ledit composant de montre-bracelet d'une partie dudit monocristal de diamant ne présentant aucun des problèmes suivants : lesdits joints de grains, lesdits points noirs, lesdits défauts cristallins, ou lesdites zones d'altération d'usinage.
11. Procédé de fabrication d'un composant de montre-bracelet (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, dans lequel le plan cristallin (4) dans la direction du plan dudit monocristal de diamant est un plan (100).
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