EP4707947A1 - Procédé de fabrication d'un cadran - Google Patents

Procédé de fabrication d'un cadran

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Publication number
EP4707947A1
EP4707947A1 EP24199214.8A EP24199214A EP4707947A1 EP 4707947 A1 EP4707947 A1 EP 4707947A1 EP 24199214 A EP24199214 A EP 24199214A EP 4707947 A1 EP4707947 A1 EP 4707947A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
resin
dial
housing
particles
reflective particles
Prior art date
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Pending
Application number
EP24199214.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marek DOVCIK
Nicolas François
Sophie NAPOLI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Swatch Group Research and Development SA
Original Assignee
Swatch Group Research and Development SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Swatch Group Research and Development SA filed Critical Swatch Group Research and Development SA
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Publication of EP4707947A1 publication Critical patent/EP4707947A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G04B19/30—Illumination of dials or hands
    • 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
    • G04B19/065—Dials with several parts

Definitions

  • the invention relates to the field of watchmaking. More specifically, it concerns a method for manufacturing a dial that has the appearance of a precious stone.
  • precious stone refers without distinction to precious and semi-precious stones.
  • Gemstone-based composites are commonly used in fields such as watchmaking and jewelry.
  • the desired properties can vary, but they are generally aesthetic and mechanical, though they are relatively expensive.
  • the present invention also relates to a dial made by a process as described above.
  • the first resin is chosen from thermoplastic, epoxy, or polyurethane resins
  • the second resin is chosen from epoxy or polyurethane resins.
  • these resins harden through the polymerization of monomers and/or prepolymers and/or through crosslinking. After hardening in the presence of a hardener, they impart hardness properties to the composite material.
  • the resins are also colorless after hardening. In other words, they do not alter the color or appearance of the particles within the resin after curing.
  • the composite resin In the absence of a hardener, the composite resin is in the form of a more or less liquid paste.
  • the resin or thermoplastic polymer is chosen to have an optical transmission coefficient greater than 80% so that the visual appearance of the dial tends to resemble that of a precious stone as closely as possible.
  • the reflective particles added to the first resin help to increase the dial's refractive index and enhance its reflectivity, thus bringing its appearance closer to that of a precious stone.
  • These reflective particles represent between 0.001% and 5% by weight of the first resin, and preferably between 0.02% and 1%.
  • the particles can have any type of geometric shape, for example a spherical, parallelepiped, cylindrical or oval shape, and have a size between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m.
  • the particles can be chosen from phosphorescent, fluorescent, metallic, precious, semi-precious particles or a combination of these particles.
  • the particles can have any type of geometric shape, for example a spherical, parallelepiped, cylindrical or oval shape.
  • the particles can be chosen from phosphorescent, fluorescent, metallic, precious, semi-precious particles, mother-of-pearl particles or a combination of these particles.
  • the second resin comprises at least one additive selected from colorants, pigments, anti-UV agents or a combination of these additives.
  • the first part of the dial can be obtained via molding, injection, additive manufacturing or even via machining of a puck in thermoplastic or thermosetting material.
  • housing 11 of the first part 10 of the dial includes decorative elements 13, 14, 15 in positive relief; these decorative elements 13, 14, 15 can be indices, appliqués, logos or even geometric shapes.
  • the dial may not include any decorative elements and may only present a surface with the appearance of a precious stone, i.e. a bright and/or sparkling appearance.
  • the resin and reflective particles are generally in paste form; this mixture can be homogenized by passing it through a grinder. Grinding homogenizes the mixture and also breaks up any aggregates formed by the particles in the resin.
  • the formation of the resin, with or without hardener, generally results in the incorporation of air bubbles into the paste.
  • the process may include a gas removal step.
  • This step can advantageously be carried out using a centrifuge or a planetary centrifuge/mixer with a partial vacuum.
  • At least one hardener can be added to the resin.
  • this hardener enables the polymerization and/or crosslinking of the resin.
  • the mixture can be homogenized using a propeller mixer, for example.
  • the resin can be poured or injected to form the first part of the dial.
  • the first part of the dial is placed in a vacuum chamber, thus simultaneously ensuring the removal of air and the shaping of the resin.
  • the mold can optionally be heated, the increase in temperature making the resin more fluid and accelerating the hardening of the resin.
  • a second resin containing one or more additives such as colorants, pigments, anti-UV agents is prepared in a similar way to the first resin.
  • This second resin is poured into the housing of the first part of the dial, so as to fill the housing totally or partially and form a dial.
  • resins of different compositions can be poured into the housing.
  • the resins can be poured one on top of the other or poured locally into compartments of the housing.
  • the second resin or one of the additional resins can be transparent to add a three-dimensional effect to the dial.
  • the dial is polished either fully or selectively to reveal the first layer of resin containing the reflective particles on the visible/observable face of the dial.
  • the present invention also relates to a dial shaped by means of the process according to the invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un cadran comprenant les étapes suivantes :
- former une première partie du cadran en une première résine chargée de particules réflectives, la première partie formant un logement ;
- couler au moins une deuxième résine dans le logement pour former la deuxième partie du cadran et un obtenir un cadran ;
- polir totalement ou de manière sélective le cadran pour faire apparaître localement la première résine comprenant les particules réflectives.

Description

    Domaine technique de l'invention
  • L'invention se rapporte au domaine de l'horlogerie. Plus précisément, elle concerne un procédé de fabrication d'un cadran ayant l'aspect d'une pierre précieuse.
  • Dans le présent texte, les termes « pierre précieuse » désignent sans distinction les pierres précieuses et semi-précieuses.
    • Arrière-plan technologique
  • Les composites à base de pierres précieuses sont couramment utilisés dans les domaines tels que l'horlogerie ou la bijouterie. Les propriétés recherchées peuvent varier mais elles sont généralement esthétiques et mécaniques, mais coutent relativement cher.
  • Ainsi, pour des raisons économiques, des composants horlogers présentant un aspect qui imite celui des pierres précieuses ont été développés en matériau polymère.
  • Cependant, la fabrication de ces éléments décoratifs nécessite toujours l'utilisation de pierres réalisées de façon synthétique, et implique toujours un coût de fabrication élevé.
  • Il existe donc un besoin de disposer d'un élément décoratif dont la fabrication présente un coût réduit tout en conservant l'aspect des pierres précieuses, à savoir la brillance ou le scintillement, conférant ainsi à l'objet décoré un aspect luxueux.
    • Résumé de l'invention
  • À cet effet, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un cadran comportant les étapes suivantes :
    • former une première partie du cadran en une première résine chargée de particules réflectives, la première partie formant un logement ;
    • couler au moins une deuxième résine dans le logement pour former la deuxième partie du cadran et un obtenir un cadran ;
    • polir totalement ou de manière sélective le cadran pour faire apparaître localement la première résine comprenant les particules réflectives.
  • Conformément à d'autres variantes avantageuses de l'invention :
    • la première résine est une résine thermoplastique, une résine époxyde ou une résine polyuréthane et la deuxième résine est une résine époxyde ou une résine polyuréthane ;
    • les particules réflectives sont choisies parmi des particules phosphorescentes, fluorescentes, métalliques, précieuses, semi-précieuses ou une combinaison de ces particules ;
    • la deuxième résine comprend au moins un additif choisi parmi des colorants, des pigments, des anti-UV ou une combinaison de ces additifs ;
    • plusieurs résines sont coulées dans le logement de la première partie de cadran ;
    • la deuxième résine est coulée dans le logement de la première partie de cadran de manière à remplir partiellement le logement ;
    • la charge de particules réflectives intégrées dans la première résine est comprise entre 0.001% et 5% ;
    • la charge de particules réflectives intégrées dans la première résine est comprise entre 0.02% et 1% ;
    • le logement comprend des éléments décoratifs en relief positif ;
    • les éléments décoratifs sont des index, des appliques, des logos ou encore des formes géométriques.
  • La présente invention concerne également un cadran réalisé par un procédé tel que décrit précédemment.
    • Brève description des figures
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante donnée à titre d'exemple nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente une étape de réalisation d'un cadran du procédé selon la présente invention ;
    • la figure 2 représente le cadran obtenu à la suite de la mise en oeuvre de l'étape de la figure 1 ;
    • la figure 3 représente un cadran selon un premier mode de réalisation du procédé selon la présente invention ;
    • la figure 4 représente un cadran selon un second mode de réalisation du procédé selon la présente invention ;
    • la figure 5 représente un cadran selon un troisième mode de réalisation du procédé selon la présente invention.
    Description détaillée de l'invention
  • L'invention concerne un procédé de fabrication d'un cadran 1 comprenant les étapes suivantes :
    • former une première partie 10 du cadran en une première résine chargée de particules réflectives, la première partie formant un logement 11 ;
    • couler au moins une deuxième résine dans le logement 11 pour former une deuxième partie 12 du cadran et un obtenir un cadran 1 ;
    • polir totalement ou de manière sélective le cadran 1 pour faire apparaître localement la première résine comprenant les particules réflectives.
  • La première résine est choisie parmi les résines thermoplastiques, les résines époxy ou les résines polyuréthanes et la deuxième résine est choisie parmi les résines époxy ou polyuréthane. De manière générale, ces résines durcissent par polymérisation de monomères et/ou de pré-polymères et/ou par réticulation. Après durcissement en présence d'un durcisseur, elle apporte des propriétés de dureté au matériau composite. Les résines sont également incolores après durcissement. En d'autres termes, elles ne modifient pas la couleur ou l'aspect des particules présentes dans la résine après durcissement.
  • En l'absence de durcisseur, la résine composite se présente sous la forme d'une pâte plus ou moins liquide.
  • La résine ou le polymère thermoplastique est choisi de sorte à présenter un coefficient de transmission optique supérieur à 80% afin que l'aspect visuel du cadran tende à ressembler au maximum à celui d'une pierre précieuse.
  • Les particules réflectives ajoutées à la première résine participent à augmenter l'indice de réfraction du cadran et à augmenter sa réflexion de sorte à rapprocher son apparence de celle d'une pierre précieuse. Les particules réflectives représentent entre 0,001% et 5% en poids de la première résine chargée, et de préférence entre 0 ,02% et 1%.
  • Les particules peuvent présenter tout type de forme géométrique, par exemple une forme sphérique, parallélépipédique, cylindrique ou encore ovale, et présentent une taille comprise entre 1µm et 100µm.
  • Les particules peuvent être choisies parmi des particules phosphorescentes, fluorescentes, métalliques, précieuses, semi-précieuses ou une combinaison de ces particules.
  • Les particules peuvent présenter tout type de forme géométrique, par exemple une forme sphérique, parallélépipédique, cylindrique ou encore ovale.
  • Les particules peuvent être choisies parmi des particules phosphorescentes, fluorescentes, métalliques, précieuses, semi-précieuses, des particules de nacre ou une combinaison de ces particules.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, la deuxième résine comprend au moins un additif choisi parmi des colorants, des pigments, des anti-UV ou une combinaison de ces additifs.
  • La première partie du cadran peut être obtenu via un moulage, une injection, une fabrication additive ou encore via un usinage d'un palet en matière thermoplastique ou thermodurcissable.
  • Comme on peut l'observer sur les figures, le logement 11 de la première partie 10 du cadran comprend des éléments décoratifs 13, 14, 15 en relief positif, ces éléments décoratifs 13, 14, 15 peuvent être des index, des appliques, des logos ou encore des formes géométriques.
  • Ces éléments décoratifs sont amenés à apparaitre lors du polissage du cadran ou peuvent être directement apparents dans le cas où une deuxième résine transparente est coulée dans le logement 11.
  • Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 5, le cadran peut ne comprendre aucun élément décoratif et présenter uniquement une surface ayant l'aspect d'une pierre précieuse, c'est-à-dire un aspect brillant et/ou scintillant.
  • Ainsi, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'un matériau composite comprenant les étapes suivantes :
    • former une première partie 10 du cadran 1 en une première résine chargée de particules réflectives, la première partie formant un logement 11 ;
    • couler au moins une deuxième résine dans le logement 11 pour former une deuxième partie 12 du cadran et un obtenir un cadran 1 ;
    • polir totalement ou de manière sélective le cadran 1 pour faire apparaître la première résine comprenant les particules réflectives.
  • La première résine et les particules réflectives se présente généralement sous la forme d'une pâte, ce mélange peut être homogénéisé par passage dans un broyeur. Le passage au broyeur permet à la fois d'homogénéiser le mélange mais aussi de casser les éventuels agrégats formés par les particules dans la résine.
  • La formation de la résine, avec ou sans durcisseur, engendre généralement l'incorporation de bulles d'air dans la pâte.
  • Aussi, afin d'éliminer ces bulles d'air, le procédé peut comprendre une étape d'élimination de gaz. Cette étape peut être avantageusement réalisée au moyen d'une centrifugeuse ou d'une centrifugeuse/mélangeur planétaire avec un vide partiel.
  • Selon les besoins, au moins un durcisseur peut être introduit dans la résine. Comme déjà indiqué, ce durcisseur permet la polymérisation et/ou la réticulation de la résine.
  • Après l'addition du durcisseur, le mélange peut être homogénéisé par un mélangeur à hélice par exemple.
  • Une fois le mélange effectué, la résine peut être coulée ou injectée pour former la première partie du cadran.
  • Selon un mode de réalisation particulier, la première partie du cadran est placé dans une enceinte sous vide, assurant ainsi de manière simultanée l'élimination d'air et la mise en forme de la résine.
  • Le moule peut éventuellement être chauffé, l'augmentation de la température permettant de fluidifier la résine et accélérer le durcissement de la résine.
  • Ensuite, une deuxième résine comprenant un ou des additifs tels que des colorants, des pigments, des anti-UV est préparée de manière similaire à la première résine.
  • Cette deuxième résine est coulée dans le logement de la première partie du cadran, de manière à remplir totalement ou partiellement le logement et former un cadran.
  • Selon un mode de réalisation particulier plusieurs résines de compositions différentes peuvent être coulées dans le logement. Les résines peuvent être coulées les unes sur les autres ou coulées localement dans des compartiments du logement.
  • La deuxième résine ou l'une des résines supplémentaires peut être transparente pour ajouter un effet tridimensionnel au cadran.
  • Enfin, le cadran est poli totalement ou de manière sélective pour faire apparaître la première résine comprenant les particules réflectives sur la face visible/observable du cadran.
  • La présente invention concerne également un cadran mis en forme par le biais du procédé selon l'invention.

Claims (11)

  1. Procédé de fabrication d'un cadran (1) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    - former une première partie (10) du cadran en une première résine chargée de particules réflectives, la première partie formant un logement (11) ;
    - couler au moins une deuxième résine dans le logement pour former une deuxième partie du cadran (12) et un obtenir un cadran (1) ;
    - polir totalement ou de manière sélective le cadran (1) pour faire apparaître la première résine comprenant les particules réflectives.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la première résine est une résine thermoplastique, une résine époxyde ou une résine polyuréthane, et la deuxième résine est une résine époxyde ou une résine polyuréthane.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les particules réflectives sont choisies parmi des particules phosphorescentes, fluorescentes, métalliques, précieuses, semi-précieuses ou une combinaison de ces particules.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième résine comprend au moins un additif choisi parmi des colorants, des pigments, des anti-UV ou une combinaison de ces additifs.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel plusieurs résines sont coulées dans le logement de la première partie de cadran.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la deuxième résine est coulée dans le logement de la première partie de cadran de manière à remplir partiellement le logement.
  7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la charge de particules réflectives intégrées dans la première résine est comprise entre 0.001% et 5%.
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la charge de particules réflectives intégrées dans la première résine est comprise entre 0.02% et 1%.
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le logement (11) comprend des éléments décoratifs (13, 14, 15) en relief positif.
  10. Procédé selon la revendication 9, dans lesquelles éléments décoratifs (13, 14, 15) sont des index, des appliques, des logos ou encore des formes géométriques.
  11. Cadran (100) réalisé par un procédé selon l'une des revendications 1 à 10.
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