CH708998B1 - Clock component and method for reducing the coefficient of friction of a watch component. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un composant horloger dont au moins une partie de la surface comporte un des matériaux parmi les matériaux du groupe suivant: Diamant, DLC «diamond like carbon», carbone amorphe, oxyde de silicium, nitrure de silicium, carbure de silicium. Ladite partie de la surface étant lubrifiée au moyen d’un lubrifiant hygroscopique.The invention relates to a watch component whose at least part of the surface comprises one of the materials of the following group: Diamond, DLC "diamond like carbon", amorphous carbon, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide. Said part of the surface being lubricated with a hygroscopic lubricant.

Description

DescriptionDescription

Domaine technique [0001] La présente invention concerne un composant horloger lubrifié, par exemple un mouvement de montre ou une partie de mouvement de montre.TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a lubricated horological component, for example a watch movement or a watch movement part.

Etat de la technique [0002] Les pièces mécaniques pour mouvements de montre mécaniques sont le plus souvent réalisées en métal. Les pièces mobiles, par exemple les axes, les roues, les pignons, l’ancre d’échappement, la roue d’échappement, le balancier et le spiral sont fréquemment réalisés en acier, ou en acier elinvar pour le spiral.STATE OF THE ART [0002] Mechanical parts for mechanical watch movements are most often made of metal. The moving parts, for example the axles, the wheels, the gears, the anchor of escape, the escape wheel, the balance and the spiral are frequently made of steel, or steel elinvar for the spiral.

[0003] Le coefficient de frottement de l’acier est cependant relativement important, ce qui provoque des pertes d’énergie importantes par frottement notamment au niveau de l’échappement et du rouage. Le frottement a donc pour effet de réduire la durée de marche de la montre, et de provoquer une usure rapide des composants.The coefficient of friction of the steel is, however, relatively large, which causes significant energy losses by friction including the exhaust and cog. The friction thus has the effect of reducing the running time of the watch, and causing rapid wear of the components.

[0004] Afin de réduire ce coefficient de frottement, on emploie fréquemment des huiles et d’autres lubrifiants. Les huiles et lubrifiants ont cependant l’inconvénient de se dégrader et de s’étaler en quittant les pièces lubrifiées. Pour réduire cet étalement, il est donc connu d’effectuer un traitement de surface appelé épilamage et qui permet d’augmenter la lipophobicité et donc de réduire l’étalement de lubrifiants horlogers gras sur des composants horlogers métalliques ou céramiques notamment.In order to reduce this coefficient of friction, oils and other lubricants are frequently used. Oils and lubricants, however, have the disadvantage of degrading and spreading leaving the lubricated parts. To reduce this spreading, it is known to perform a surface treatment called epilamization and which increases the lipophobicity and thus reduce the spread of fatty watch lubricants on metal or ceramic watch components in particular.

[0005] Cette technologie est cependant difficile à appliquer sur des pièces très petites ou très fines; l’huile a tendance à quitter ces pièces qui sont difficiles à épilamer.This technology is however difficult to apply on very small or very thin parts; the oil tends to leave those parts that are difficult to depilate.

[0006] Afin d’atténuer ces inconvénients, certaines pièces subissant un frottement important, par exemple les paliers ou les palettes de l’ancre, sont souvent réalisées en rubis. On emploie aussi parfois la céramique pour certains roulements. Bien que relativement coûteux, ces matériaux ne présentent pas non plus un coefficient de frottement optimal.To mitigate these disadvantages, some parts undergoing a significant friction, for example the bearings or pallets of the anchor, are often made of ruby. Ceramics are sometimes also used for certain bearings. Although relatively expensive, these materials do not have an optimal coefficient of friction either.

[0007] Des recherches intensives ont été menées afin de remplacer ces matériaux conventionnels et d’éviter certains de leurs inconvénients. A titre d’exemple, le silicium est aujourd’hui utilisé de manière industrielle pour la fabrication des organes de l’échappement ou du spiral notamment. EP 732 635 A1 (CSEM) décrit une pièce micro-mécanique, par exemple une ancre pour mouvement d’horlogerie, découpée dans une plaque en silicium par attaque au moyen d’un gaz plasma autour d’un masque de forme ménagé préalablement sur la face de la plaque.[0007] Extensive research has been conducted to replace these conventional materials and to avoid some of their disadvantages. For example, silicon is today used industrially for the manufacture of the bodies of the escapement or spiral in particular. EP 732 635 A1 (CSEM) discloses a micro-mechanical part, for example an anchor for a watch movement, cut in a silicon wafer by etching by means of a plasma gas around a mask formed previously on the face of the plate.

[0008] Le silicium a l’avantage d’être facile à usiner, de manière reproductible, avec des technologies parfaitement maîtrisées pour la fabrication de circuits intégrés ou de MEMS notamment. Il présente cependant un état de surface tribologique insuffisant et un coefficient de frottement relativement élevé.Silicon has the advantage of being easy to machine, reproducibly, with technologies perfectly mastered for the manufacture of integrated circuits or MEMS in particular. However, it has an insufficient tribological surface state and a relatively high coefficient of friction.

[0009] Afin d’améliorer cet état de surface du silicium, et aussi de compenser la dérive thermique du module d’Young, il est connu de revêtir les pièces mécaniques fonctionnelles en silicium d’une couche d’oxyde de silicium (SiO2), qui peut être obtenue par exemple par oxydation thermique dans un four.In order to improve this surface state of the silicon, and also to compensate for the thermal drift of the Young's modulus, it is known to coat the silicon mechanical functional parts of a silicon oxide (SiO 2) layer. which can be obtained for example by thermal oxidation in an oven.

[0010] Par ailleurs, CH 669 109 A1 (The Swatch Group Ft&D Ltd.) suggère d’améliorer cet état de surface en déposant une couche de carbone DLC («Diamond Like Carbon») sur le silicium. De manière similaire, US 2002/114 225 (Damasko) décrit notamment une ancre d’échappement en acier revêtu d’une couche DLC («Diamond Like Carbon»). US 2012/0 263 909 (Diamaze Microtechnology SA et al.) décrit un autre exemple de pièce mécanique revêtue de diamant ou d’une couche DLC.Furthermore, CH 669 109 A1 (The Swatch Group Ltd. & D Ltd.) suggests improving this surface state by depositing a layer of carbon DLC ("Diamond Like Carbon") on the silicon. Similarly, US 2002/114 225 (Damasko) describes in particular a steel exhaust anchor coated with a DLC ("Diamond Like Carbon") layer. US 2012/0263909 (Diamaze Microtechnology SA et al.) Discloses another example of a diamond coated mechanical part or a DLC layer.

[0011] Les revêtements DLC possèdent certaines des propriétés du diamant naturel, bien que leur structure cristalline soit différente. De manière générale, ces revêtements sont produits à l’aide d’un procédé de déposition de carbone par plasma, par arcs filtrés, par faisceaux ioniques, par pulvérisation cathodique etc. Ces procédés rapides, à haute énergie, ne permettent pas aux atomes de carbones de s’arranger selon la disposition cubique sp3 typique du diamant; l’arrangement des atomes est globalement amorphe, avec un enchevêtrement de micro-structures cristallines orientées différemment les unes des autres.DLC coatings have some of the properties of natural diamond, although their crystalline structure is different. In general, these coatings are produced using a method of carbon deposition by plasma, filtered arcs, ion beams, cathode sputtering, and the like. These fast, high energy processes do not allow the carbon atoms to be arranged according to the typical sp3 cubic disposition of the diamond; the arrangement of the atoms is globally amorphous, with an entanglement of crystalline micro-structures oriented differently from each other.

[0012] Une pièce en acier ou en silicium revêtue d’une couche DLC présente donc des états de surface tribologiques qui sont améliorés, sans être parfaits.A piece of steel or silicon coated with a DLC layer thus has tribological surface conditions which are improved without being perfect.

[0013] Différents lubrifiants spécifiquement destinés à la lubrification de pièces recouvertes de DLC ont donc été proposés. Par exemple, JP-A-2008-56 735 décrit un mécanisme à basse friction avec des surfaces de glissement utilisant du diamant et une composition lubrifiante incluant un additif spécifique.Various lubricants specifically for the lubrication of parts coated with DLC have been proposed. For example, JP-A-2008-56735 discloses a low friction mechanism with sliding surfaces using diamond and a lubricating composition including a specific additive.

[0014] On connaît aussi en horlogerie des pièces mécaniques fonctionnelles avec un revêtement en carbone amorphe qui présente certains des avantages du DLC.Clockwise mechanical functional parts are also known with an amorphous carbon coating which has some of the advantages of DLC.

[0015] On connaît encore en mécanique des pièces revêtues de nitrure de silicium (SiN) ou de carbure de silicium (SiC).[0015] Silicon nitride (SiN) or silicon carbide (SiC) coated parts are still known in mechanics.

[0016] On connaît par ailleurs des pièces micromécaniques fabriquées en diamant synthétique polycristallin. Ainsi, WO 2004/029 733 A2 (Fore Eagle Co. Ltd.) décrit des composants horlogers réalisés au moins partiellement dans ce matériau. Ce document énumère différents avantages du diamant, notamment sa dureté, un faible coefficient de frottement, une bonne résistance aux chocs, une résistance mécanique élevée, un module d’élasticité élevé, un faible coefficient de dilatation thermique, la transparence et la capacité de ne pas se rayer.Also known micromechanical parts made of polycrystalline synthetic diamond. Thus, WO 2004/029733 A2 (Fore Eagle Co. Ltd.) describes watch components made at least partially in this material. This document lists various advantages of diamond, including its hardness, low coefficient of friction, good impact resistance, high mechanical strength, high modulus of elasticity, low coefficient of thermal expansion, transparency and the ability to not get scratched.

[0017] EP 2 107 434 A1 décrit une pièce mécanique, notamment une roue d’ancre pour l’horlogerie, en silicium ou en diamant.EP 2 107 434 A1 discloses a mechanical part, including an anchor wheel for watchmaking, silicon or diamond.

[0018] CH 701 369 décrit un ressort de barillet en diamant.CH 701 369 discloses a diamond barrel spring.

[0019] On connaît par ailleurs différentes méthodes de fabrication de diamant synthétique. US 8 088 221 B2 (Z. Shapiro) décrit un procédé de fabrication de diamant synthétique à basse température et relativement basse pression. EP 2 189 555 A2 (Appollo Diamond Inc.) décrit un autre procédé de production de diamant synthétique. Des procédés par déposition CVD ou par détonation d’explosifs ont aussi été suggérés.There are also known different methods of manufacturing synthetic diamond. US 8,088,221 B2 (Z. Shapiro) discloses a low temperature and relatively low pressure synthetic diamond manufacturing process. EP 2 189 555 A2 (Appollo Diamond Inc.) discloses another method for producing synthetic diamond. CVD or explosive detonation methods have also been suggested.

[0020] Les pièces mécaniques recouvertes d’oxyde de silicium, de DLC, de carbone amorphe et surtout les pièces mécaniques entièrement en diamant, présentent un état tribologique grandement amélioré par rapport aux pièces en acier ou en silicium conventionnel; le coefficient de frottement est remarquablement bas.The mechanical parts coated with silicon oxide, DLC, amorphous carbon and especially the mechanical parts made entirely of diamond, have a tribological state greatly improved over conventional steel or silicon parts; the coefficient of friction is remarkably low.

[0021] Il existe cependant un besoin, notamment dans l’horlogerie de moyen de gamme et de haut de gamme, pour des composants horlogers présentant un coefficient de frottement encore plus bas que celui qui peut être obtenu avec le diamant ou les pièces recouvertes de DLC ou de carbone amorphe.However, there is a need, particularly in the mid-range and high-end watchmaking, for watch components having a coefficient of friction even lower than that which can be obtained with the diamond or the parts coated with DLC or amorphous carbon.

[0022] En particulier, il existe un besoin pour un lubrifiant spécifiquement adapté au diamant ou aux revêtements à base de DLC ou de carbone amorphe et qui permet de réduire davantage encore le coefficient de frottement.In particular, there is a need for a lubricant specifically adapted to diamond or coatings based on DLC or amorphous carbon and which further reduces the coefficient of friction.

Bref résumé de l’invention [0023] Selon l’invention, au moins un de ces buts est atteint notamment au moyen d’une pièce mécanique fonctionnelle, notamment d’un composant horloger, selon la revendication 1.BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, at least one of these objects is attained in particular by means of a functional mechanical part, in particular a watch component, according to claim 1.

[0024] Un lubrifiant hygroscopique est un lubrifiant qui a la particularité d’absorber l’eau, notamment l’humidité dans l’air, en formant des ions OH-.A hygroscopic lubricant is a lubricant that has the particularity of absorbing water, including moisture in the air, forming OH- ions.

[0025] Il a été observé que ces ions OH- sont favorables à la lubrification sur les surfaces des matériaux indiqués.It has been observed that these OH- ions are favorable to lubrication on the surfaces of the indicated materials.

[0026] Dans un mode de réalisation préférentiel, le lubrifiant est à base d’eau.In a preferred embodiment, the lubricant is water-based.

[0027] L’utilisation de lubrifiants à base d’eau dans une montre est tout à fait inattendue; il existe en effet un préjugé tenace contre la présence d’eau dans les montres.The use of water-based lubricants in a watch is quite unexpected; there is indeed a tenacious prejudice against the presence of water in watches.

[0028] On considère aussi souvent que les lubrifiants à base d’huile sont plus efficaces que les lubrifiants à base d’eau. Des expériences ont cependant démontré que sur les matériaux indiqués, les lubrifiants à base d’eau et de composants hygroscopiques sont nettement supérieurs aux composants à base d’huile.[0028] It is also often considered that oil-based lubricants are more effective than water-based lubricants. However, experiments have shown that on the indicated materials, water-based lubricants and hygroscopic components are significantly superior to oil-based components.

[0029] En particulier, des tests ont cependant montré que la lubrification de pièces en diamant monocristallin, polycristallin et/ou revêtus de DLC, de carbone amorphe, ou de nitrure, carbure ou dioxyde de silicium avec un lubrifiant à base d’eau et d’un composant hygroscopique a pour effet de réduire de façon considérable le coefficient de frottement.In particular, tests have however shown that the lubrication of monocrystalline diamond parts, polycrystalline and / or coated with DLC, amorphous carbon, or nitride, carbide or silicon dioxide with a water-based lubricant and of a hygroscopic component has the effect of considerably reducing the coefficient of friction.

[0030] L’utilisation d’un composant fortement hygroscopique permet d’absorber l’humidité présente dans la montre en la concentrant dans le lubrifiant; cette humidité ne se répand donc pas dans tout le mouvement, et n’est donc pas préjudiciable pour la bonne marche du mouvement.The use of a highly hygroscopic component absorbs the moisture present in the watch by concentrating it in the lubricant; this moisture does not spread throughout the movement, and is therefore not detrimental to the smooth running of the movement.

[0031] Le lubrifiant peut être composé à plus de 50% d’un composant hygroscopique.The lubricant may be composed of more than 50% of a hygroscopic component.

[0032] Le composant hygroscopique du lubrifiant peut comporter du glycérol. Le composant hygroscopique du lubrifiant peut être constitué majoritairement de glycérol. Le lubrifiant peut être composé à plus de 95% de glycérol et d’eau. [0033] Le glycérol est un composé de formule HOH2C-CHOH-CH2OH relativement économique.The hygroscopic component of the lubricant may comprise glycerol. The hygroscopic component of the lubricant may consist mainly of glycerol. The lubricant can be composed of more than 95% glycerol and water. Glycerol is a relatively economical compound of formula HOH2C-CHOH-CH2OH.

[0034] Un avantage de l’utilisation de glycérol comme lubrifiant est d’obtenir une lubrification presque parfaite sur le diamant; le coefficient de frottement devient presque nul sur un diamant soigneusement poli.An advantage of using glycerol as a lubricant is to obtain almost perfect lubrication on the diamond; the coefficient of friction becomes almost zero on a carefully polished diamond.

[0035] Le glycérol et l’eau forment sur le diamant des groupes OH- qui favorisent la lubrification.Glycerol and water form on the diamond OH- groups that promote lubrication.

[0036] Un autre avantage est que le lubrifiant se «régénère» naturellement avec l’humidité présente dans l’air de la montre. Sa dégradation est donc minime et réversible.Another advantage is that the lubricant "regenerates" naturally with the moisture present in the air of the watch. Its degradation is therefore minimal and reversible.

[0037] Le glycérol a en outre l’avantage d’absorber partiellement les chocs.Glycerol has the further advantage of partially absorbing shocks.

[0038] Le procédé et le lubrifiant décrits sont adaptés à la fabrication de pièces micromécaniques, notamment pour l’horlogerie.The method and lubricant described are suitable for the manufacture of micromechanical parts, especially for the watch industry.

[0039] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne une ancre d’échappement en diamant ou recouverte de DLC ou de carbone amorphe et lubrifiée avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to a diamond exhaust anchor or coated with DLC or amorphous carbon and lubricated with such a lubricant.

[0040] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne une palette pour ancre d’échappement en diamant ou recouverte de DLC ou de carbone amorphe ou d’oxyde de silicium et lubrifiée avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to a pallet for escape anchor diamond or coated with DLC or amorphous carbon or silicon oxide and lubricated with such a lubricant.

[0041] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne une roue d’ancre d’échappement revêtue de l’un des matériaux indiqués et lubrifiée avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to an exhaust anchor wheel coated with one of the indicated materials and lubricated with such a lubricant.

[0042] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne une roue ou un pignon revêtu/e de l’un des matériaux indiqués et lubrifié avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to a wheel or pinion coated with one of the indicated materials and lubricated with such a lubricant.

[0043] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne un ressort de barillet revêtu de l’un des matériaux indiqués et lubrifié avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to a barrel spring coated with one of the indicated materials and lubricated with such a lubricant.

[0044] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne un palier revêtu de l’un des matériaux indiqués et lubrifié avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to a bearing coated with one of the indicated materials and lubricated with such a lubricant.

[0045] Dans un mode de réalisation, l’invention concerne un amortisseur revêtu de l’un des matériaux indiqués et lubrifié avec un tel lubrifiant.In one embodiment, the invention relates to a damper coated with one of the indicated materials and lubricated with such a lubricant.

[0046] Le composant peut être entièrement ou partiellement revêtu de l’un des matériaux indiqués.The component may be wholly or partially coated with one of the indicated materials.

[0047] Le composant peut être intégralement dans l’un des matériaux indiqués.The component may be integrally in one of the indicated materials.

[0048] Le composant peut être intégralement en diamant polycristallin ou préférentiellement intégralement en diamant monocristallin.The component may be integrally polycrystalline diamond or preferably integrally monocrystalline diamond.

[0049] Le diamant monocristallin permet la fabrication de pièces d’une finesse extrême, par exemple de roues d’échappements ou d’autres pièces d’une épaisseur de 60, 40 ou même seulement 20 micromètres. Cette caractéristique permet de réduire l’épaisseur du mouvement et l’inertie des pièces en mouvement. Cela permet également d’augmenter la réserve de marche de la montre, et d’augmenter la fréquence d’oscillation de l’organe réglant.Monocrystalline diamond allows the manufacture of parts of extreme finesse, for example exhaust wheels or other parts with a thickness of 60, 40 or even only 20 microns. This feature reduces the thickness of movement and the inertia of moving parts. This also makes it possible to increase the power reserve of the watch, and to increase the frequency of oscillation of the regulating organ.

[0050] La technique de lubrification décrite présente l’avantage d’être adaptée à la lubrification de telles pièces fines.The lubrication technique described has the advantage of being adapted to the lubrication of such thin parts.

[0051] D’autre part, les diamants monocristallins polis ont généralement un état de surface plus lisse que les diamants po-lycristallins ou les revêtements DLC, dont la structure en grains ne permet pas d’obtenir une surface tribologique optimale.On the other hand, polished monocrystalline diamonds generally have a smoother surface state than po-lycrystalline diamonds or DLC coatings, whose grain structure does not provide an optimal tribological surface.

[0052] Le composant est avantageusement une pièce mécanique fonctionnelle. Par pièce mécanique fonctionnelle, on entend dans la présente demande une pièce qui remplit une fonction mécanique, en sorte qu’il n’est pas possible de retirer cette pièce sans affecter au moins une fonction du mouvement de montre. Une pièce purement décorative, ou un élément d’habillage horloger, n’est donc pas considéré comme une pièce mécanique fonctionnelle.The component is advantageously a functional mechanical part. Functional mechanical part means in the present application a part that performs a mechanical function, so that it is not possible to remove this part without affecting at least one function of the watch movement. A purely decorative piece, or a piece of watchmaking clothing, is therefore not considered a functional mechanical part.

[0053] Un composant est dit «réalisé intégralement en diamant» s’il est constitué par un seul cristal de diamant, sans substrat dans une autre matière, sans revêtement de surface et généralement sans assemblage. Des impuretés en faible quantité, par exemple moins de 3%, peuvent tout au plus être présentes notamment dans le cas de diamants naturels, mais aussi de diamants synthétiques. Les impuretés peuvent par exemple être constituées par un dopage.A component is said to be "made entirely of diamond" if it consists of a single diamond crystal, without a substrate in another material, without surface coating and generally without assembly. Small quantities of impurities, for example less than 3%, can at most be present, in particular in the case of natural diamonds, but also of synthetic diamonds. The impurities may for example be constituted by doping.

[0054] Un diamant est considéré monocristallin s’il est constitué d’un seul cristal, ou essentiellement d’un seul cristal à l’exception d’un nombre limité de cristaux distincts, souvent plus petits que le cristal principal, non désirés mais qui résultent par exemple du processus de fabrication ou d’une cristallisation imparfaite autour des impuretés ou des bords. [0055] Le composant peut être réalisé en diamant monocristallin naturel ou synthétique.A diamond is considered monocrystalline if it consists of a single crystal, or essentially a single crystal except for a limited number of distinct crystals, often smaller than the main crystal, unwanted but which result for example from the manufacturing process or imperfect crystallization around impurities or edges. The component may be made of natural or synthetic monocrystalline diamond.

[0056] Les diamants synthétiques sont dans la vaste majorité des cas polycristallins; il est généralement considéré difficile de réaliser des diamants synthétiques monocristallins, surtout des diamants de grandes dimensions. Il a cependant été observé plus récemment que l’évolution des technologies permet de fabriquer des diamants synthétiques monocristallins de plus de 1 carat à des coûts relativement bas.Synthetic diamonds are in the vast majority of polycrystalline cases; it is generally considered difficult to produce monocrystalline synthetic diamonds, especially large diamonds. It has, however, been observed more recently that the evolution of technologies makes it possible to manufacture monocrystalline synthetic diamonds of more than 1 carat at relatively low costs.

[0057] Des diamants synthétiques monocristallins peuvent par exemple être obtenus en faisant croître du carbone par déposition CVD autour d’une amorce en diamant monocristallin. L’amorce en diamant monocristallin peut être réutilisée pour faire croître successivement plusieurs diamants synthétiques monocristallins. Il est important que l’amorce soit en diamant monocristallin pour que la structure qui se dépose soit elle-même monocristalline. Le carbone peut être obtenu à partir de méthane dans un réacteur CVD.For example, monocrystalline synthetic diamonds can be obtained by growing carbon by CVD deposition around a monocrystalline diamond primer. The monocrystalline diamond primer can be reused to successively grow several monocrystalline synthetic diamonds. It is important that the primer is monocrystalline diamond so that the structure that is deposited is itself monocrystalline. Carbon can be obtained from methane in a CVD reactor.

[0058] Le diamant synthétique monocristallin peut aussi être obtenu par compression de carbone à haute pression et haute température. Cette solution résulte cependant en des coûts plus élevés, notamment pour la fabrication de diamants monocristallins de grandes dimensions.Monocrystalline synthetic diamond can also be obtained by compression of carbon at high pressure and high temperature. This solution, however, results in higher costs, especially for the manufacture of monocrystalline diamonds of large dimensions.

[0059] Le diamant peut être dopé. Le dopage du diamant synthétique peut être obtenu lors de sa fabrication en ajoutant des impuretés dans le gaz du réacteur CVD. Le dopage du diamant peut aussi être obtenu par implantation d’ions au moyen d’un faisceau à haute énergie. Le dopage peut être homogène dans tout le volume du composant. Le dopage peut être limité à la surface, ou différent en surface et en profondeur. Le dopage peut être choisi de manière à contrôler la dureté et/ou la couleur et/ou l’élasticité et/ou la sensibilité du module d’Young à la température. Différents composants en diamant du même mouvement peuvent être dopés différemment.The diamond can be doped. The doping of the synthetic diamond can be obtained during its manufacture by adding impurities in the gas of the CVD reactor. Doping of diamond can also be achieved by ion implantation using a high energy beam. The doping can be homogeneous throughout the volume of the component. Doping can be limited to the surface, or different in surface and depth. Doping may be chosen to control the hardness and / or color and / or elasticity and / or sensitivity of the Young's modulus to temperature. Different diamond components of the same movement can be doped differently.

[0060] Le composant peut comporter une âme métallique ou céramique ou silicium revêtue d’une enveloppe DLC ou en carbone amorphe.The component may comprise a metal or ceramic core or silicon coated with a DLC or amorphous carbon envelope.

[0061] Le composant peut comporter une âme métallique ou céramique ou silicium revêtue d’une enveloppe en oxyde de silicium. Dans ce cas, le lubrifiant hygroscopique peut être constitué par l’oxyde de silicium, ou par un composant supplémentaire tel que du glycérol ou un autre composant liquide sur l’oxyde de silicium.The component may comprise a metal core or ceramic or silicon coated with a silicon oxide envelope. In this case, the hygroscopic lubricant may consist of silicon oxide, or an additional component such as glycerol or other liquid component on the silicon oxide.

[0062] L’invention concerne aussi un mouvement d’horlogerie comportant une ou plusieurs composants mécaniques fonctionnels en diamant monocristallin.The invention also relates to a watch movement comprising one or more functional mechanical components in monocrystalline diamond.

[0063] L’invention concerne par ailleurs également un procédé pour réduire le coefficient de frottement d’un composant horloger selon la revendication 17. Dans un mode de réalisation particulier, au moins une partie de la surface du composant horloger comporte un des matériaux dans le groupe suivant: diamant; DLC («Diamond Like Carbon»); carbone amorphe; oxyde de silicium; nitrure de silicium; carbure de silicium; et le procédé comporte les étapes suivantes: polissage d’au moins une portion de ladite partie de la surface de ladite pièce; lubrification de ladite partie de la surface avec un lubrifiant à base d’eau et composé à plus de 50% d’un composant hygroscopique.The invention also relates to a method for reducing the coefficient of friction of a watch component according to claim 17. In a particular embodiment, at least a part of the surface of the watch component comprises one of the materials in the next group: diamond; DLC ("Diamond Like Carbon"); amorphous carbon; silicon oxide; silicon nitride; silicon carbide; and the method comprises the steps of: polishing at least a portion of said portion of the surface of said workpiece; lubricating said portion of the surface with a water-based lubricant and composed of more than 50% of a hygroscopic component.

[0064] Le polissage peut être effectué avec un faisceau laser.The polishing can be performed with a laser beam.

[0065] Le polissage peut être effectué avec un faisceau d’ions.The polishing can be performed with an ion beam.

[0066] Le polissage peut être effectué avec des procédés électrochimiques.The polishing can be performed with electrochemical processes.

[0067] L’état d’au moins une surface du composant est avantageusement traité à la fois par traitement thermique, par polissage mécanique et par rectification laser.The state of at least one surface of the component is advantageously treated both by heat treatment, mechanical polishing and laser rectification.

[0068] Le polissage peut être effectué uniquement ou différemment sur les surfaces latérales du composant soumises au frottement contre d’autres pièces.The polishing can be performed solely or differently on the side surfaces of the component subjected to friction against other parts.

[0069] De manière avantageuse, au moins une portion de ces surfaces est corrigée afin d’avoir un étattribologique meilleur qu’avant la correction.Advantageously, at least a portion of these surfaces is corrected in order to have a better statistical condition than before the correction.

[0070] Au moins une portion des faces latérales du composant peut être rectifiée au moyen d’un laser de manière à ce que cette portion soit sensiblement perpendiculaire aux faces inférieures et supérieures du composant.At least a portion of the side faces of the component may be ground by means of a laser so that this portion is substantially perpendicular to the lower and upper faces of the component.

[0071] Le procédé peut en outre comporter une étape de traitement thermique de la surface du composant avant lubrification en l’exposant à une température entre 600° et 750 °C, de préférence entre 650 et 680 °C. Cette opération permet de brûler le carbone sous forme de graphite produit par la découpe du diamant et qui subsiste éventuellement en surface. Ce traitement thermique permet en outre de polir le diamant, par brûlure des pointes en surface.The method may further comprise a step of heat treating the surface of the component before lubrication by exposing it to a temperature between 600 ° and 750 ° C, preferably between 650 and 680 ° C. This operation makes it possible to burn the carbon in the form of graphite produced by cutting the diamond and which possibly remains on the surface. This heat treatment also makes it possible to polish the diamond, by burning tips on the surface.

[0072] Le procédé peut en outre comporter une étape de nettoyage à l’essence du composant avant lubrification.The method may further comprise a gasoline cleaning step of the component before lubrication.

[0073] Le procédé peut comporter une étape de déposition de lubrifiant hygroscopique, puis d’introduction volontaire d’humidité dans une boîte de montre. Cette introduction d’humidité peut être effectuée par exemple par injection d’air avec un taux contrôlé d’humidité, par vaporisation, etc.The method may comprise a hygroscopic lubricant deposition step, then voluntary introduction of moisture in a watch case. This introduction of moisture can be carried out for example by injection of air with a controlled rate of humidity, by vaporization, etc.

Brève description des figures [0074] Des exemples de mise en oeuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles:BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0074] Examples of implementation of the invention are indicated in the description illustrated by the appended figures in which:

Les fig. 1A à 1E illustrent différentes étapes successives d’un procédé de fabrication d’un composant horloger selon l’invention.Figs. 1A to 1E illustrate different successive stages of a method of manufacturing a watch component according to the invention.

Exemple(s) de mode de réalisation de l’invention [0075] Nous allons maintenant décrire à titre d’exemple différents aspects d’un procédé de fabrication d’un composant horloger fonctionnel selon l’invention.Example (s) of Embodiment of the Invention We will now describe by way of example different aspects of a method of manufacturing a functional clock component according to the invention.

[0076] La fig. 1A illustre un diamant monocristallin ou polycristallin 1 non taillé employé pour fabriquer une ou plusieurs composants selon l’invention. Le diamant monocristallin ou polycristallin peut être un diamant naturel ou un diamant synthétique, d’un poids avantageusement supérieur à 1 carat, de préférence supérieur à 3 carats.FIG. 1A illustrates an uncut monocrystalline or polycrystalline diamond 1 used to manufacture one or more components according to the invention. The monocrystalline or polycrystalline diamond may be a natural diamond or a synthetic diamond, advantageously greater than 1 carat, preferably greater than 3 carats.

[0077] Dans le cas d’un diamant naturel, il peut s’agir d’un diamant ayant une forme ou d’autres propriétés le rendant impropre à une valorisation pour un usage en joaillerie.In the case of a natural diamond, it may be a diamond having a shape or other properties rendering it unfit for recovery for use in jewelry.

[0078] Un diamant monocristallin synthétique peut être produit par exemple au moyen d’un arc filtré afin de déposer du carbone sur une amorce de diamant monocristallin, sans apport d’hydrogène ou d’autres matériaux. Une autre possibilité est d’effectuer un dépôt CVD de carbone produit à partir d’un hydrocarbure tel que le méthane ou l’acéthylène sur une amorce de diamant monocristallin. L’amorce peut être réutilisée après découpe de plaques dans la masse déposée au-dessus de l’amorce.A synthetic monocrystalline diamond can be produced for example by means of a filtered arc to deposit carbon on a monocrystalline diamond primer, without the addition of hydrogen or other materials. Another possibility is to perform a CVD deposition of carbon produced from a hydrocarbon such as methane or acethylene on a monocrystalline diamond primer. The primer can be reused after cutting plates in the mass deposited above the primer.

[0079] Une troisième possibilité, moins avantageuse, est de produire un diamant monocristallin synthétique en soumettant une source de carbone à une haute température et à une haute pression simultanée. D’autres procédés pourront être utilisés.A third, less advantageous, possibility is to produce a synthetic monocrystalline diamond by subjecting a carbon source to a high temperature and a high simultaneous pressure. Other methods may be used.

[0080] Le diamant monocristallin ainsi formé peut être dopé. Dans un mode de réalisation, le produit dopant peut être introduit au cours de la formation du diamant synthétique, par exemple en ajoutant des traces de produit dopant dans l’arc filtré respectivement dans le réacteur CVD. Dans un autre mode de réalisation, le produit dopant est ajouté après la formation du diamant synthétique, par exemple au moyen d’un faisceau d’ions à haute énergie. Le dopage peut être effectué de manière homogène dans toute la masse du diamant, et/ou uniquement en surface. Un premier dopage peut être effectué dans la masse et un dopage différent, par exemple avec un autre produit dopant et/ou avec une autre concentration, peut être effectué en surface.The monocrystalline diamond thus formed can be doped. In one embodiment, the doping product can be introduced during the formation of the synthetic diamond, for example by adding traces of dopant in the filtered arc respectively in the CVD reactor. In another embodiment, the dopant is added after formation of the synthetic diamond, for example by means of a high energy ion beam. The doping can be carried out homogeneously throughout the mass of the diamond, and / or only at the surface. A first doping may be carried out in the mass and a different doping, for example with another doping product and / or with another concentration, may be carried out on the surface.

[0081] Le dopage peut être sélectionné afin de modifier la dureté des pièces produites à partir de ce diamant; selon le produit dopant, il est possible d’augmenter ou de réduire cette dureté. Le dopage peut aussi être sélectionné de manière à contrôler la couleur du diamant. Le dopage peut être choisi de manière à contrôler le module d’Young du diamant. Le dopage peut être choisi de manière à réduire la sensibilité du module d’Young à la température, afin de produire des pièces dont la rigidité soit aussi indépendante que possible de la température. Le dopage peut être choisi de manière à réduire le coefficient de dilatation du diamant, afin de produire des pièces dont les dimensions soient aussi indépendantes que possible de la température.The doping can be selected in order to modify the hardness of the pieces produced from this diamond; depending on the doping product, it is possible to increase or reduce this hardness. Doping can also be selected to control the color of the diamond. Doping can be chosen to control the Young's modulus of the diamond. The doping can be chosen so as to reduce the sensitivity of the Young's modulus to the temperature, in order to produce parts whose rigidity is as independent as possible from the temperature. The doping can be chosen so as to reduce the coefficient of expansion of the diamond, in order to produce pieces whose dimensions are as independent as possible from the temperature.

[0082] Dans un mode de réalisation, le diamant est dopé avec des ions de bore. Différents diamants utilisés pour la production de différentes pièces dans une même montre peuvent être dopés différemment en fonction des propriétés recherchées.In one embodiment, the diamond is doped with boron ions. Different diamonds used for the production of different pieces in the same watch can be doped differently depending on the desired properties.

[0083] Le dopage au bore effectué lors de la croissance organique du diamant synthétique a l’avantage de produire un diamant noir non radioactif, au contraire des procédés de dopage par introduction d’ions à haute énergie.The boron doping performed during the organic growth of the synthetic diamond has the advantage of producing a non-radioactive black diamond, unlike doping processes by introducing high energy ions.

[0084] Le diamant monocristallin 1 est ensuite découpé comme illustré sur la fig. 1B, par exemple au moyen d’une scie à diamant, ou fendu à l’aide d’un marteau et d’une lame, d’un arc électrique, d’un faisceau ionique, ou de préférence découpé au moyen d’un laser de façon à obtenir une surface 10 plane. Le laser est avantageusement un laser puisé, par exemple un laser puisé à une fréquence de 5 à 40 GHz.The monocrystalline diamond 1 is then cut as illustrated in FIG. 1B, for example by means of a diamond saw, or slit by means of a hammer and a blade, an electric arc, an ion beam, or preferably cut by means of a laser to obtain a planar surface. The laser is advantageously a pulsed laser, for example a laser pulsed at a frequency of 5 to 40 GHz.

[0085] Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le diamant est découpé en tranche depuis un premier côté au moyen d’un premier faisceau laser 20. Le faisceau laser est pivoté au moyen d’un miroir mobile, de manière à émettre dans un cône avec un angle d’ouverture inférieur à 5°. Le diamant est ensuite attaqué depuis l’autre côté au moyen d’un autre faisceau laser 21 pivoté dans un cône. Il est aussi possible d’utiliser le même faisceau laser pour attaquer les deux côtés de la pièce, en la retournant entre les deux découpes. Cet usinage en cône permet d’élargir la zone d’ablation et d’éviter les mauvais états de surface et la destruction de la structure cristalline qui risque de se produire si l’ablation était effectuée dans un canal étroit, en provoquant une élévation de température excessive. Le procédé est comparable, toutes proportions gardées, à celui d’un bûcheron tronçonnant un tronc au moyen de deux entailles en biais depuis chaque côté du tronc.In the embodiment illustrated in the figures, the diamond is sliced from a first side by means of a first laser beam 20. The laser beam is pivoted by means of a mobile mirror, so as to emit in a cone with an opening angle of less than 5 °. The diamond is then etched from the other side by means of another laser beam 21 rotated in a cone. It is also possible to use the same laser beam to attack both sides of the room, by turning it between the two cuts. This cone machining allows the ablation zone to be enlarged and to avoid poor surface conditions and the destruction of the crystalline structure which may occur if the ablation is performed in a narrow channel, causing a rise in excessive temperature. The process is comparable, proportionately, to that of a lumberjack cutting a trunk by means of two notches sloping from each side of the trunk.

[0086] La surface convexe ainsi produite par ce tronçonnage est ensuite rectifiée ou aplatie au moyen d’un faisceau laser orienté parallèlement à la surface de la plaque que l’on souhaite produire. La fréquence de pulsation de ce laser peut être par exemple entre 10 et 100 KHz, afin d’obtenir une découpe précise sans les problèmes de modifications de la structure cristalline causés par la haute énergie des lasers puisés plus rapidement.The convex surface thus produced by this cutting is then ground or flattened by means of a laser beam oriented parallel to the surface of the plate that is desired to produce. The pulsation frequency of this laser can be for example between 10 and 100 KHz, to obtain a precise cut without the problems of changes in the crystalline structure caused by the high energy lasers pulsed more quickly.

[0087] Dans un premier mode de réalisation, le plan de coupe est déterminé afin d’obtenir une surface active de la pièce orientée selon le plan cristallin (111) qui est généralement le plus dur. Dans le cas d’une plaque destinée à la fabrication d’un ressort spiral horloger, le plan de coupe est de préférence parallèle au plan (111) du diamant. Dans le cas d’une plaque destinée à la fabrication de palettes pour ancre d’horlogerie, le plan de coupe est de préférence distinct du plan (111) et choisi de manière à permettre la découpe de palettes dont la surface d’impulsion, obtenue dans la tranche des plaques découpées, est parallèle au plan d’orientation cristalline (111).In a first embodiment, the section plane is determined in order to obtain an active surface of the workpiece oriented along the crystalline plane (111) which is generally the hardest. In the case of a plate intended for the manufacture of a clockwork spiral spring, the cutting plane is preferably parallel to the plane (111) of the diamond. In the case of a plate intended for the manufacture of pallets for a watch anchor, the plane of section is preferably distinct from the plane (111) and chosen so as to allow the cutting of pallets whose impulse surface, obtained in the slice of the cut plates, is parallel to the crystalline orientation plane (111).

[0088] Il a cependant été constaté dans le cadre de l’invention que même si le plan cristallin (111) est le plus dur, cette dureté décroît très brusquement en cas de légère déviation par rapport à ce plan idéal. Par exemple, une pièce découpée ou polie selon un plan qui dévie ne serait-ce que de quelques degrés par rapport au plan (111) présente une dureté et un état de surface nettement diminués. Il est cependant difficile, notamment dans le cadre d’une fabrication industrielle, de fabriquer des pièces comportant des surfaces orientées précisément selon le plan (111), sans aucune déviation.However, it has been found in the context of the invention that even if the crystalline plane (111) is the hardest, this hardness decreases very abruptly in case of slight deviation from this ideal plane. For example, a piece cut or polished in a plane which deflects even a few degrees from the plane (111) has a significantly reduced hardness and surface condition. However, it is difficult, particularly in the context of industrial manufacturing, to manufacture parts with precisely oriented surfaces along the plane (111), without any deviation.

[0089] Par conséquent, dans un mode de réalisation préférentiel, le plan de coupe est déterminé afin de d’obtenir une surface active de la pièce orientée sensiblement selon le plan cristallin (001) ou selon le plan (011); bien que moins durs que le plan idéal (111), ces plans sont moins sensibles aux déviations par rapport à la surface idéale. Dans le cas d’une plaque destinée à la fabrication d’un ressort spiral horloger, le plan de coupe est de préférence sensiblement parallèle au plan (001) ou (011) du diamant. Dans le cas d’une plaque destinée à la fabrication de palettes pour ancre d’horlogerie, le plan de coupe est de préférence choisi de manière à permettre la découpe de palettes dont la surface d’impulsion, obtenue dans la tranche des plaques découpées, est sensiblement parallèle au plan d’orientation cristalline (001 ) ou (011 ). Sensiblement parallèle signifie ici que la déviation après polissage est au maximum de +/-5°.Therefore, in a preferred embodiment, the section plane is determined in order to obtain an active surface of the part oriented substantially along the crystalline plane (001) or in the plane (011); although less hard than the ideal plane (111), these planes are less sensitive to deviations from the ideal surface. In the case of a plate intended for the manufacture of a clockwork spiral spring, the cutting plane is preferably substantially parallel to the plane (001) or (011) of the diamond. In the case of a plate intended for the manufacture of pallets for a watch anchor, the cutting plane is preferably chosen so as to allow the cutting of pallets whose impulse surface, obtained in the edge of the cut plates, is substantially parallel to the crystalline orientation plane (001) or (011). Substantially parallel means here that the deviation after polishing is at most +/- 5 °.

[0090] Le plan (011) possède les meilleures propriétés tribologique - le coefficient de frottement est le plus bas.The plane (011) has the best tribological properties - the coefficient of friction is the lowest.

[0091] Il est possible de maintenir le diamant 1 pendant la coupe par exemple en le cimentant ou en le collant sur un support temporaire.It is possible to maintain the diamond 1 during cutting for example by cementing or gluing on a temporary support.

[0092] La face brute 10 obtenue au terme de cette découpe est ensuite rectifiée et/ou polie de manière à obtenir une face plane polie 11 comme illustrée sur la fig. 1C.The rough face 10 obtained at the end of this cut is then ground and / or polished so as to obtain a polished flat face 11 as illustrated in FIG. 1 C.

[0093] La rectification de la face 11 peut être effectuée, comme indiqué, au moyen d’un laser, par exemple d’un laser puisé entre 10 et 100 KHz.The rectification of the face 11 can be performed, as indicated, by means of a laser, for example a laser pulsed between 10 and 100 KHz.

[0094] Le polissage de la face 11 peut être effectué sur une meule rotative couverte de poudre de diamant synthétique, par exemple de poudre de diamant polycristallin.The polishing of the face 11 may be performed on a rotary grinding wheel covered with synthetic diamond powder, for example polycrystalline diamond powder.

[0095] La rugosité de la face 11 peut aussi être réduite au moyen d’un faisceau d’ions à haute énergie parallèle à la surface.The roughness of the face 11 can also be reduced by means of a high energy ion beam parallel to the surface.

[0096] Le diamant est ensuite découpé selon une nouvelle coupe parallèle à la première coupe, de manière à obtenir une plaque fine 2 comme illustrée sur la fig. 1D. Cette découpe délicate est avantageusement effectuée par laser pour éviter des chocs qui pourraient casser la plaque. Comme la découpe de la face supérieure, cette découpe peut être effectuée au moyen d’un ou deux faisceaux lasers déviés par un miroir pour produire une zone d’ablation conique.The diamond is then cut according to a new section parallel to the first section, so as to obtain a thin plate 2 as shown in FIG. 1D. This delicate cut is advantageously performed by laser to avoid shocks that could break the plate. Like cutting the upper face, this cutting can be performed by means of one or two laser beams deflected by a mirror to produce a conical ablation zone.

[0097] Selon le type de pièce désiré, ce procédé permet de tailler des plaques de diamant extrêmement fines, par exemple des plaques d’une épaisseur inférieure à 400 micromètres, par exemple des plaques d’une épaisseur comprise entre 100 et 400 micromètres dans le cas de plaques destinées à l’usinage de palettes, et des plaques d’une épaisseur comprise entre 20 et 80 micromètres, par exemple de 60 micromètres dans le cas de fabrication de roues d’ancres ou d’ancres.Depending on the type of part desired, this process makes it possible to cut extremely thin diamond plates, for example plates with a thickness of less than 400 microns, for example plates with a thickness of between 100 and 400 micrometers in the case of plates for machining pallets, and plates with a thickness of between 20 and 80 micrometers, for example 60 micrometers in the case of manufacture of anchor wheels or anchors.

[0098] Cette caractéristique permet de fabriquer des pièces extrêmement légères et donc de réduire l’énergie nécessaire pour les mettre en déplacement.This feature allows to manufacture extremely lightweight parts and therefore reduce the energy required to put them in motion.

[0099] La face inférieure 12 de la plaque 2 est relativement brute. Pour beaucoup d’applications, notamment en horlogerie, cet aspect non parfaitement poli est entièrement satisfaisant puisque cette face est non visible. Il est cependant envisageable en réalisant une pièce légèrement plus épaisse de polir également cette face 12, par exemple par polissage mécanique sur une meule et/ou laser. Dans un mode de réalisation, la pièce est tenue sans colle lors de son polissage, de préférence par vacuum. Il est ainsi possible de contrôler très précisément l’épaisseur de la pièce après polissage, sans que cette épaisseur ne dépende de l’épaisseur de la colle.The lower face 12 of the plate 2 is relatively crude. For many applications, especially in watchmaking, this aspect not perfectly polished is entirely satisfactory since this face is not visible. However, it is conceivable by making a slightly thicker piece to also polish this face 12, for example by mechanical polishing on a grinding wheel and / or laser. In one embodiment, the part is held without glue during polishing, preferably by vacuum. It is thus possible to very precisely control the thickness of the piece after polishing, without this thickness depending on the thickness of the glue.

[0100] La plaque 2 produite peut être contrôlée visuellement afin d’éliminer les plaques qui présentent trop d’impuretés ou une structure non monocristalline. Dans un mode de réalisation, ce contrôle est effectué en illuminant la plaque avec une lumière polarisée faisant ressortir les imperfections. Le contrôle peut être manuel ou effectué à au moyen d’une caméra et d’un logiciel d’analyse d’images.The plate 2 produced can be visually inspected to remove the plates which have too many impurities or non-monocrystalline structure. In one embodiment, this control is performed by illuminating the plate with a polarized light that highlights the imperfections. The control can be manual or done by means of a camera and an image analysis software.

[0101] Au cours de l’étape illustrée sur la fig. 1E, la pièce 3 est découpée dans la surface de la plaque 2. Cette découpe est par exemple obtenue au moyen d’un faisceau laser perpendiculaire à l’une des surfaces 11, 12 ou au plan médian de la plaque 2. Dans l’exemple des figures, la pièce 3 ainsi découpée est une ancre d’échappement pour mouvement de montre. Il est aussi possible de réaliser d’autres pièces micromécaniques à l’aide du procédé décrit ci-dessus, par exemple une roue d’ancre ou un ressort spiral ou une autre roue. Plusieurs pièces différentes peuvent être découpées dans une seule plaque.During the step illustrated in FIG. 1E, the piece 3 is cut in the surface of the plate 2. This cut is for example obtained by means of a laser beam perpendicular to one of the surfaces 11, 12 or the median plane of the plate 2. In the example of the figures, the piece 3 thus cut is an escape anchor for watch movement. It is also possible to make other micromechanical parts using the method described above, for example an anchor wheel or a spiral spring or another wheel. Several different pieces can be cut into a single plate.

[0102] Le procédé de découpe dans une plaque 2 de la pièce 3 au moyen d’un laser a l’inconvénient de produire des flancs latéraux non perpendiculaires aux faces inférieures et supérieures. Le diamant étant plus ou moins transparent, la découpe est en fait obtenue par l’attaque du plasma produit par l’interaction entre la lumière laser et l’air. Il en résulte des flancs non perpendiculaires et peu lisses. Cette qualité de surface n’est généralement pas problématique pour des pièces 3 ou des portions de pièces 3 qui ne sont pas destinées à entrer en contact avec d’autres pièces. Dans certains cas, ces surfaces irrégulières sont cependant indésirables soit pour des raisons esthétiques, ou parce qu’il est nécessaire de contrôler avec précision la forme de la pièce et la quantité de matière, par exemple dans le cas d’un ressort-spiral. Dans le cas d’une pièce ou d’une portion de pièce destinée à entrer en contact avec d’autres composants du mouvement, il est donc souhaitable de contrôler le profil et l’état de surface des flancs 13. Ces exigences sont particulièrement importantes si la pièce 3 est une palette d’ancre, une portion d’ancre formant palette, ou une dent d’une roue d’ancre ou d’une autre roue.The cutting process in a plate 2 of the workpiece 3 by means of a laser has the disadvantage of producing lateral flanks not perpendicular to the lower and upper faces. The diamond being more or less transparent, the cut is in fact obtained by the attack of the plasma produced by the interaction between the laser light and the air. This results in non-perpendicular flanks and not very smooth. This surface quality is generally not problematic for parts 3 or portions of parts 3 which are not intended to come into contact with other parts. In some cases, however, these irregular surfaces are undesirable either for aesthetic reasons, or because it is necessary to accurately control the shape of the workpiece and the amount of material, for example in the case of a spiral spring. In the case of a part or part portion intended to come into contact with other components of the movement, it is therefore desirable to control the profile and the surface condition of the flanks 13. These requirements are particularly important if the piece 3 is an anchor pallet, a pallet anchor portion, or a tooth of an anchor wheel or other wheel.

[0103] Dans un tel cas, une opération optionnelle de rectification des flancs 13, ou d’au moins une portion de ces flancs, peut être effectuée au moyen d’un laser ou d’une meule afin d’obtenir des flancs latéraux plus lisses et perpendiculaires aux plans inférieurs et supérieurs. Dans le cas d’une palette, au moins la surface active peut être meulée au moyen d’une meule recouverte de poudre de diamant polycristallin. Dans le cas d’une roue d’ancre, la portion de chaque dent destinée à être mise en contact avec la palette peut être polie ou rectifiée au moyen d’un faisceau laser.In such a case, an optional sidewall rectification operation 13, or at least a portion of these flanks, can be carried out by means of a laser or a grinding wheel in order to obtain lateral flanks. smooth and perpendicular to the lower and upper planes. In the case of a pallet, at least the active surface can be ground by means of a grinding wheel coated with polycrystalline diamond powder. In the case of an anchor wheel, the portion of each tooth intended to be brought into contact with the pallet may be polished or ground by means of a laser beam.

Claims (26)

[0104] Les surfaces de la pièce 3 ainsi obtenue ne sont de préférence pas revêtues. Il arrive cependant que les surfaces soient recouvertes de traces de carbone graphité résultant de la destruction de la structure en diamant lors des opérations de découpe ou de polissage. Afin d’éliminer ces traces, il est possible dans le cadre de l’invention de soumettre la pièce 3 à un traitement thermique, par exemple en la laissant quelques secondes ou quelques minutes dans un four entre 600° et 750 °C, de préférence entre 650 et 680 °C; cette opération permet de brûler le graphite résiduel en surface sans affecter le carbone sous forme de diamant, et d’améliorer ainsi l’état de surface de la pièce. Elle permet aussi de polir la pièce par brûlure des pointes en surface. [0105] La pièce produite peut aussi être polie au moyen d’un faisceau d’ions («ion etching»), par exemple d’un faisceau d’ions parallèle à la surface à polir. Dans un mode de réalisation, ce polissage ionique est effectué après le polissage par traitement thermique. [0106] La pièce produite peut aussi être polie au moyen d’ultrasons. Elle peut être nettoyée à l’essence pour améliorer l’aspect du diamant. [0107] Dans un autre mode de réalisation, le composant horloger est formé d’une âme métallique, par exemple en acier, en laiton, etc., céramique ou silicium revêtue d’une couche DLC («Diamond Like Carbon») ou en carbone amorphe. [0108] Les pièces en diamant ainsi polies et nettoyées, ainsi que les pièces revêtues d’une couche DLC ou en carbone amorphe, présentent un état tribologique excellent avec un coefficient de frottement très réduit. Il a cependant été découvert dans le cadre de cette invention que l’utilisation, inédite en horlogerie, de lubrifiants à base d’eau permettait de réduire encore, et de manière spectaculaire, ce coefficient de frottement. [0109] Dans un mode de réalisation préférentiel, la pièce ainsi produite est revêtue, de préférence après son montage, d’un lubrifiant composé à plus de 50% d’un composant hygroscopique, par exemple de glycérol et d’eau. [0110] Des tests concluants ont été effectués avec un lubrifiant composé à plus de 90% de glycérol et d’eau, et avec un lubrifiant composé exclusivement de glycérol et d’eau. Ces tests démontrent par exemple que l’amplitude des oscillations du balancier augmente grâce à la lubrification avec le glycérol. [0111] Des adjuvants ou un épilamage peuvent cependant être prévus pour limiter l’étalement du glycérol. [0112] Le procédé peut comporter la déposition de lubrifiant hygroscopique, par exemple de glycérol et/ou d’oxyde de silicium, sur une pièce, puis l’introduction contrôlée d’humidité dans une boîte de montre afin de créer des ions OH- sur cette surface hygroscopique. Le taux d’humidité dans l’air de la boîte est avantageusement supérieur à 40%, de préférence compris entre 30% et 60%, par exemple entre 40% et 50%. Ce taux d’humidité supérieur à celui que l’on cherche habituellement à obtenir dans une boîte de montre permet à la fois de garantir une lubrification suffisante grâce au lubrifiant hygroscopique, tout en évitant une condensation trop rapide si la montre est exposée au froid. RevendicationsThe surfaces of the piece 3 thus obtained are preferably not coated. However, the surfaces may be covered with traces of graphitized carbon resulting from the destruction of the diamond structure during cutting or polishing operations. In order to eliminate these traces, it is possible in the context of the invention to subject the part 3 to a heat treatment, for example by leaving it for a few seconds or a few minutes in a furnace between 600 ° and 750 ° C., preferably between 650 and 680 ° C; this operation makes it possible to burn the residual graphite at the surface without affecting the carbon in the form of a diamond, and thus to improve the surface state of the part. It also polishes the piece by burning points on the surface. The piece produced can also be polished by means of an ion beam ("ion etching"), for example an ion beam parallel to the surface to be polished. In one embodiment, this ionic polishing is performed after polishing by heat treatment. The piece produced can also be polished by means of ultrasound. It can be cleaned with gasoline to improve the appearance of the diamond. In another embodiment, the watch component is formed of a metal core, for example made of steel, brass, etc., ceramic or silicon coated with a DLC ("Diamond Like Carbon") layer, or amorphous carbon. The diamond parts thus polished and cleaned, as well as the parts coated with a DLC or amorphous carbon layer, have an excellent tribological state with a very low coefficient of friction. It has, however, been discovered in the context of this invention that the use of water-based lubricants, which has never been seen before in watchmaking, makes it possible to reduce this coefficient of friction even more dramatically. In a preferred embodiment, the part thus produced is coated, preferably after mounting, a lubricant composed of more than 50% of a hygroscopic component, for example glycerol and water. Conclusive tests were performed with a lubricant composed of more than 90% glycerol and water, and with a lubricant composed exclusively of glycerol and water. These tests demonstrate for example that the amplitude of oscillations of the balance increases thanks to lubrication with glycerol. Adjuvants or epilamization may however be provided to limit the spread of glycerol. The process may comprise the deposition of hygroscopic lubricant, for example glycerol and / or silicon oxide, on a part, then the controlled introduction of moisture into a watch case to create OH- ions. on this hygroscopic surface. The moisture content in the air of the box is advantageously greater than 40%, preferably between 30% and 60%, for example between 40% and 50%. This humidity level, which is higher than the one usually sought in a watch case, makes it possible at the same time to guarantee sufficient lubrication thanks to the hygroscopic lubricant, while avoiding condensation that is too rapid if the watch is exposed to the cold. claims 1. Composant horloger dont au moins une partie de la surface comporte un des matériaux parmi les matériaux du groupe suivant: diamant; DLC, «Diamond Like Carbon»; carbone amorphe; oxyde de silicium; nitrure de silicium; carbure de silicium; ladite partie de la surface étant lubrifiée au moyen d’un lubrifiant hygroscopique.Watchmaking component at least part of the surface of which comprises one of the materials of the following group: diamond; DLC, "Diamond Like Carbon"; amorphous carbon; silicon oxide; silicon nitride; silicon carbide; said portion of the surface being lubricated with a hygroscopic lubricant. 2. Composant horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce lubrifiant est à base d’eau.2. Horological component according to claim 1, characterized in that this lubricant is water-based. 3. Composant horloger selon l’une des revendications 1 et 2, ledit lubrifiant étant composé à plus de 50% d’un composant hygroscopique.3. watch component according to one of claims 1 and 2, said lubricant being composed of more than 50% of a hygroscopic component. 4. Composant horloger selon la revendication 3, ledit composant hygroscopique comportant du glycérol.4. Horological component according to claim 3, said hygroscopic component comprising glycerol. 5. Composant horloger selon la revendication 4, ledit composant hygroscopique étant composé majoritairement de glycérol.5. Horological component according to claim 4, said hygroscopic component being predominantly composed of glycerol. 6. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 5, ledit lubrifiant étant composé à plus de 90% de glycérol.6. Horological component according to one of claims 1 to 5, said lubricant being composed of more than 90% glycerol. 7. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 5, ledit lubrifiant étant composé à plus de 95% de glycérol et d’eau.7. Horological component according to one of claims 1 to 5, said lubricant being composed of more than 95% glycerol and water. 8. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 7, réalisée intégralement en diamant monocristallin.8. Horological component according to one of claims 1 to 7, made entirely of monocrystalline diamond. 9. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 7, réalisé intégralement en diamant polycristallin.9. Horological component according to one of claims 1 to 7, made entirely of polycrystalline diamond. 10. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 7, réalisé intégralement en diamant naturel.10. Horological component according to one of claims 1 to 7, made entirely of natural diamond. 11. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 7, réalisé intégralement en diamant synthétique.11. Watch component according to one of claims 1 to 7, made entirely of synthetic diamond. 12. Composant horloger selon l’une des revendications 8 à 11, ledit diamant étant dopé.12. Horological component according to one of claims 8 to 11, said diamond being doped. 13. Composant horloger selon la revendication 12, comportant une ou plusieurs pièces mécaniques fonctionnelles en diamant monocristallin dopées différemment les unes des autres et lubrifiées avec ledit lubrifiant.13. Watchmaking component according to claim 12, comprising one or more mechanical single crystal diamond functional parts doped differently from each other and lubricated with said lubricant. 14. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 7, recouvert d’un revêtement DLC ou en carbone amorphe.14. Horological component according to one of claims 1 to 7, coated with a DLC coating or amorphous carbon. 15. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 7, recouvert d’un revêtement en oxyde de silicium.15. Watch component according to one of claims 1 to 7, coated with a silicon oxide coating. 16. Composant horloger selon l’une des revendications 1 à 15, constitué par une palette d’ancre d’échappement, une roue d’échappement, une roue, un pignon, un ressort de barillet, un palier ou un amortisseur.16. Watchmaking component according to one of claims 1 to 15, consisting of a pallet of escape anchor, an escape wheel, a wheel, a pinion, a mainspring, a bearing or a damper. 17. Procédé pour réduire le coefficient de frottement d’un composant horloger dont au moins une partie de la surface comporte un des matériaux dans le groupe suivant: diamant; DLC, «Diamond Like Carbon»; carbone amorphe; oxyde de silicium; nitrure de silicium; carbure de silicium; le procédé comportant les étapes suivantes: polissage d’au moins une portion de ladite partie de la surface de ladite pièce; lubrification de ladite partie de la surface avec un lubrifiant hygroscopique.17. A method for reducing the coefficient of friction of a watch component at least a part of the surface comprises one of the materials in the following group: diamond; DLC, "Diamond Like Carbon"; amorphous carbon; silicon oxide; silicon nitride; silicon carbide; the method comprising the steps of: polishing at least a portion of said portion of the surface of said workpiece; lubricating said portion of the surface with a hygroscopic lubricant. 18. Procédé selon la revendication 17, ledit lubrifiant étant à base d’eau.18. The method of claim 17, said lubricant being water-based. 19. Procédé selon la revendication 18, ledit lubrifiant étant composé à plus de 90% d’un composant hygroscopique et d’eau.19. The method of claim 18, said lubricant being more than 90% composed of a hygroscopic component and water. 20. Procédé selon l’une des revendications 17 à 19, ledit composant hygroscopique comportant du glycérol.20. Method according to one of claims 17 to 19, said hygroscopic component comprising glycerol. 21. Procédé selon la revendication 17, ledit lubrifiant étant composé majoritairement de glycérol.21. The method of claim 17, said lubricant being predominantly composed of glycerol. 22. Procédé selon l’une des revendications 17 à 21, comportant une étape de dépôt du lubrifiant hygroscopique sur ledit composant, et une étape d’introduction volontaire d’humidité dans une boîte de montre comportant ledit composant.22. Method according to one of claims 17 to 21, comprising a step of depositing hygroscopic lubricant on said component, and a step of intentionally introducing moisture into a watch case comprising said component. 23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel ladite introduction volontaire d’humidité comprend l’introduction d’air avec un taux d’humidité compris entre 30% et 60% dans ladite boîte, de préférence compris entre 40% et 50%.23. The method of claim 22, wherein said voluntary introduction of moisture comprises introducing air with a moisture content of between 30% and 60% in said box, preferably between 40% and 50%. 24. Procédé selon l’une des revendications 17 à 23, ladite étape de polissage étant effectuée avec un faisceau laser, un faisceau d’ions et/ou d’électropolissage.24. Method according to one of claims 17 to 23, said polishing step being performed with a laser beam, an ion beam and / or electropolishing. 25. Procédé selon l’une des revendications 17 à 24, comprenant une étape de traitement thermique de la surface dudit composant avant lubrification en l’exposant à une température entre 600° et 750 °C, de préférence entre 650 et 680 °C.25. Method according to one of claims 17 to 24, comprising a step of heat treatment of the surface of said component before lubrication by exposing it to a temperature between 600 ° and 750 ° C, preferably between 650 and 680 ° C. 26. Procédé selon l’une des revendications 17 à 25, comprenant une étape de nettoyage à l’essence dudit composant avant lubrification.26. Method according to one of claims 17 to 25, comprising a step of cleaning the essence of said component before lubrication.