CH715133A2

CH715133A2 - Pièce décorative réalisée par incrustation.

Info

Publication number: CH715133A2
Application number: CH00818/18A
Authority: CH
Inventors: Romond Johan; Le Boudouil Damien; Aubry Nicolas; Vuille Pierry; Netuschill Alexandre
Original assignee: Comadur Sa
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-12-30

Abstract

L’invention concerne un procédé de fabrication d’une pièce (1) comprenant un support (2) muni d’au moins une creusure remplie avec un élément esthétique (3) formant un décor sur une face de la pièce (1) destinée à être visible, ledit procédé comprenant les étapes de: Mise à disposition du support (2) muni de ladite au moins une creusure et mise à disposition d’une préforme destinée à former l’élément esthétique (3) de la pièce (1), Incrustation par pressage à chaud de la préforme dans ladite au moins une creusure du support (2). La préforme est réalisée dans un alliage cristallin d’aluminium, l’étape d’incrustation étant réalisée à une température comprise entre la température de solidus et la température de liquidus de l’alliage cristallin d’aluminium. L’invention concerne également la pièce (1) issue du procédé.

Description

DOMAINE TECHNIQUE [0001] La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce décorative comprenant une étape d’incrustation par pressage à chaud d’un alliage cristallin métallique dans un support notamment en céramique et à la pièce décorative issue du procédé.

ART ANTERIEUR [0002] Il est connu de décorer des composants d’habillage en horlogerie avec des éléments esthétiques. Il existe, par exemple, des lunettes de montre décorées de motifs tels que des indices. Ces lunettes, généralement en céramique, peuvent être marquées de différentes façons et par différents matériaux tels que de l’or, de l’argent ou du platine. Ledit marquage peut être réalisé en relief ou en profondeur. Dans le cas d’un marquage en profondeur, celui-ci est réalisé par remplissage de creusures préalablement usinées dans le support. Le principe utilisé pour la réalisation de ce marquage consiste à déposer une couche d’accrochage conductrice par dépôt physique en phase vapeur (PVD). Une fois la couche d’accrochage déposée, les creusures sont remplies du métal par électroformage. Ce procédé présente pour désavantages d’être complexe et extrêmement lent.

[0003] Un autre procédé décrit dans le document EP 2 315 673 consiste à incruster par pressage les éléments esthétiques dans des creusures ménagées dans le support. Ce document décrit plus particulièrement un procédé d’incrustation par pressage à chaud d’un élément esthétique réalisé dans matériau métallique amorphe au sein d’un support céramique pour former, par exemple, des indices sur une lunette de montre.

[0004] L’utilisation d’un métal amorphe pour l’incrustation permet de travailler sous faibles contraintes et températures sans risque de fragiliser le matériau du support. Cependant, le manque de contraste entre le métal amorphe et le support céramique ne permet pas d’obtenir un rendu visuel optimal. Par ailleurs, le procédé de fabrication d’une pièce décorative par incrustation d’un métal amorphe est relativement coûteux car il nécessite un traitement adéquat pour maintenir la structure amorphe du métal.

RESUME DE L’INVENTION [0005] Pour pallier les désavantages précités, la présente invention a pour objet de proposer un procédé de fabrication d’une pièce décorative comprenant une étape d’incrustation par pressage d’un alliage métallique cristallin dans une ou plusieurs creusures ménagées dans un support qui est notamment en céramique. L’incrustation d’un métal cristallin vise à augmenter le contraste entre l’élément esthétique et son support et à réduire les coûts de fabrication. Selon l’invention, le choix du métal cristallin se porte sur un alliage d’aluminium qui présente notamment pour avantage d’être déformable à basse température par rapport à d’autres alliages métalliques cristallins. Le procédé selon l’invention permet ainsi de réaliser une pièce décorative comprenant un ou plusieurs éléments esthétiques en aluminium, ce qui est difficilement réalisable avec d’autres procédés, que ce soit par dépôt PVD ou par électroformage.

[0006] Avantageusement, le procédé de fabrication comprend à la suite de l’étape d’incrustation et d’une éventuelle étape de rectification mécanique un traitement électrochimique visant à modifier l’état de surface des éléments esthétiques incrustés à des fins de protection et/ou à des fins esthétiques. Ce traitement peut consister en une anodisation sélective desdits éléments avec ou sans coloration. Le support, notamment en céramique, n’étant pas un conducteur électrique, une ou plusieurs des creusures débouchent sur une face de la pièce décorative destinée à être non visible en utilisation. Ces creusures communiquant avec la face non visible forment autant de points de contact permettant d’amener le courant sur les éléments esthétiques à traiter par voie électrochimique. Grâce à ces points de contact non visibles, il est possible d’apporter du courant sur des décors fins et nombreux comme sur une échelle tachymétrique d’une lunette de montre. Une large palette de couleurs et même des dégradés de couleurs peuvent être obtenus sur ces décors. Il est également envisageable d’incruster un alliage d’aluminium à moindre coût et de le rendre ensuite dur par anodisation. Ce traitement par voie électrochimique est réalisé sur les décors incrustés dans leur état de surface final: poli, satiné, sablé et donc en fin de procédé de fabrication.

[0007] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante de modes de réalisation préférés, présentés à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0008]

La fig. 1 représente une vue en plan d’une pièce décorative et, en particulier, d’une lunette de montre comportant des indices en alliage d’aluminium réalisés par incrustation avec le procédé selon l’invention.

La fig. 2 représente une vue partielle en coupe de cette même pièce décorative.

Les fig. 3 à 7 représentent schématiquement les étapes d’incrustation de la préforme en alliage d’aluminium dans le support avec le procédé selon l’invention.

Les fig. 8 et 9	représentent respectivement deux variantes des moyens mis en œuvre selon l’invention pour maintenir l’élément esthétique au sein de la creusure.
La fig. 10	représente une variante de la fig. 2 avec les creusures débouchant sur la face arrière, c’est-à-dire la face non visible, de la lunette.
La fig. 11A	représente une vue de la face avant, c’est-à-dire de la face visible, de la lunette incrustée avec plusieurs éléments esthétiques, ainsi qu’une vue en coupe partielle de la lunette, focalisée sur un élément esthétique. La fig. 11B représente une vue de la face arrière de cette même lunette.
La fig. 12A	représente une vue tridimensionnelle d’une boîte de montre comprenant sur la carrure une creusure communiquant avec le trou de barrette. La fig. 12B représente cette même boîte de montre comprenant un élément esthétique incrusté dans la creusure. La fig. 12C représente cette même boîte de montre comprenant l’élément esthétique incrusté dans la creusure et serti avec des pierres.

DESCRIPTION DETAILLEE [0009] La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d’une pièce décorative par pressage à chaud, aussi dit par incrustation, d’un ou plusieurs éléments esthétiques dans un support muni d’une ou plusieurs creusures et à la pièce décorative issue du procédé. La pièce peut notamment être un composant d’habillage en horlogerie tel qu’une lunette, un cadran, une boîte, une couronne, un poussoir, une glace, un élément de bracelet, etc. A titre d’exemple illustré aux fig. 1 et 2, la pièce 1 est une lunette de montre comprenant un corps annulaire formant le support 2 muni de creusures 4 ménagées dans ledit support 2 pour recevoir les éléments esthétiques 3 formant les indices.

[0010] Selon l’invention, l’élément esthétique est réalisé dans un alliage métallique cristallin et plus précisément dans un alliage cristallin d’aluminium. Le support est quant à lui préférentiellement réalisé dans un matériau peu ductile. Il peut, par exemple, s’agir d’une céramique, du saphir, de l’émail, etc. De préférence, il s’agit d’une céramique et, plus préférentiellement, d’une zircone. Ainsi, la pièce peut consister en une lunette de montre en zircone avec des indices réalisés dans un alliage d’aluminium. En particulier, il peut s’agir de l’alliage 7075 qui comprend du zinc à hauteur de ~ 6% en poids. L’alliage d’aluminium a pour avantage d’être malléable à faible température de par sa température de fusion peu élevée de l’ordre de 650 °C.

[0011] Le support 2 comporte au moins une creusure 4 réalisée pargravage laser, par usinage, etc. La creusure 4 présente sur la surface 2a du support 2 destinée à être visible une forme 4a correspondant au contour du décor souhaité. Cette creusure 4 peut être borgne (fig. 2) ou déboucher sur une face non visible 2b du support 2 (fig. 10). Avantageusement, tout le volume de la creusure 4 est rempli avec l’élément esthétique 3 faisant saillie ou affleurant à la surface 2a du support

2. En variante, il est également envisageable que l’élément esthétique remplisse seulement partiellement le volume de la creusure. La creusure 4 possède des flancs 7 avec une géométrie adaptée pour un maintien optimal de l’élément esthétique au sein de la creusure. Comme schématisé à la fig. 3, les flancs 7 peuvent être sensiblement perpendiculaires à la surface visible 2a du support 2 avec l’élément esthétique maintenu par frottement au sein de la creusure. Selon une variante préférée non représentée, les flancs sont au moins partiellement inclinés avec un rétrécissement en direction de la surface visible empêchant le déplacement de l’élément esthétique en dehors de la creusure. Selon une autre variante préférée représentée à la fig. 8, les flancs 7, qu’ils soient inclinés ou non, sont percés de logements 5 qui, après remplissage avec l’élément esthétique, forment une butée qui au même titre que les parois inclinées empêchent le déplacement de l’élément esthétique. Selon une autre variante préférée représentée à la fig. 9, des excroissances 6 peuvent être agencées dans la creusure 4 pour assurer un rôle similaire de moyen de maintien de l’élément esthétique.

[0012] Selon l’invention, les éléments esthétiques sont incrustés par pressage à chaud dans les creusures du support à une température comprise entre la température de solidus et la température de liquidus de l’alliage d’aluminium constituant l’élément esthétique typiquement entre 500 °C et 650 °C. Plus précisément, les étapes d’incrustation du procédé de fabrication selon l’invention sont illustrées schématiquement à l’aide des fig. 3 à 7. Tout d’abord, le support 2 muni de la ou des creusures 4 est mis à disposition (fig.3). De même, la ou les préformes destinées à former le ou les éléments esthétiques 3 sont mises à disposition. Dans le cas d’une lunette de montre à décorer avec des indices en aluminium, l’élément esthétique à incruster se présente sous forme d’une préforme annulaire avec un diamètre et une largeur d’anneau de dimensions sensiblement équivalentes à celles des indices. Pour éviter que la préforme ne colle à la presse lors de l’incrustation, une couche anti-adhérente, par ex. en nitrure de bore, peut être appliquée sur la face destinée à être en contact avec la presse. Dans une première étape, le support est préchauffé pour éviter un choc thermique. Préférentiellement, la température de préchauffage est comprise entre 300 et 500 °C. Ensuite, la préforme 3 est placée sur la surface 2a du support 2 au niveau de la creusure 4 (fig.4). L’ensemble est placé dans une presse où la préforme est chauffée à une température comprise entre le solidus et le liquidus du matériau constituant la préforme, ce qui permet de ramollir le matériau avant d’effectuer le pressage. Ensuite, une pression P est appliquée sur la préforme 3 pour remplir les creusures 4 avec l’alliage d’aluminium (fig.5 et fig.6). Préférentiellement, la charge lors de l’incrustation est maintenue à une valeur inférieure à 1000 kg pour éviter d’endommager le support. Cette charge est avantageusement comprise entre 500 et 800 kg. Ce cycle de pressage peut être réalisé en plusieurs étapes avec une étape de précharge avant d’augmenter la pression jusqu’à la pression maximum souhaitée. L’étape d’incrustation de l’alliage d’aluminium dans les creusures est ensuite suivie d’une étape de refroidissement et d’une éventuelle étape de rectification mécanique telle qu’un polissage permettant d’enlever le surplus de l’élément esthétique 3 (fig.7) et réaliser surfaces apparentes du support et de l’élément esthétique reliées l’une à l’autre sans solution de continuité.

[0013] A titre d’exemple, dans le cas d’une incrustation de l’alliage métallique d’aluminium 7075 dans un support à base de zircone. Le support a été préchauffé à 450 °C, la préforme a été chauffée à 550 °C pendant 90 secondes et pressée sous une charge de l’ordre de 750 kg.

[0014] Avantageusement, après l’étape de rectification mécanique, l’élément esthétique est soumis à un traitement de finition. Ce traitement peut consister en un traitement électrochimique sélectif de la matière métallique incrustée, et plus précisément, en une anodisation avec ou sans coloration pour modifier l’apparence et/ou la dureté de la matière incrustée. Les supports visés par la présente invention étant majoritairement électriquement non conducteurs, la difficulté réside dans l’acheminement du courant jusqu’aux éléments esthétiques lors du traitement électrochimique et, ce, via des points de contact qui doivent impérativement être non visibles sur la pièce décorative. A cet effet, une ou plusieurs des creusures sont configurées pour déboucher sur une face destinée à être non visible de la pièce décorative. Ces creusures débouchant sur la face non visible forment autant de points de contact permettant d’amener le courant sur les éléments esthétiques incrustés. Revenant à l’exemple de la lunette de montre en céramique comprenant des indices réalisés par incrustation d’un alliage cristallin d’aluminium, la creusure 4 pour chacun des indices débouche sur la face arrière 2b de la lunette 1 comme illustré à la fig. 10. Les points de contact 4b permettent d’amener le courant sur chacun des indices lors du traitement électrochimique. Ces points de contact 4b sur la face arrière 2b du support 2 peuvent avoir une section qui est moindre que celle de la partie 4a de la creusure débouchant sur la face visible 2a du support 2. Ces points de contact permettent de réaliser un même traitement électrochimique pour chaque indice ou éventuellement de combiner différents traitements et donc couleurs en amenant le courant sur seulement un ou plusieurs des indices pour chaque traitement électrochimique.

[0015] Si l’élément esthétique 3 est de taille plus importante, comme dans les exemples des fig. 11A et 12B, plusieurs points de contact par élément esthétique peuvent être requis pour assurer un traitement électrochimique uniforme de l’élément esthétique. A la fig. 11 A, à titre d’exemple, trois éléments esthétiques 3 sont répartis sur une portion annulaire de la face visible 2a de la lunette 1. Dans cette configuration, les éléments esthétiques 3 sont incrustés sur le substrat 2 incluant les indices réalisé dans un matériau non conducteur. Sur sa face arrière 2b visible à la fig. 11 B, la lunette 1 est munie de plusieurs orifices 4b communiquant avec les creusures 4 pour réaliser les points de contact permettant d’amener le courant sur ces trois éléments. Comme représenté à la fig. 11A sur la vue en coupe, deux points de contact 4b sont prévus par élément esthétique 3. Les fig. 12B et 12C représentent une autre configuration d’un élément esthétique en aluminium incrusté dans une creusure ménagée dans un support. L’élément esthétique 3 s’étend jusqu’à une corne 8a de la carrure de la boîte de montre 8 et comporte des logements 3a pour le sertissage de pierres 9. De manière similaire aux autres exemples, la creusure recevant l’élément esthétique débouche au moins à un endroit sur une face non visible de la boîte de montre. Il est ainsi envisageable que la creusure 4 communique avec le trou de barrette 10 comme illustré à la fig. 12A. Bien entendu la creusure 4 peut communiquer en plusieurs endroits par d’autres orifices débouchant permettant de réaliser des points de contact amenant le courant à l’élément esthétique 3 La présente invention permet ainsi grâce au(x) point(s) de contact électrique ménagé(s) sur une face non visible de la boîte de montre de traiter par voie électrochimique l’élément esthétique après sertissage avec les pierres.

[0016] La présente invention a été plus spécifiquement illustrée pour une pièce décorative en horlogerie mais il va de soi que le procédé selon l’invention s’applique pour la réalisation de pièces décoratives dans de nombreux autres domaines tels que la joaillerie, la téléphonie, l’automobile, etc.

Légende des figures [0017] (1) Pièce décorative (2) Support

a. Face visible

b. Face invisible (3) Elément esthétique ou préforme

a. Logement (4) Creusure

a. Partie débouchant sur la face visible du support

b. Partie débouchant sur la face non visible du support, aussi appelée point de contact (5) Logement dans la creusure (6) Excroissance dans la creusure (7) Flanc de la creusure (8) Boîte de montre

a. Corne (9) Pierre (10) Trou de barrette

Claims

Revendications

1. Procédé de fabrication d’une pièce (1) comprenant un support (2) muni d’au moins une creusure (4) remplie avec un élément esthétique (3) formant un décor sur une face (2a) de la pièce (1) destinée à être visible, ledit procédé comprenant les étapes de:

- Mise à disposition du support (2) muni de ladite au moins creusure (4) et mise à disposition d’une préforme destinée à former l’élément esthétique (3) de la pièce (1),

- Incrustation par pressage à chaud de la préforme dans ladite au moins creusure (4) du support (2), le procédé étant caractérisé en ce que la préforme est réalisée dans un alliage cristallin d’aluminium, l’étape d’incrustation étant réalisée à une température comprise entre la température de solidus et la température de liquidus de l’alliage cristallin d’aluminium.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (2) est réalisé dans un matériau choisi parmi la céramique, le saphir et l’émail.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support (2) est réalisé dans une céramique à base de zircone.
4. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’alliage cristallin d’aluminium est l’alliage 7075.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2) est préchauffé avant l’étape d’incrustation à une température comprise entre 300 et 500 °C.
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’incrustation par pressage à chaud est réalisée sous une charge comprise entre 500 et 1000 kg.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape d’incrustation par pressage à chaud est réalisée à une température comprise entre 500 et 650 °C.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend après l’étape d’incrustation une étape de traitement de surface par voie électrochimique de l’élément esthétique (3).
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de traitement de surface par voie électrochimique est réalisée après une étape de rectification mécanique suivant l’étape d’incrustation.
10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite au moins creusure (4) débouche en ou plusieurs endroits sur une face (2b) de la pièce (1) destinée à être non visible, pour former respectivement un ou plusieurs points de contact (4b) permettant d’amener du courant lors du traitement de surface sur l’élément esthétique (3).
11. Pièce (1 ) comprenant un support (2) muni d’au moins une creusure (4) remplie avec un élément esthétique (3) formant un décor sur une face (2a) visible de la pièce (1), ledit élément esthétique (3) étant réalisé dans un alliage cristallin d’aluminium.
12. Pièce (1) selon la revendication 11, caractérisée en ce que le support (2) est réalisé dans un matériau choisi parmi la céramique, le saphir et l’émail.
13. Pièce (1) selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que le support (2) est réalisé dans une céramique à base de zircone.
14. Pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que l’alliage cristallin d’aluminium est l’alliage 7075.
15. Pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que ladite au moins creusure (4) débouche en ou plusieurs endroits sur une face (2b) de la pièce (1) destinée à être non visible.
16. Pièce (1 ) selon l’une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce qu’il s’agit d’un composant d’habillage en horlogerie ou en joaillerie.
17. Pièce (1) selon la revendication 16, caractérisée en ce qu’il s’agit d’une lunette de montre formant le support (2) avec au moins une creusure (4) remplie de l’alliage cristallin d’aluminium formant comme élément esthétique (3) un indice ou une portion annulaire de la lunette.
18. Pièce (1) selon la revendication 16, caractérisée en ce qu’il s’agit d’une carrure formant le support (2) avec au moins une creusure (4) remplie de l’alliage cristallin d’aluminium formant comme élément esthétique (3) une portion de la carrure s’étendant jusqu’à une corne (8a) de la carrure.
19. Pièce (1) selon la revendication 18, caractérisée en ce que ladite au moins creusure (4) communique avec un trou de barrette (10) disposé dans la corne (8a).
20. Pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisée en ce que l’élément esthétique (3) comporte une couche anodisée.