CH719782A2 - Pièce hybride métal - céramique. - Google Patents

Abstract

La présente invention décrit un procédé pour la fabrication d'une pièce composite comprenant un matériau métallique (100) et un matériau céramique (200) formant un ensemble indissociable et dans lequel le matériau métallique reste distinct du matériau céramique. Les matériaux métallique et céramique sont sélectionnés sous forme de poudres distinctes puis disposés de manière ordonnée dans un moule avant d'être soumis à une opération de frittage. La pièce obtenue peut être impliquée dans une ou plusieurs autres étapes d'usinage, de rectification, de finition et de garnissage. La présente invention couvre également une pièce composite issue d'un tel procédé, par exemple une pièce de mouvement horloger.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne une pièce composite constituée de, ou comprenant, un ou plusieurs matériaux céramiques et au moins un métal, dans laquelle le métal et le, ou les, matériaux céramiques forment un ensemble indissociable tout en restant distinct l'un de l'autre. La pièce composite consiste par exemple en une pièce de mouvement horloger telle qu'un pont de balancier, mais peut désigner toute autre pièce ayant une double fonction mécanique et esthétique, notamment dans le domaine de l'horlogerie, des dispositifs médicaux ou de l'aéronautique. La présente invention concerne en outre un procédé de fabrication d'une telle pièce.

Etat de la technique

[0002] Dans le domaine horloger, les performances mécaniques des pièces et leur qualité esthétique sont souvent deux aspects intimement liés. Concernant les caractéristiques esthétiques, des mélanges de formes et de couleurs peuvent être obtenus dans des matériaux céramiques grâce à un revêtement métallique. Le brevet CH707121, par exemple, décrit un procédé dans lequel un corps en céramique est revêtu d'un matériau métallique pouvant être ensuite usiné pour en parfaire l'aspect esthétique. Ce procédé peut cependant conduire à des matériaux de grande dureté et dont la résistance aux chocs et l'élasticité peuvent ne pas répondre aux exigences mécaniques. En outre, un tel procédé n'autorise que des couches métalliques de faible épaisseur, ce qui en limite la fonctionnalité. De plus, la surface entière du corps en céramique doit être traitée dans son ensemble, ce qui interdit tout motif décoratif localisé uniquement sur une partie de sa surface.

[0003] Le document US2019302697 décrit un procédé basé sur l'utilisation d'une ou plusieurs couches sacrificielles nécessitant une ablation chimique d'une partie du revêtement.

[0004] Il existe des procédés dit de céramisation, consistant à déposer une couche de céramique sur un corps constitué d'un autre matériau. Dans ce cas, les effets esthétiques sont limités du fait de l'impossibilité d'utiliser des pigments.

[0005] Les traitements de durcissement d'un acier, utilisés pour conférer à une pièce les propriétés mécaniques requises, se limitent le plus souvent à la surface de la pièce et n'offrent en outre pas de choix quant aux couleurs.

[0006] Il est souvent utile d'obtenir des pièces ayant localement des caractéristiques spécifiques différentes du reste de la pièce, et qui n'entachent pas les propriétés globales de la pièce en question, qu'elles soient de type mécanique ou esthétique. C'est notamment le cas des pièces en céramique dans lesquelles un élément de décoration ou un axe de roulement doit être enchâssé. Les procédés existants, tels que ceux mentionnés plus haut, sont assortis des lacunes évoquées. L'ajout d'éléments décoratifs ou fonctionnels sur de telles pièces est usuellement opéré par collage, ce qui manque de précision et de résistance dans le temps. Dans le cas où un matériau moins dure que la céramique est utilisé, tel qu'un matériau métallique, permettant d'y enchâsser un élément décoratif ou fonctionnel, une mise en couleur de ce matériau est nécessaire, laquelle peut être opérée via différents procédés tels que ALD, PVD, galvano, éloxage (anodisation) ou oxydation. Ces procédés sont peu propices aux effets esthétiques localisés. De plus, l'aspect final de la pièce n'est pas identique à l'aspect de la céramique et certaines couleurs telles que le blanc, ne peuvent être obtenues.

[0007] Les matériaux composites existants, connus sous le terme de cermet, impliquent le mélange de matériaux céramiques et métalliques sous forme de poudres. Le mélange obtenu est homogène et ne permet pas de distinguer les différents constituants. Des effets esthétiques localisés sont alors impossibles ou très difficiles. De plus, leurs propriétés mécaniques sont proches de celles de la céramique. La dureté des pièces obtenues sur la base de tels matériaux composites limite leurs applications, notamment lorsqu'il s'agit d'y enchâsser d'autres éléments tels qu'un rubis, ou un axe de roulement.

Bref résumé de l'invention

[0008] Il y a donc matière à développer de nouveaux procédés permettant de produire des pièces mécaniques avec une plus grande variété d'effets esthétiques, sans entacher leurs propriétés mécaniques, voire en les améliorant. Il s'agit en particulier de proposer un procédé permettant des effets esthétiques localisés, sur une portion d'une surface de la pièce.

[0009] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé permettant de produire une pièce mécanique constituée de matériaux distincts. En particulier, le procédé permet d'obtenir une pièce mécanique ayant localement des propriétés mécaniques différentes de ses propriétés globales, notamment en termes de dureté, d'élasticité et de résistance aux chocs.

[0010] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication de pièces mécaniques contenant plusieurs matériaux distincts sans utiliser de couches sacrificielles ni d'ablation chimique.

[0011] Un autre but de la présente invention est de proposer une pièce mécanique, telle qu'une pièce d'un mouvement horloger, ayant des propriétés mécaniques et esthétiques localement distinctes de ses propriétés globales.

[0012] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen du procédé et de la pièce objet des revendications indépendantes et décrits plus en détail dans les revendications qui en dépendent.

[0013] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de permettre une plus grande diversité de décoration, notamment sur une portion des surfaces des pièces considérées. Elle permet en outre de produire des pièces composites présentant localement des propriétés mécaniques et/ou esthétiques distinctes.

Brève description des figures

[0014] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures suivantes : • Figure 1 : Vue schématique d'une partie du procédé selon la présente invention • Figure 2 : Vue schématique d'étapes supplémentaires pouvant intervenir dans le procédé selon la présente invention • Figures 3a, 3b, 3c, 3d, 3e : exemples de pièces composites réalisées selon l'invention, à base d'un matériau céramique et d'un matériau métallique • Figures 4a, 4b: Exemples de pièces composites réalisées selon la présente invention, à base d'un matériau métallique et de deux matériaux céramiques distincts • Figures 5a, 5b: Exemples de pièces composites réalisées selon la présente invention, à base d'un matériau céramique et de deux matériaux métalliques distincts

Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention

[0015] Le procédé de la présente description est illustré par les figures 1 et 2. Le procédé se caractérise par un assemblage ordonné, tel qu'une juxtaposition et/ou un empilement, de différents matériaux, chacun des matériaux étant sous forme de poudre, suivi d'une étape de frittage de l'ensemble des différentes poudres. L'assemblage précité s'effectuant dans un moule dans lequel chacun desdits matériaux en poudre est directement en contact avec au moins un autre matériau en poudre. En l'occurrence, les différents matériaux ne sont pas préalablement formés puis déposés l'un sur l'autre ou assemblés dans leur état rigide, mais produits simultanément lors de l'opération de frittage de sorte à donner une pièce1hybride, ou composite, formant un ensemble indissociable des matériaux et où ces matériaux restent distincts l'un de l'autre.

[0016] Dans la présente description les termes „hybride“ et „composite“ sont équivalents et s'appliquent aux pièces de la présente invention, comprenant plusieurs matériaux différents assemblés de manière indissociables tout en restant distincts les uns des autres, c'est-à-dire non mélangés. Les matériaux différents désignent au moins un matériau céramique et au moins un matériau métallique, de préférence un ou plusieurs matériaux céramiques et un seul matériau métallique.

[0017] Le procédé comprend une étapeS1de sélection d'un ou plusieurs matériaux métalliques100,110, sous forme d'une ou plusieurs première poudre10. Un matériau métallique100,110peut être sélectionné parmi tous les métaux et alliages couramment utilisés dans le domaine de l'horlogerie ou d'autres domaines en fonction des besoins. Il peut être par exemple sélectionné parmi le titane, un acier inoxydable, de l'inconel, ou tout équivalent. De préférence, le présent procédé comporte une étape de sélection d'un seul matériau métallique. De préférence, le seul matériau métallique sélectionné dans l'étapeS1est le titane de grade 5, ou bien comprend le titane de grade 5.

[0018] Le ou les matériaux métalliques sélectionnés dans l'étapeS1peuvent être additivés d'éléments non-métalliques selon les besoins. De tels additifs non-métalliques sont de préférence également non céramiques. Notamment, des pigments ou des additifs minéraux peuvent y être inclus. Les éventuels additifs sont alors de préférence incorporés à la ou aux premières poudres10de sorte à former un mélange homogène.

[0019] Le présent procédé comporte une étapeS2de sélectionner un ou plusieurs matériau céramique200,210, sous forme d'une ou plusieurs seconde poudre20. Le ou les matériaux céramiques peuvent être par exemple de type zircone, pouvant être dopés ou non à l'yttrium. La zircone peut être par exemple du type Y-TPZ. Ils peuvent être choisis parmi une alumine ou un mélange d'alumines, ou parmi d'autres poudres céramiques. Il n'est en outre pas exclu qu'un mélange de différents types de céramique constituent la ou les secondes poudres20. Selon les besoins, la ou les secondes poudres20peuvent être additivées d'éléments non céramiques, tels que des pigments, des oxydes métalliques ou tout autre composant jugé utile. De préférences les éléments non céramiques ajoutés à la ou aux secondes poudres sont également non métalliques.

[0020] Selon un mode de réalisation, un seul matériau céramique ou mélange de matériaux céramiques200est sélectionné lors de l'étapeS2sous la forme d'une seconde poudre20. Selon un autre mode de réalisation, un premier matériau céramique ou mélange de matériaux céramiques200et un second matériau céramique ou mélange de matériaux céramiques210différent du premier matériau céramique, sont sélectionnés lors de l'étapeS2. Dans ce cas, ils sont répartis chacun en une poudre distincte, formant ainsi une première seconde poudre20et une seconde seconde poudre20'. L'une ou l'autre ou les deux de ces secondes poudres peuvent être indépendamment additivées comme indiqué ci-dessus. Il est entendu que plus de deux poudres différentes peuvent être envisagées pour les matériaux céramiques. Par exemple, 3 ou 4 secondes poudres différentes peuvent être envisagées.

[0021] Selon un mode de réalisation, le matériau métallique100est le titane, grade 5, et le matériau céramique200est la zircone de type Y-TPZ.

[0022] Le présent procédé comprend une étapeS3de disposition ordonnée des différentes poudres. Une disposition ordonnée signifie que les différentes poudres sont juxtaposées ou empilées, de sorte à être mises en contact l'une de l'autre sans pour autant se mélanger. Ainsi, une première poudre10peut être disposée dans un moule30, typiquement un moule de frittage. Une seconde poudre20peut être disposée par-dessus la première poudre10, ou bien de manière contigüe, ou encore selon un arrangement mixte dans lequel la seconde poudre20est à la fois en partie contigüe à la première poudre10et superposée à cette dernière, de sorte à produire un assemblage de poudres2.

[0023] Dans le cas où une première poudre10et une seconde poudre20sont superposées, elles peuvent se recouvrir totalement l'une l'autre, pour produire une pièce finale1dont les deux faces opposées sont intégralement constituées de deux matériaux différents, comme illustré aux figures 3a et 3b. Alternativement, deux couches peuvent être superposées de sorte à ne se recouvrir que partiellement, ce qui permet d'obtenir des pièces finales1comme représentées à la figure 3c. De préférence, une seconde poudre20est disposée sur la première poudre10de sorte à ne la recouvrir que partiellement, ou disposée à côté d'une première poudre10, de sorte à ne jouxter qu'une partie de sa hauteur. Ainsi, une partie au moins de la première poudre10reste non occultée par la seconde poudre20. Les propriétés de la pièce finale seront ainsi modifiées seulement sur une portion de sa surface extérieure. Une première poudre10peut être disposée en sandwich entre deux couches d'une seconde poudre20, ou inversement, une seconde poudre20peut être disposée en sandwich entre deux couches d'une première poudre10. La couche intermédiaire peut s'étendre sur toute la surface de sorte à rester visible sur la tranche de l'assemblage de poudres2puis sur celle de la pièce finale1. Alternativement, la couche intermédiaire peut se limiter à une partie de la surface de sorte à être totalement incluse à l'intérieur de l'assemblage de poudres2, puis à l'intérieur de la pièce finale1, comme représentée à la figure 3d. Dans ce cas, le matériau correspondant à cette poudre, qu'il soit métallique ou céramique, reste distinct du matériau formant les couches extérieures, bien que n'étant plus visible depuis l'extérieur de la pièce1. Selon un mode de réalisation possible, une ou plusieurs étapes peuvent être prévues, visant à tasser une poudre ou plusieurs des poudres disposées dans le moule30. En particulier une poudre utilisée dans le présent procédé peut faire l'objet d'un tassement local, de sorte à y ménager un relief, pouvant être comblé par une autre poudre. Par exemple, un creux peut être imprimé dans une poudre à l'aide d'un outil adapté. La forme du creux peut en outre être prédéterminée par l'outil utilisé. Alternativement ou en plus d'une étape de compression, des reliefs peuvent être ménagés dans une poudre par creusement à l'aide d'un outil adapté, tel qu'une spatule, une pointe ou tout autre outil pertinent. Des figures libres peuvent ainsi y être produites avant frittage.

[0024] Selon un mode de réalisation, une première poudre10correspondant à un premier matériau métallique100est combinée à une première seconde poudre20et une seconde seconde poudre20', correspondant chacune à un matériau céramique différent, dans l'assemblage de poudres2. La pièce finale1qui résulte d'un tel assemblage est représentée par exemple dans la figure 4a ou la figure 4b. Dans le cas de la figure 4a, la surface d'une première poudre10est partiellement recouverte par une première seconde poudre20et partiellement recouverte d'une seconde seconde poudre20'. La pièce finale 1 comprend alors deux matériaux céramiques distincts200et210combinés à un matériaux métallique100. Dans le cas de la figure 4b, la surface d'une première poudre10est totalement recouverte d'une première seconde poudre20, laquelle est totalement recouverte d'une seconde seconde poudre20'. La pièce finale1qui en résulte comporte alors un empilement d'un matériau métallique100, d'un premier matériau céramique200et d'un second matériau céramique210.

[0025] Les poudres peuvent être juxtaposées. Par exemple, une première poudre10peut être disposée dans le moule30et flanquée de part et d'autre par une ou plusieurs seconde poudre20. Un exemple de pièce1qui pourrait en résulter est illustré à la figure 3e, dans laquelle un matériau métallique100est flanqué de part et d'autre d'un matériau céramique200.

[0026] Alternativement ou en plus, plusieurs matériaux métalliques100,110peuvent être utilisés. La figure 5a montre une pièce finale1résultant d'un assemblage de poudres2comprenant une première poudre métallique10et une seconde poudre métallique10'toutes deux flanquées d'une poudre céramique20. La pièce finale1est ainsi une pièce constituée d'un matériau céramique200dans lequel sont insérés un premier matériau métallique100et un second matériau métallique110. Alternativement, une seconde première poudre10'peut être disposée sur une première première poudre10, de sorte à la recouvrir intégralement ou seulement partiellement, et être recouverte d'une seconde poudre20pour conduire à une pièce finale1illustrée par la figure 5b.

[0027] L'homme de métier comprend que toutes les dispositions ci-dessus peuvent être combinées et que d'autres dispositions peuvent être envisagées en fonction des besoins. Il est en outre possible de répéter les opérations décrites ci-dessous une ou plusieurs fois avec les mêmes poudres ou des poudres différentes de sorte à obtenir une alternance répétée de l'une ou de plusieurs des poudres utilisées.

[0028] Le présent procédé comporte une étapeS4de frittage de l'assemblage de poudres2pour conduire à un fritté3, correspondant à une pièce brute, préfigurant la pièce finale1. En d'autres termes, l'étape de frittage S4 confère aux poudres disposées dans le moule leur cohésion nécessaire à produire une pièce rigide, ayant sa forme propre. Le frittage s'effectue selon les pratiques usuelles connues de l'homme de métier. Les conditions de températures et de pression peuvent être adaptées en fonction de la nature des poudres et/ou des propriétés finales attendues de la pièce1. Selon un mode de réalisation, l'étape de frittage implique une température comprise entre 500°C et 2000°C, ou entre 600°C et 1600°C, ou entre 800°C et 1300°C. Le procédé peut être isotherme ou bien comprendre une ou plusieurs variations de température.

[0029] L'étape de frittageS4s'effectue de préférence sous vide primaire, soit à des pressions de l'ordre de 100 Pa à 300 Pa. Le vide peut être de valeur constante ou comporter des variations contrôlées, telles que différents seuils ou des rampes de valeurs croissantes ou décroissantes.

[0030] L'étape de frittage comporte en outre une pression mécanique comprise entre 10 N/mm<2>et 200 N/mm<2>, ou entre 20 N/mm<2>et 120 N/mm<2>, ou autour de 50 à 80 N/mm<2>. La pression mécanique peut être constante ou bien comporter des variations contrôlées telles que différents seuils ou des rampes de valeurs croissantes ou décroissantes.

[0031] Le frittage est opéré de préférence à une température constante de 600°C à 1600°C, sous vide primaire constant avec une pression de l'ordre de 20 N/mm<2>à 120 N/mm<2>. Le frittage peut être par exemple effectué à 1000°C pendant 12 minute sous un vide primaire et une pression mécanique de 100 N/mm<2>.

[0032] Les conditions du frittage sont celles d'un frittage Flash, SPS (Spark Plasma Sintering).

[0033] Le procédé comporte une étape de démoulageS5de la pièce ainsi obtenue permettant de disposer du fritté démoulé4. Le démoulage de la pièce est effectué selon les pratiques usuelles de l'homme de métier.

[0034] Le procédé selon la présente description peut comporter une ou plusieurs autres étapes de transformation du fritté démoulé4pour aboutir à une pièce finale1. Si le fritté démoulé4comporte toutes les caractéristiques attendues, il correspond à la pièce finale1et ne nécessite aucune étape additionnelle.

[0035] Parmi les étapes additionnelles, l'étapeS6de rectification permet de rectifier les dimensions de la pièce obtenue après frittage ou après une autre étape du procédé. En l'occurrence le fritté démoulé4se caractérise par la présence d'au moins un matériau métallique100ayant une dimensione1et au moins un matériau céramique200ayant une dimensione2. Les dimensionse1ete2sont prises à compter d'au moins une surface externe du fritté démoulé4. Par exemple, le fritté démoulé4représenté dans la figure1comporte un matériau métallique100ayant une surface externe101et un matériau céramique200ayant une surface externe201, les deux matériaux métallique100et céramique200étant joints par une interface202. La dimensione1correspond alors à l'épaisseur du matériau métallique100, prise entre l'interface202et sa surface101. La dimensione2correspond à l'épaisseur du matériau céramique200, prise entre l'interface202et sa surface201. L'étape de rectificationS6conduit à une variation, généralement une diminution, de l'une et/ou l'autre des dimensionse1,e2pour conduire à des dimensions rectifiéese1',e2'. La rectification n'est pas systématiquement nécessaire mais peut être utile par exemple si les épaisseurs souhaitées ne peuvent être obtenues dans l'assemblage de poudres2. C'est notamment le cas pour des épaisseurs inférieures à 0.5 mm.

[0036] L'étape d'usinageS7est une étape indépendante, permettant de transformer le fritté démoulé4en une pièce semi-finie 5 comportant une ou plusieurs portions usinées40,50. L'usinage inclut tous les moyens usuels tels que le meulage, l'usinage mécanique, l'usinage laser, l'usinage par jet d'eau, le perçage. La forme de la pièce semi-finie5peut alors être différente de celle du fritté démoulé4.

[0037] L'étape de finitionS8, consistant à terminer la pièce, est également indépendante. La finition peut impliquer un ou plusieurs procédés tels que le satinage, le poli miroir, le guillochage, la côte de Genève, le perlage, le martelage et tout autre précédé applicable. Différents procédés peuvent être appliqués sur différents matériaux de la pièce. Par exemple, le satinage peut être effectués sur la surface201du matériau céramique200et la côte de Genève sur la surface101du matériau métallique100, en particulier où le matériau métallique est le titane de grade 5.

[0038] L'étape de garnissageS9permet de garnir la pièce1d'au moins un élément supplémentaire, qu'il soit décoratif et/ou fonctionnel. Le garnissage peut consister par exemple à chasser un rubis dans le matériau métallique100de la pièce 1, dans le but d'accueillir un axe de mobile, notamment dans le cas où le matériau métallique est le titane de grade 5.

[0039] Les différentes étapesS6,S7,S8etS9peuvent être appliquées indépendamment les unes des autres et selon les besoins.

[0040] La présente description couvre en outre une pièce composite1, comprenant au moins un matériau métallique100et au moins un matériau céramique200distinct du au moins un matériau métallique100et combiné de manière indissociable. De préférence, le au moins un matériau métallique100se limite à du titane, en particulier du titane de grade 5. Alternativement, le au moins un matériau métallique comprend du titane, en particulier du titane de grade 5.

[0041] Le au moins un matériau métallique100et le au moins un matériau céramique200sont en contact l'un de l'autre par une interface202. Selon un mode de réalisation, l'interface202s'étend sur toute une surface de chacun des deux matériaux métalliques100et céramique200en contact l'un de l'autre. Selon un autre mode de réalisation, l'interface202ne s'étend que sur une portion réduite d'une surface de l'un des deux matériaux métalliques100et céramique200et sur toute une surface de l'autre des matériaux en contact l'un de l'autre. Selon un autre mode de réalisation, l'interface202ne correspond qu'à une portion d'une surface de chacun des matériaux métallique100et céramique200en contact l'un de l'autre. L'interface202peut être rectiligne ou plane (figure 3a) ou bien présenter une surface tridimensionnelle (Fig 3b). L'interface202peut être parallèle ou globalement parallèle à l'une des surfaces extérieures101,201. Alternativement, l'interface202peut être inclinée par rapport à au moins l'une des surfaces extérieures101,201de la pièce1. De préférence, au moins l'un des matériaux métallique100et céramique200comporte au moins une surface externe101,201. Le matériau métallique100a une dimensione1,e1', prise à compter de sa au moins une surface externe101et le matériau céramique200a une dimensione2,e2'prise à compter de sa au moins une surface externe201. La dimensione1,e1'du matériau métallique100et la dimensione2,e2'du matériau céramique200désigne de préférence l'épaisseur du matériau correspondant.

[0042] Une pièce composite1selon la présente description peut comporter un ou plusieurs matériaux métalliques100,110inclus dans un ou plusieurs matériaux céramique200a,200b,200c, le ou les matériaux métalliques100,110formant avec le ou les matériaux céramiques200a,200b,200cplusieurs interfaces202a,202b,204b,204c(figures 3e, 5a). Selon un mode de réalisation, seul un matériau métallique100est inclus dans le matériau céramique200à un endroit ou à plusieurs endroits différents. Par exemple, le seul matériau métallique100inséré dans le matériau céramique est le titane de grade de 5. Le ou les matériaux céramiques200a,200bpeuvent former de part et d'autre du ou des matériaux métalliques100plusieurs surfaces externes201a,201b. De préférence, le ou les matériaux métalliques100comprennent au moins une surface externe101.

[0043] Une pièce composite1selon la présente description peut comporter un ou plusieurs matériaux métalliques100,110superposés à un ou plusieurs matériaux céramiques200,210(figures 4a, 4b). De préférence, une pièce composite1comporte un seul matériau métallique100, tel que le titane de grade 5 superposé à un ou deux ou plus matériaux céramiques200,210. Par exemple, un matériau métallique100peut partager une surface avec deux matériaux céramiques200,210(figure 4a) de sorte à établir une première interface202entre le matériau métallique100et le premier matériau céramique200et une seconde interface212entre le matériau métallique100et le second matériau céramique210. Le premier matériau céramique présente au moins une surface externe201et le second matériau céramique210présente au moins une surface externe211. Les premier200et second210matériaux céramiques forment une interface203entre eux.

[0044] Alternativement, le matériau métallique100et les premier200et second210matériaux céramiques sont tous superposés. Le matériau métallique100forme une interface202avec l'un des premier200et second matériau céramique, lequel forme une interface203avec l'autre du premier200et second210matériau céramique (figure 4b). L'une ou plusieurs des interfaces203et202s'étendent de préférence seulement sur une portion des surfaces des matériaux correspondants.

[0045] De préférence, dans les modes de réalisation présentés ci-dessus, la ou les interfaces s'étendent sur une portion restreinte d'une surface de l'un des deux matériaux correspondants en contact l'un de l'autre, ou sur une surface restreinte des deux matériaux correspondants en contact l'un de l'autre. Une surface restreinte désigne par exemple moins des deux tiers, ou moins de la moitié ou moins d'un tiers ou une surface de l'ordre de 10% ou 20% de la surface du matériau correspondant. Ainsi, selon une première disposition possible, une partie de la surface130du ou des matériaux métalliques100reste libre alors qu'une autre partie de cette surface est occultée par au moins un autre matériau. Selon une autre disposition possible, une partie de la surface230du ou des matériaux céramiques200reste libre alors qu'une autre partie de cette surface230est occultée par au moins un autre matériau. Une autre disposition consiste en une combinaison des deux dispositions précédentes, où les deux matériaux métallique100et céramique200se chevauchent partiellement.

Numéros de référence employés sur les figures

[0046] 1 Pièce composite 2 Assemblage de poudres 3 Fritté 4 Fritté démoulé 5 Pièce semi-finie 10 Première poudre 20, 20' Seconde poudre 30 Moule de frittage 40, 50 Portion usinée 60 Elément de garniture 100 Matériau métallique 101 Surface externe du premier matériau métallique 110 Second matériau métallique 101 Première surface externe 200, 200a, 200b Matériau céramique 201, 201a, 201b Surface externe du premier matériau céramique 202, 202a, 202b Interface entre le premier matériau métallique et le premier matériau céramique 203 Interface entre les premier et second matériaux céramiques 210 Second matériau céramique 212 Interface entre le second matériau céramique et le premier matériau métallique e1 Epaisseur du matériau métallique e2 Epaisseur du matériau céramique e1' Epaisseur rectifiée du matériau métallique e2' Epaisseur rectifiée du matériau céramique 51 Sélection d'un ou plusieurs matériaux métalliques 52 Sélection d'un ou plusieurs matériaux céramique S3 Disposition ordonnée S4 Frittage S5 Démoulage S6 Rectification S7 Usinage S8 Finition S9 Garnissage

Claims (10)

1. Procédé pour la fabrication d'une pièce composite (1) comprenant au moins un matériau métallique (100) et au moins un matériau céramique (200) formant un ensemble indissociable dans lequel le au moins un matériau métallique reste distinct du au moins un matériau céramique, comprenant les étapes de : – S1: sélectionner un ou plusieurs matériaux métalliques sous forme d'une ou plusieurs premières poudres (10); – S2 : sélectionner un ou plusieurs matériaux céramiques sous forme d'une ou plusieurs secondes poudres (20); – S3 : disposer dans un moule (30) la une ou plusieurs premières poudres (10) et la une ou plusieurs secondes poudres (20) de sorte à former un assemblage de poudres (2), dans lequel les une ou plusieurs premières poudres et une ou plusieurs secondes poudres sont en contact les unes avec les autres sans être mélangées ; – 54 : réaliser un frittage flash dans des conditions permettant d'obtenir une cohésion desdites au moins une ou plusieurs premières poudres (10) de sorte à produire le un ou plusieurs matériaux métalliques (100) et d'obtenir une cohésion desdites au moins une ou plusieurs secondes poudres (20) de sorte à produire le un ou plusieurs matériaux céramiques (200) et d'associer le un ou plusieurs matériaux métalliques (100) et le un ou plusieurs matériaux céramiques (200) de sorte à former ladite pièce composite (1) ; – 55 : démouler ladite pièce composite (1).

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit un ou plusieurs matériaux métalliques comprend, ou consiste en, du titane, tel que du titane de grade 5.

3. Procédé selon l'une de revendications 1 ou 2, dans lequel ladite une ou plusieurs seconde poudre (20) est disposée sur ladite une ou plusieurs première poudre (10) de sorte à la recouvrir au moins partiellement, ou est disposée à côté de l'une ou plusieurs première poudre (10), de sorte à jouxter au moins une partie de sa hauteur.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les étapes S1, S2 et S3 peuvent faire l'objet d'une ou plusieurs itérations avant de procéder à l'étape de frittage S4.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ledit un ou plusieurs matériau céramique est sélectionné parmi une zircone, une alumine ou un mélange des deux.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel au moins une desdites une ou plusieurs premières poudres (10) et une ou plusieurs secondes poudres (20) comprend un ou plusieurs additifs.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les conditions nécessaires au frittage comprennent une température comprise entre 600°C et 1600°C, une pression mécanique comprise entre 20 et 120 N/mm<2>et, de préférence, un vide primaire.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant en outre une ou plusieurs des étapes – S6 de rectification de la pièce composite (1) aux épaisseurs souhaitées, – S7 d'usinage de la pièce composite (1), – S8 de terminer la pièce composite (1), – S9 de garnir la pièce composite (1).

9. Pièce composite (1), de préférence d'horlogerie, comprenant au moins un matériau métallique (100), de préférence un seul matériau métallique, et au moins un matériau céramique (200) formant un ensemble indissociable dans lequel le au moins un matériau métallique reste distinct du au moins un matériau céramique.

10. Pièce composite selon la revendication 9, dans lequel le au moins un matériau métallique et le au moins un matériau céramique forment une ou plusieurs interfaces (202, 202a, 202b, 212, 203) s'étendant sur une portion restreinte d'une surface (130, 230) de l'un des matériaux correspondants ou des deux matériaux correspondant, en contact l'un de l'autre de sorte à laisser libre une partie de cette surface (130, 230).