Silicium ( suite) La lubrification moins contraignante.

extrait du journal "Le temps".


Une révolution dans l'art horloger
Ghislaine Bloch
Le silicium a déjà révolutionné les industries de l'information et des télécommunications. Il part désormais à la conquête de l'horlogerie. L'intérêt économique est énorme. Patek Philippe a présenté à la BaselWorld 2005 la première roue d'ancre en silicium pour échappement à ancre suisse. Celle-ci est trois fois plus légère qu'une roue en acier, plus dure, amagnétique, hautement résistante à la corrosion, de forme plus précise et surtout elle ne nécessite aucune lubrification.

«Cette innovation permet un meilleur fonctionnement dans le temps sans que la montre ne perde de ses qualités intrinsèques, à savoir sa précision. Cent modèles seront produits dans le courant de l'année. Nous analyserons les résultats d'ici à une année avant d'envisager une production en série», note Jean-Pierre Musy, directeur technique chez Patek Philippe. Il y a plus de deux cents ans, Abraham-Louis Breguet se plaignait en disant: «Donnez-moi une huile parfaite et je vous donnerai un mouvement parfait.» Depuis, de grands progrès ont été réalisés dans le développement de nouvelles huiles mais elles ont encore tendance à s'évaporer ou à sécher.

En collaboration avec l'Institut de microtechnique de l'Université de Neuchâtel et le CSEM, Patek Philippe a dirigé ses recherches vers des voies nouvelles de composants ne nécessitant aucune lubrification.

«Des tests menés dans différentes conditions ont démontré qu'à l'utilisation des roues d'échappement en silicium, les surfaces de contact des dents, ainsi que celles des palettes en rubis, restent parfaitement polies», souligne Frédérique Maier, responsable des nouvelles technologies chez Patek Philippe. «C'est grâce aux propriétés physiques du silicium, telles que sa dureté, ses états de surface, sa faible densité et son excellent coefficient de frottement contre le rubis, qu'il est possible de faire fonctionner un mouvement doté d'une roue d'échappement en silicium sans lubrification.»

Le potentiel d'utilisation du silicium dans les mouvements horlogers permet d'imaginer de multiples innovations dans ce secteur florissant de l'industrie suisse.




Pour en savoir plus voir le lien (article complet) ...

http://www.letemps.ch/template/multimedia.asp?page=rendezvous&artid=155826&rubriqueID=17&NomTrans=Sciences&NomPage=sciences.asp&periode=21

voir aussi l'article chez thepurists.com consacré aux nouvelles technologies utilisées chez Patek, avec des illsutrations en prime

http://www.thepurists.net/patrons/members/wsw/ppforum/sil05/pp_technew.htm

Merci pour le lien

ZEN a écrit:

extrait du journal "Le temps".


Une révolution dans l'art horloger
Ghislaine Bloch
Le silicium a déjà révolutionné les industries de l'information et des télécommunications. Il part désormais à la conquête de l'horlogerie. L'intérêt économique est énorme. Patek Philippe a présenté à la BaselWorld 2005 la première roue d'ancre en silicium pour échappement à ancre suisse. Celle-ci est trois fois plus légère qu'une roue en acier, plus dure, amagnétique, hautement résistante à la corrosion, de forme plus précise et surtout elle ne nécessite aucune lubrification.

«Cette innovation permet un meilleur fonctionnement dans le temps sans que la montre ne perde de ses qualités intrinsèques, à savoir sa précision. Cent modèles seront produits dans le courant de l'année. Nous analyserons les résultats d'ici à une année avant d'envisager une production en série», note Jean-Pierre Musy, directeur technique chez Patek Philippe. Il y a plus de deux cents ans, Abraham-Louis Breguet se plaignait en disant: «Donnez-moi une huile parfaite et je vous donnerai un mouvement parfait.» Depuis, de grands progrès ont été réalisés dans le développement de nouvelles huiles mais elles ont encore tendance à s'évaporer ou à sécher.

En collaboration avec l'Institut de microtechnique de l'Université de Neuchâtel et le CSEM, Patek Philippe a dirigé ses recherches vers des voies nouvelles de composants ne nécessitant aucune lubrification.

«Des tests menés dans différentes conditions ont démontré qu'à l'utilisation des roues d'échappement en silicium, les surfaces de contact des dents, ainsi que celles des palettes en rubis, restent parfaitement polies», souligne Frédérique Maier, responsable des nouvelles technologies chez Patek Philippe. «C'est grâce aux propriétés physiques du silicium, telles que sa dureté, ses états de surface, sa faible densité et son excellent coefficient de frottement contre le rubis, qu'il est possible de faire fonctionner un mouvement doté d'une roue d'échappement en silicium sans lubrification.»

Le potentiel d'utilisation du silicium dans les mouvements horlogers permet d'imaginer de multiples innovations dans ce secteur florissant de l'industrie suisse.




Pour en savoir plus voir le lien (article complet) ...

http://www.letemps.ch/template/multimedia.asp?page=rendezvous&artid=155826&rubriqueID=17&NomTrans=Sciences&NomPage=sciences.asp&periode=21

Permettez-moi d'intervenir à retardement et d'amener les correctif qui s'impose concernant cette article paru dans le journal "Le Temps".

"Patek Philippe a présenté à la BaselWorld 2005 la première roue d'ancre en silicium pour échappement à ancre suisse"

DÉCLARATION DOUBLEMENT ERRONÉE :

1) les premières montres ayant fonctionnées avec un échappement tout silicium (Roue d'ancre + Ancre) ont été mises au point à l'HE-Arc du Locle.

2) La première marque ayant proposé un produit équipé de telles roue en silicium fût Ulysse-Nardin avec son modèle Freak. Suite à des échanges avec l'École d'Ingénieurs précitée, la célèbre marque locloise solutionna de sérieux problèmes d'inertie aux niveaux de leur deux roues d'échappement en ayant recours au silicium.

Les deux points précités ont été divulgué en l'an 2000 ou 2001 soit, quatre bonnes années avant les déclarations parues dans le journal "Le Temps"(qui ferait bien de vérifier ses sources s'il veut encore se différencier du Matin Bleu !)

Que la célèbre marque du bout du lac ne m'en veuille pas (leurs produits me laissent éternellement admiratifs du reste) mais, pour ce qui touche à la paternité de l'échappement silicium, Patek Philippe n'en peut décemment pas réclamer une quelconque paternité. Tout cela pris naissance dans la Mère Commune des Montagne Neuchâteloise même si leurs habitants ne savent parfois malheureusement pas se vendre...

Intéressante précision qui au passage peut nous renvoyer à la lecture de l'interview suivante ( Ulysse Nardin ) - Merci

https://forumamontres.forumactif.com/viewtopic.forum?t=5784

Exact le Dahu !
Il y a aussi l'article sur Ulysse Nardin dans le bulletin SSC qui rend à César...

Christian.

Très pertinent le Dahu

Donc si on résume:

L'échappement (et roue correspondante) Silicium, développé par la Haute Ecole Arc du Locle, utilisé pour la première fois commercialement sur la UN Freak, et suivi dans son application cette année par Patek et Jaeger.
D'autres utilisateurs ?

Il semble par ailleurs que Patek ait poussé jusqu'au spiral dans le même matériau.

L'article du SSC :
http://www.ssc.ch/d2wfiles/document/784/5008/0/Ulysse%20Nardin.pdf

Effectivement, Patek a fait un spiral en silicium. J'ai retrouvé une interview de M. Stern :

Citation :

Avec Rolex et Swatch Group, nous avons signé un partenariat avec l'institut de microtechnique de Neuchâtel qui a mis au point un nouveau silicium.

C'est avec ce matériau que nous avons réalisé la roue d'échappement et le spiral, dont la géométrie est brevetée. Un tel spiral est beaucoup plus mince, de l'ordre de 0,15 mm au lieu de 0,40 mm. Notre équipe de recherche compte environ 40 personnes, dont une quinzaine pour la mécanique

.
http://www.largeur.com/expArt.asp?artID=2124

Brevet EP1473604 et quelques autres attenants.

Christian

Clavi a écrit:

Très pertinent le Dahu

Donc si on résume:

L'échappement (et roue correspondante) Silicium, développé par la Haute Ecole Arc du Locle, utilisé pour la première fois commercialement sur la UN Freak, et suivi dans son application cette année par Patek et Jaeger.
D'autres utilisateurs ?

Il semble par ailleurs que Patek ait poussé jusqu'au spiral dans le même matériau.

C'est presque ça,

À ma connaissance, la Haute École Arc à été la première a confirmer pratiquement les avantages, jusque-là prévu théoriquement, par un prototype faisant travailler un échappement tout Silicium (Ancre et Roue d'ancre). Il reste cependant des problème à résoudre car, dans la configuration proposée, les planches d'ancre et les levées sont réalisées d'un seul tenant. Aucun réglage de pénétration n'était donc possible. De plus, la technologie de gravage du Silicium rendait impossible la réalisation conjointe des Cornes et du Dard ; ce dernier n'a donc pas été réaliser. Vous comprendrez donc qu'une telle ancre présente encore bien des inconvénients (Pas de réglage des pénétrations & pas d'organe de sécurité en cas de choc).
Pour ce qui touche à Ulysse-Nardin, ils ont été conseillé par ladite école afin de résoudre des problèmes de rendement de leur échappement principalement dû au comportement éminemment dynamique de leurs deux roues d'échappement. Leur échappement est cependant complètement différent d'un échappement à ancre suisse puisque les deux roues en question donnent directement leurs impulsion à l'oscillateur, ceci de manière alternative. Même si la Freak reste à ma connaissance très difficile à produire, cela tient bien plus au difficultés d'alignement de l'énorme cage supportant tout le mouvement qu'à l'échappement proprement dit. Cela reste cependant à confirmer.

Enfin, en ce qui concerne Patek-Philippe (PP), à l'instar d'Ulysse-Nardin (UN), ils ne se sont attaqué qu'à la Roue d'échappement mais aucunement à l'ancre, ceci probablement pour les difficultés énumérées plus haut. Pour la marque genevoise, précisons toutefois qu'il s'agit d'une Roue d'ancre dans le sens ou le fonctionnement de leur échappement n'a pas le caractère novateur de celui utilisé dans la Freak de UN. Pour ce qui touche au brevet PP, je crois savoir qu'il tient bien plus à la forme des bras de la roue qu'a sa géométrie fonctionnelle proprement dite. Ils ont solutionné les problèmes d'assemblage Roue-Pignon en suppimant tout effort de chasse entre ces deux composants, le Silicium étant éminemment fragile et ne supportant pas ce genre de contrainte. Leur roues possèdent donc 3 bras partant de la serge selon un triangle équilatéral et étant à même de se déformer sur toute leur longueur (donc de ne pas dépasser les limites élastiques du matériaux fragile).

Enfin, pour ce qui a trait au Spiral, les communiqué de presse ont fleuri durant la période ayant précédé le salons horlogers (SIHH & BASELWORLD). La plupart sont avant-tout destinés à occuper le terrain médiatique et, pour ce qui concerne des percées révolutionnaires de PP, je suis obligé, à nouveau, de m'inscrire en faux, cei pour 2 raisons :

1) Les solutions trouvées pour rendre les comportement du silicium vis à vis de la température analogues à ceux traditionnels en Ferro-Nickel tels le Nivarox sont protégées par un brevet appartenant au CSEM (Centre Suisse d'Électronique & de Microtechnique de Neuchâtel). Rien de pertinent à revendiquer du point de vue du matériau, don.

2) Pour ce qui touche à une forme particulière de la courbe terminale (destinée à assurer un développement concentrique du spiral lorsqu'il est en expansion ou en contraction), la solution astucieuse* adoptée par PP n'est pas nouvelle car la encore il y a des entécédent chez UN divulguées au moins 3 ans auparavant. Rien de pertinent du point de vue de la forme du spiral proprement dit.

La seule revendication qui semble valable semble tenir au mode d'accrochage du spiral en son centre (Axe de Balancier) et à sa périphérie (Pitonnage) ; bien moins que ce que la marque genevoise prétend revendiquer, en vérité.

*) Rappelons pour la petite histoire en quoi consiste cette nouvelle courbe terminale : Le mathématicien Phillips a réussi à trouver la forme exacte à donner à une courbe terminale pour qu'un spiral se développe concentriquement (Les horlogers de l'époque savait malgré tout déjà donné intuitivement la bonne forme à ce petit ressort pour obtenir l'effet escompté). Toute ces formes terminales ont le facheux défaut de s'inscrire à l'intérieur de la forme en spirale d'archimède et donc de nécessiter un lever de courbe. Un tel spiral réalisé sur deux plans est malheureusement impossible à réaliser dans la technique de gravage du silicium qui nous intéresse. D'ou l'idée suivante :

Assurer le développement concentrique bien plus par une variation de section du spiral sur sa dernière spire que par une forme du type Phillips. Cette variation de section s'avèrent être une augmentation progressive, conférant une rigidification progressive de cette dernière spire. Le résultat est un développement concentrique qui pourrait théoriquement être parfait si la même courbe terminale pouvait être faite à l'intérieur également (côté Virole). Je ne puis affirmer que PP est réaliser une telle courbe terminale intérieur mais suis absolument fromel quant à la courbe terminale extérieure qui fût réaliser pour la première fois par UN sur un incroyable spiral en diamant (matière à vérifier).

Voilà, désolé d'avoir été si long, bonne lecture quand même !

Très très intéressant , merci Dahu Dextre. Ulysse Nardin a réglé son problème en passant au calibre 160 car la pas de cage tournante.

Ce calibre est donc une vraie révolution. Cette explication nous montre à quel point le développement strictement interne est difficile et comment il faut s'associer des apports extérieurs de savoir faire pour avancer...

Citation :

...sur un incroyable spiral en diamant (matière à vérifier)...

Effectivement et UN (encore eux) ont également développé une version de la Freak avec des roues en diamant de synthèse massif.


En tout cas merci pour toutes ce précisions cher Dahu, que fait tu dans la vie, tu es de l'HE-Arc ?

Je crois me souvenir que le spiral en diamant a également fait l'objet d'un article dans ssc.
Sinon, je me suis imprimé le brevet du spiral pour mieux comprendre l'intérêt de la progressivité de la surépaisseur. On voit dans le brevets plusieurs profils, et ils précisent dans les premières lignes que la progressivité n'est pas déterminante... Mais faut que je relise ça. En tout cas l'article qui était paru sur Tz avec les photos est assez saisissant. La concentricité est bien mise en évidence.

Sinon, j'ai également un article des années 60 qui présente une courbe très similaire à la courbe Patek...
http://it.geocities.com/orantiqua/spirale/


Merci Dahu !!!

Christian.