Brevet FR2194000A1 — publié le 19740222

La présente invention a d'un côté pour objet un procédé de fabrication de cadrans pour pièces d'horlogerie, qui est caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de base un verre comprenant au moins un oxyde formateur de réseau type verre, on ajoute à ladite matière de base au moins un agent dévitrificateur, on fond cette masse et on lui ajoute un ou plusieurs oxydes colorants, on mélange plus ou moins soigneusement le ou les oxydes colorants, on coule et moule les cadrans dans les dimensions et formes voulues, puis on refroidit lentement les cadrans jusqu'à une température inférieure au point de stabilisation du verre, on réchauffe les cadrans jusqu'à une température supérieure au point de stabilisation du verre, ce qui forme des embryons de cristaux gracie à la présence de l'agent dévitrificateur, plus ou moins colorés grâce à la présence du ou des agents colorants, et l'on soumet les cadrans à un traitement thermique pour permettre aux cristaux de croître, et de former des pierres semi-précieuses synthétiques, après quoi l'on refroidit lentement les cadrans afin d'é- viter les cassures dues au choc thermique. De l'autre côté la présente invention a pour objet un cadran obtenu par l'application du procédé. On va décrire ci-apres, å titre d'exemple, une façon de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. On part d'une matière de base constituée par un verre formé d'un ou plusieurs oxydes formateurs de réseau type verre, tels que la silice (six2), l'oxyde borique (BeO3) ou plus rarement le pentoxyde de phosphore (P205) ou l'oxyde de germanium (GeO2), et d'autres oxydes dits intermédiaires ou modificateurs du réseau, tels que A1203, Li20, Na20, K20, BeO, MgO, CaO, ZnO, SrO, CdO, BaO, PbO, NiO, CoO, FeO, MnO. Certains de ces oxydes donnent au verre une teinte colorée qui est du plus heureux effet pour l'application cherchée. A la matière de base ci-dessus, on ajoute un agent dévitrificateur, par exemple du Tin2, à raison de 1 - 20 %. Suivant la composition de base du verre, on utilisera aussi avec succès Zoo2, P205, Cr203, Mo03 ou W03, ou alors des métaux en dispersion collo ïdale, tels que le ruthénium, le rhénium, le palladium, l'osmium, 1'indium ou le platine. Les oxydes sous forme pure ou les matériaux bruts (sables, feldspaths) sont mélangés et fondus. I1 peut être intéressant, selon l'aspect recherchée du cadran, d'ajouter un ou plusieurs oxydes colorants quand la masse est complètement fondue. Si l'on prend soin de ne pas agiter le creuset, les oxydes colorants diffusent à l'intérieur du verre, donnant lieu à des dessins1 flammes, arborescences du plus heureux effet. Les cadran sont coulés à pression atmosphérique ou sous pression dans des moules ayant la forme et la dimension des cadrans désirés. On peut, lors du moulage, prévoir des passages pour le canon, guichet(s) et/ou pieds de signes, ou prévoir des signes en relief. Une fois moulés, les cadrans sont refroidis lentement jusqu'à une température inférieure au point de stabilisation du verre, c'est-g-dire jusqu'au point où la viscosité du 13 verre atteint 10 poises. Les cadrans sont ensuite réchauffés jusqu'à une température un peu supérieure au point de stabilisation du verre; on assiste alors à la formation d'embryons de cristaux grace à la présence de l'agent dévitrificateur.On chauffe o ensuite les cadrans à quelque 100 - 300 C au-dessus pendant 1 à 3 heures pour permettre aux germes de cristaux de croitre, puis les cadrans sont refroidis lentement afin d'éviter les cassures dues au choc thermique. Lors du traitement thermique, il s'est produit une dévitrification du verre, et les cadrans prennent l'aspect d'une céramique très fine, non poreuse, colorée. Cette céramique peut être de couleur uniforme ou flammée, Si l'oxyde colorant est finement mélangé à la masse ou non. Par exemple, si de l'oxyde de cobalt est ajouté, on peut obtenir des cadrans présentant des flammes allant du bleu clair au bleu foncé. Suivant la composition chimique du verre au départ, les phases suivantes peuvent, entre autres, être décelées aux rayons X: cordiérite, rutile, cristalide, titanate d'aluminium, titanate de magnésium, anorthite, anatase, p -spodumène, mullite, p -eucryp- tite, tridymite, quartz. Selon ces différentes phases on voit que les cadrans obtenus par l'application de ce procédé, sont très semblables à ceux fabriqués en pierres semi-précieuses et destinés aux montres bijoux. En conséquence, on peut dire que le procédé décrit permet d'obtenir, dans certains cas, des pierres semi-précieuses synthétiques. La preuve en est, que les phases rutile, anorthite, anatase, pétalite, trydimite et quartz, sont les mimes que celles qui composent les pierres semi-précieuses. Les cadrans obtenus sont solides et beaucoup plus résistants à la fracture que le verre parent non dévitrifié. Ils peuvent être polis à la flamme ou au diamant; la manutention et l'usinage de tels cadrans sont aisés. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication de cadrans pour pièces d'horlogerie, caractérisé en ce qu'on utilise comme matière de base un verre comprenant au moins un oxyde formateur de réseau type verre, on ajoute à ladite matière de base au moins un agent dévitrificateur, on fond cette masse et on lui ajoute un ou plusieurs oxydes colorants, on mélange plus ou moins soigneusement le ou les oxydes colorants, on coule et moule les cadrans dans les dimensions et formes voulues, puis on refroidit lentement les cadrans jusqu' à une température inférieure au point de stabilisation du verre, on réchauffe les cadrans, jusqu'à une température supérieure au point de stabilisation du verre, ce qui forme des embryons de cristaux grace à la présence de 1 'agent dévitrificateur, plus ou moins colorés gracie à la présence du ou des agents colorants, et l'on soumet les cadrans à un traitement thermique pour permettre aux cristaux de croitre, et de former des pierres semi-précieuses synthétiques, après quoi l'on refroidit lentement les cadrans afin d'éviter les cassures dues au choc thermique. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de base comprend, comme oxyde formateur de réseau type verre, de la silice, de l'oxyde borique, du pentoxyde de phosphore ou de 1 'oxyde de germanium. 3) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la matière de base comprend, en outre, des oxydes dits intermédiaires ou modificateurs de réseau, tels que A1203, Li2O, Na20, K20, BeO, MgO, CaO, ZnO, SrO, CdO, BaO, PbO, NiO, CoO, FeO et MnO. 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent dévitrificateur est constitué par l'un au moins des oxydes suivants: TiO 2' Tio,, Zoo2, P205, Cr203, MoO3, W03, la quantité de cet agent étant comprise entre 1 et 20 %. 5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent dévitrificateur est constitué par l'un au moins des métaux suivants en dispersion colloidale: ruthénium, rhénium, palladium, osmium, indium, platine. 6) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on mélange soigneusement le ou les oxydes colorants, ce qui donne une teinte unie. 7) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce-qu'aprés l'adjonction de l'oxyde colorant, on évite d'agiter le creuset, afin que l'oxyde colorant diffuse à l'intérieur du verre, donnant lieu à des dessins, flammes, arborescences. 8) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prévoit, lors du moulage, des passages pour le canon, guichet(s) et/ou pieds de signes. 9) Procéde selon la revendication 1 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'on prévoit, lors du moulage, des signes en relief. 10) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit traitement thermique est effectué à une température de quelque 100 - 3000C supérieure - à ladite température de réchauffement où se forment les embryons de cristaux, pendant une durée de 1 à 3 heures. 11) Cadran obtenu par l'application du procédé selon la revendication 1, qui est caractérisé en ce qu'il est constitué par une céramique très fine, non poreuse, colorée. 12) Cadran selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est de couleur uniforme. 13) Cadran selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il présente des dessins, flammes, arborescences. 14) Cadran selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est formé par un mélange de quelques-uns des composants suivants: cordiérite, rutile, cristallite, titanate d'aluminium, titanate de magnésium, anorthite, anatase, p -spodumène, mullite, P-eucryp- tite, tridymite, quartz.