Brevet FR3036812A1 — publié le 20161202

Procédé de fabrication de cadran de montre noir et cadran de montre noir Domaine technique [0001] La présente invention concerne un procédé de fabrication de cadran de montre noir et un cadran de montre noir fabriqué avec ce procédé. Etat de la technique [0002] Les éléments d'habillage utilisés notamment dans l'horlogerie, la lunetterie ou les instruments d'écriture, posent des problèmes particuliers en matière de fabrication et de qualité de finition. Ces éléments sont en effet destinés à être observées de très près, en sorte que le moindre défaut esthétique conduira à un rejet de la pièce. C'est notamment le cas des cadrans d'horlogerie dont la fabrication pose des défis techniques difficiles afin de répondre aux exigences esthétiques très élevées des producteurs et des clients. [0003] On souhaite par exemple souvent réaliser des cadrans de montres noirs. Outre un effet de mode, le noir permet un contraste important avec les index et les aiguilles qui sont souvent en métal brillant et revêtues de matériau luminescent. Un cadran noir améliore donc la lisibilité de l'affichage. [0004] A titre d'exemple, CH705576 décrit un procédé de déposition physique en phase vapeur d'un revêtement décoratif et/ou de protection sur un substrat. Une couleur noire est obtenue au terme de la déposition grâce à une couche de carbone amorphe. Le noir ainsi obtenu est plus sombre qu'avec nombre d'autres procédés, mais ne satisfait toujours pas les exigences très élevées de certaines applications. Bref résumé de l'invention [0005] Un but de la présente invention est donc de proposer un procédé de fabrication de cadran de montre noir qui permette d'obtenir un noir différent, de préférence un noir plus sombre et plus mat, que les procédés de l'art antérieur. [0006] Un but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication de cadran de montre noir simple à industrialiser. [0007] Un but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication de cadran de montre noir différent des procédés de l'art antérieur. FEHR-2-FR 3036812 2 [0008] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un procédé de fabrication d'un cadran de montre noir, comportant les étapes suivantes : -découpe d'un substrat métallique ; -dépôt d'un revêtement noir sur ledit substrat ; 5 -pose d'index sur ledit revêtement, ledit revêtement comportant des nanotubes de carbones. [0009] Les nanotubes de carbone ont la propriété connue en soi d'absorber la lumière, notamment la lumière parallèle à l'axe des nanotubes, qui est piégée dans le tube et ne parvient que très rarement à en sortir. Le coefficient d'absorption de la lumière des nanotubes 10 de carbone est donc plus haut que celui de tous les autres matériaux connus à l'heure actuelle. Par conséquent, l'utilisation de nanotubes de carbones sur le cadran permet d'obtenir une surface très noire. Des tapis de nanotubes de carbone ont par exemple été réalisés qui sont capables d'absorber jusqu'à 99,955 % de la lumière reçue. [0010] L'utilisation de nanotubes en horlogerie est connue en soi. Par exemple, 15 W014023584A1 décrit une application des nanotubes pour faciliter la polymérisation de la colle UV utilisée pour coller le spiral au piton d'un mouvement mécanique. [0011] U52010214880A décrit une pièce micromécanique en silicium, et munie d'un revêtement supplémentaire antifriction tel que des nanotubes de carbone. [0012] US2013029157A décrit des pièces micromécaniques d'un mouvement horloger 20 mécanique avec des propriétés tribologiques accrues grâce à un revêtement de nanotubes de carbone par exemple. [0013] W013150028A1 décrit un matériau composite à base d'or, de cuivre et de cadmium, et comprenant des nanotubes de carbone. Cette pièce peut être utilisée par exemple dans le domaine de l'horlogerie pour la décoration. Les nanotubes de carbone sont utilisés 25 pour améliorer la résistivité et faciliter ainsi le dépôt galvanique ultérieur. Ils ne déterminent pas directement la couleur de la pièce. [0014] Dans tous les documents ci-dessus, les nanotubes sont utilisés pour différentes propriétés physiques remarquables, par exemple des propriétés tribologiques ou électriques. Ces propriétés sont importantes dans certaines pièces d'une montre mécanique, mais ne présentent aucun intérêt pour la fabrication d'un cadran de montre. Par conséquent, ces solutions n'ont jamais été appliquées à la fabrication de cadrans de montres. FEHR-2-FR 3036812 3 [0015] La couleur noire des nanotubes de carbone est connue en soi, et utilisée par exemple dans US2011301282A qui suggère un plastique noir formé à partir d'une quantité comprise entre environ 0,01 percent et 0,3 percent en poids de matière à base de nanotubes de carbone, le reste étant formé de polymère. Ce procédé convient uniquement à la fabrication 5 de pièces en plastique, mais pas à la fabrication de cadrans de montre qui nécessitent le plus souvent un substrat métallique. [0016] Dans un mode de réalisation, le revêtement donnant la couleur noire au cadran comporte un vernis, par exemple un vernis noir ou éventuellement translucide, dans lequel des nanotubes de carbone sont dilués. Ce procédé présente l'avantage d'une mise en oeuvre aisée, 10 notamment dans une fabrique de cadrans qui dispose souvent d'un atelier de vernissage. [0017] Le vernis comporte au moins 1 pourcent en masse, de préférence au moins 10 pourcent en masse, de nanotubes de carbone. [0018] Dans un autre mode de réalisation, le dépôt d'un revêtement implique la croissance de nanotubes de carbones sur le substrat métallique, par exemple directement sur 15 le substrat métallique. Cette solution permet de réaliser un tapis de nanotubes de carbones, et donc une surface extrêmement noire. [0019] L'épaisseur de ce revêtement est déterminée par la longueur des nanotubes, dont, l'axe desdits nanotubes est sensiblement perpendiculaire à la surface supérieure du substrat. Une épaisseur comprise entre 0.05 et lmm permet à la fois de garantir une absorption 20 suffisante et de limiter l'épaisseur du cadran. [0020] Le tapis de nanotubes peut être recouvert d'une laque ou d'un vernis transparent très fin, par exemple pour des raisons esthétiques ou afin d'éviter le risque de décollage des nanotubes. [0021] Dans un autre mode de réalisation, le dépôt d'un revêtement implique, le dépôt 25 d'un revêtement comportant le collage d'une plaque avec des nanotubes de carbones sur le substrat. [0022] La plaque peut être revêtue de nanotubes de carbones. Elle peut être collée sur le substrat métallique. L'axe des nanotubes est de préférence sensiblement perpendiculaire à la surface supérieure du substrat. FEHR-2-FR 3036812 4 [0023] Cette solution permet d'obtenir un noir tout aussi intense que le deuxième mode de réalisation, sans nécessiter la croissance des nanotubes directement sur le substrat. On limite ainsi le nombre de manipulations du substrat avant et après le revêtement, ce qui réduit le risque de le rayer ou de l'endommager. On évite aussi le risque de déformation du cadran 5 placé dans l'enceinte de production de nanotubes. [0024] Cette solution permet aussi de produire des plaques avec un tapis de nanotube de carbone de relativement grande dimension, qui peut ensuite être découpée pour revêtir plusieurs cadrans. [0025] L'invention a aussi pour objet un cadran de montre noir, dans lequel la couleur 10 noire est obtenue grâce à des nanotubes de carbone. [0026] L'invention a aussi pour objet un cadran de montre noir obtenu par le procédé décrit ci-dessus. Brève description des figures [0027] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles : 15 - La figure 1 illustre une vue en coupe schématique d'un cadran de montre noir selon un premier mode de réalisation de l'invention. - La figure 2 illustre une vue en coupe schématique d'un cadran de montre noir selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. - La figure 3 illustre une vue en coupe éclatée schématique d'un cadran de montre 20 noir selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention [0028] Un premier mode de réalisation de l'invention va être décrit en relation avec la figure 1. Dans cet exemple, le cadran comporte un substrat métallique 1, par exemple un substrat en laiton. [0029] Le substrat est recouvert d'une couche de vernis 2 dont la couleur noire très 25 sombre est obtenue en diluant des nanotubes de carbone 21, par exemple des nanotubes de FEHR -2-FR 3036812 5 carbone agglomérés, dans une base de vernis 20. La taille des nanotubes est fortement exagérée sur la figure ; en pratique, les nanotubes ont typiquement un diamètre de quelques nanomètres et une longueur inférieure au millimètre. [0030] Les nanotubes de carbone 21 améliorent le coefficient d'absorption lumineuse du 5 vernis de base et permettent ainsi d'obtenir un vernis très sombre. Le vernis permet quant à lui de tenir les nanotubes de carbone et d'éviter qu'ils ne se décollent et polluent l'intérieur de la montre. [0031] Le cadran peut être percé d'un ou plusieurs trous 10 pour le passage des axes d'aiguilles. Des index 11 peuvent être fixés au-dessus du revêtement 2. 10 [0032] Un autre mode de réalisation va être décrit en relation avec la figure 2. Dans cet exemple, une feuille (tapis) de nanotubes de carbone 2 est produite directement sur le substrat 1, par exemple par évaporation de carbone à haute température et sou haute pression, dans une atmosphère de gaz rare. D'autres méthodes de synthèse, y compris des méthodes par ablation laser ou par déposition CVD, peuvent être mises en place. 15 [0033] Il est possible de faire croitre les nanotubes de carbone sur une couche de liant non illustrée sur le substrat 2, afin de réduire le risque de décollage. Dans la variante illustrée, une laque transparente 3 optionnelle est déposée par-dessus le tapis de nanotubes de carbone afin de les tenir ou pour des raisons esthétiques. [0034] Un troisième mode de réalisation va être décrit en relation avec la figure 3. Dans 20 cet exemple, une feuille (tapis) de nanotubes de carbone 2 est produite sur une plaque 4 rigide ou fixe qui est ensuite fixée sur le substrat 1, par exemple par collage au moyen de colle 5. Comme dans la variante ci-dessus, le tapis de nanotubes de carbone peut être produit par évaporation de carbone à haute température et sou haute pression, dans une atmosphère de gaz rare. D'autres méthodes de synthèse, y compris des méthodes par ablation laser ou par 25 déposition CVD, peuvent être mises en place. Cette méthode présente l'avantage de ne pas exposer le substrat 1 à la haute température ni à la pression de l'enceinte de génération de nanotubes de carbone. Dans la variante illustrée, une laque transparente 3 optionnelle est déposée par-dessus le tapis de nanotubes de carbone 2 afin de les tenir. 30 FEHR-2-FR REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un cadran de montre noir, comportant les étapes suivantes : -découpe d'un substrat métallique (1) ; -dépôt d'un revêtement noir (2) sur ledit substrat ; -pose d'index (11) sur ledit revêtement, caractérisé en ce que ledit revêtement (2) comporte des nanotubes de carbones (21). 2. Procédé selon la revendication 1, ledit revêtement (2) comprenant un vernis (20) dans lequel les nanotubes de carbone (21) sont dilués. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel ledit vernis (20) comporte au moins 1 10 pourcent en masse de nanotubes de carbone. 4. Procédé selon la revendication 1, le dépôt d'un revêtement comportant la croissance de nanotubes de carbones (21) directement sur le substrat (1). 5. Procédé selon la revendication 4, l'axe desdits nanotubes de carbone (21) étant sensiblement perpendiculaire à la surface supérieure dudit substrat (1). 15 6. Procédé selon la revendication 1, le dépôt d'un revêtement comportant le collage d'une plaque (4) avec des nanotubes de carbones (21) sur ledit substrat. 7. Procédé selon la revendication 6, ladite plaque (4) étant revêtue d'un tapis (2) de nanotubes de carbones (21). 8. Procédé selon la revendication 7, l'axe desdits nanotubes de carbone (21) étant 20 sensiblement perpendiculaire à la surface supérieure de la plaque (4). 9. Cadran de montre noir, caractérisé en ce que la couleur noire est obtenue grâce à des nanotubes de carbone (21). 10. Cadran de montre selon la revendication 9, obtenu par le procédé de l'une des revendications 1 à 8. 25 FEHR-2-Fli