Module 2 · Chapitre 4 · 12 min
Les matériaux de la montre
Pourquoi ne pas fabriquer toute la montre en acier, le métal le plus solide de l’atelier ?
Objectifs
- Associer chaque famille de pièces à son matériau
- Comprendre les traitements de surface et les décorations
- Reconnaître les finitions classiques
Puisqu'une montre doit durer, pourquoi ne pas tout faire en acier trempé, dur et solide ? Essayons, et voyons ce qui se passe. Une platine en acier serait longue et coûteuse à usiner, car l'acier trempé use les outils. Elle rouillerait à la première trace d'humidité. Et l'acier s'aimante : approche un aimant de la montre, et toutes les pièces en acier s'attirent un peu les unes les autres, ce qui dérègle le balancier. Le tout-acier ne marche pas.
Les horlogers ont donc choisi, pièce par pièce, le matériau qui convient au travail demandé. Un exemple résume la logique : dans un engrenage, la grande roue est en laiton, mais le petit pignon avec lequel elle engrène est en acier. Pourquoi ? Parce que le pignon a peu de dents et tourne plus vite : chacune de ses dents travaille beaucoup plus souvent que celles de la roue. C'est lui qui doit être dur.
| Matériau | Où ? | Pourquoi ? |
|---|---|---|
| Laiton (cuivre + zinc) | platine, ponts, roues | facile à usiner, stable, ne rouille pas ; toujours traité en surface |
| Maillechort (cuivre-nickel-zinc) | ponts de haute horlogerie (Glashütte), balanciers | se patine joliment, se travaille sans traitement |
| Acier trempé | pignons, axes, vis, ressorts, leviers | dur, résistant à l’usure ; craint la rouille |
| Rubis synthétique | paliers, palettes, cheville | dureté 9, faible frottement |
| Alliages Nivarox / Nivaflex | spiral / ressort de barillet | élasticité stable avec la température, peu magnétiques, incassables |
| Cuivre-béryllium | balanciers de qualité | grand moment d’inertie pour une faible masse, stable |
| Silicium | spiraux, roues d’échappement, ancres modernes | amagnétique, léger, ne nécessite pas d’huile |
Le spiral mérite qu'on s'y arrête, car il montre comment un problème de physique devient un problème de matériau. Un ressort ordinaire devient un peu plus souple quand il chauffe. Or c'est la raideur du spiral qui fixe la cadence du balancier. Un spiral en acier ordinaire ferait donc retarder la montre en été et avancer en hiver. La solution n'a pas été mécanique, mais métallurgique : des alliages, comme le Nivarox, dont l'élasticité ne change presque pas avec la température. Plus récemment, le silicium a résolu un autre problème : il n'est pas magnétique du tout.
Les traitements de surface
Le laiton ne rouille pas, mais il s'oxyde : laissé nu, il se ternit. On le recouvre donc par galvanoplastie : on dépose par électrolyse une couche mince d'un autre métal, nickel ou rhodium (gris argenté brillant), ou or (doré). L'épaisseur va de 0,1 µm pour un simple « flash » à 20 µm pour un placage : de mille fois à quelques fois plus mince qu'un cheveu.
Les décorations
Pourquoi décorer des pièces que personne ne verra, sous un fond fermé ? En partie par tradition et par fierté du travail bien fait. Mais pas seulement :
- Côtes de Genève
- bandes parallèles réalisées à la meule, sur les ponts.
- Perlage
- petits cercles qui se chevauchent, souvent sur la platine.
- Soleillage
- stries rayonnant depuis un centre (rochet, roue de couronne).
- Anglage
- chanfrein poli à la main sur les arêtes des ponts : la marque de la haute horlogerie.
- Bleuissage
- vis et aiguilles chauffées à environ 300 °C : l’acier se couvre d’une fine couche d’oxyde bleue, qui le protège un peu de la rouille.
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