À la source de l’innovation

« Il y a deux ou trois ans encore, les marques envoyaient des responsables de département visiter le Salon. Aujourd’hui, on y croise de plus en plus de directeurs R&D, marketing ou produits, voire des directeurs généraux. » Olivier Saenger jubile. Les salons EPHJ-EPMT (Environnements professionnels de l’horlogerie-joaillerie et de la microtechnique), dont il est l’un des organisateurs, ont fermé leurs portes le 27 mai dernier sur un nouveau record de fréquentation. Plus que jamais, le secteur de la sous-traitance représente pour les marques une mine d’innovations quasi inépuisable. La qualité des nouveautés, issues parfois de la recherche fondamentale, est l’une des particularités de cette 10^e édition. Parmi les dizaines d’innovations, deux revêtements pour l’horlogerie ont retenu toute l’attention.

Un revêtement blanc PVD

Fruit du travail de développement de l’Institut des microtechnologies appliquées de la HE-Arc Ingénierie à La Chaux-de-Fonds, le revêtement blanc PVD est peut-être l’une des trouvailles dont on a le plus parlé cette année. En effet, nombreux sont ceux qui ont essayé de le mettre au point, sans pourtant jamais parvenir à un résultat probant. Le dépôt physique sous vide en phase vapeur (ou PVD, de l’anglais « physical vapor deposition ») est une technologie connue depuis plusieurs années : dans un environnement où règne une pression proche de celle présente sur la Lune, le matériau à déposer est vaporisé par un gaz ionisé (plasma). Les particules du matériau se condensent ensuite sur les surfaces à revêtir. Les épaisseurs des couches sont de l’ordre de 2 à 3 microns, de quoi laisser visibles des décorations gravées, mêmes très fines.

La nature même de la méthode, qui relève de la physique plus que de la chimie, rend délicate l’obtention d’une couleur autre que celle du matériau vaporisé. Difficile dans ces conditions d’obtenir un blanc profond, proche de celui de l’émail. C’est pourtant le résultat auquel est parvenu Patrick Jeanneret, assistant de recherche à l’Institut des microtechnologies appliquées. « La recette de ce blanc n’a rien de sorcier, mais nous la tenons secrète, explique Oksana Banakh, professeure et responsable de ce même institut. Tout ce que je peux vous dire est que le rendu joue sur les propriétés physiques de la lumière et son interaction avec le revêtement. »

La HE-Arc ayant pour vocation de breveter le résultat de ses recherches et non de les commercialiser, l’institution s’est approchée de la société LAC, à Plan-les-Ouates. Active dans les revêtements PVD, elle était à l’origine un laboratoire de recherche. « C’est la première fois que nous travaillons en partenariat avec une école, se réjouit son directeur, Serge Bourquard. Nous avons tout de suite été séduits par l’idée et le résultat du PVD blanc. En collaboration avec la HE-Arc Ingénierie, nous devons maintenant optimiser ce revêtement et passer du laboratoire à l’industrialisation. » En phase de finalisation, le PVD blanc sera donc disponible dans quelques mois pour l’habillage de pièces internes (cadrans, ponts ou aiguilles). Une année supplémentaire de développement sera encore nécessaire pour une utilisation externe (carrures, bracelets).

La céramique hybride

Issue non pas de la recherche fondamentale mais de l’industrie dentaire, la céramique hybride offre également des solutions d’habillage inédites. Développé par la société autrichienne Invicon, présente pour la seconde fois à l’EPHJ, ce nouveau revêtement possède tout à la fois les qualités de la céramique de zirconium et celles des laques utilisées dans l’horlogerie : inrayable mais souple, insensible aux UV et disponible dans toutes les couleurs, y compris, depuis cette année, dans des teintes luminescentes, résultat d’un mélange avec du Superluminova.

Dans le détail, la céramique hybride allie microcéramiques, pigments de couleur et polymères. Une recette et un procédé de fabrication à basse température qui offre à cette matière des caractéristiques tant physiques qu’esthétiques jusqu’ici inconnues en horlogerie. D’une part, la céramique, présente dans des proportions variables, lui confère une dureté suffisante pour la rendre difficilement rayable ; d’autre part, l’interconnexion tridimensionnelle des polymères lui donne une élasticité qui la protège des cassures ; la cuisson enfin, à seulement 120 °C, épargne les pigments, offrant ainsi des possibilités de colorations denses et intenses quasi infinies.

La matière, dont la consistance va du miel coulant à la pâte à modeler, se prête au revêtement de quantité de surfaces. Dans l’horlogerie, couronnes, boîtiers, aiguilles ou poussoirs sont autant d’éléments susceptibles d’accueillir de la céramique hybride. Une céramique qui peut ensuite être usinée, gravée, voire sertie.

Les imprimantes 3D ont fait d’importants progrès ces dernières années. En quelques heures, il est aujourd’hui possible de réaliser des prototypes fonctionnels, constitués de plusieurs résines différentes, de très souples à très dures, et même transparentes, éjectées simultanément par plusieurs centaines de buses. À l’EPHJ, l’entreprise Zedax installée à La Neuveville faisait la démonstration de son savoir-faire avec les machines de la société israélienne Objet Geometries.

Mais la véritable nouveauté en matière de prototypage rapide est une authentique révolution. Baptisée « Fusion sélective laser », la méthode consiste à imprimer en trois dimensions des objets directement en métal. Comme pour la résine, la machine superpose des couches de poudre de métal, lequel est au fur et à mesure fondu au laser. Cette technologie ouvre la porte à la production de produits finis en petites séries, jusqu’ici impossibles à réaliser.

En passant directement de la conception sur ordinateur à la réalisation 3D, la Fusion sélective laser permet en effet la création d’un seul tenant, sans soudure ni assemblage, de pièces complexes, comme les maillons d’un bracelet de montre, par exemple.

La technologie est proposée en Suisse par la société Eichenberger Futuretech, coentreprise réunissant quatre sociétés dont Eichenberger, à Reinach (BL), et La Manufacture, à Meyrin (GE). Il est aujourd’hui possible de réaliser des prototypes en acier inox, en acier chrome-cobalt, en aluminium ou en titane. En collaboration avec le fabricant allemand Concept Laser, Eichenberger Futuretech est en train de mettre au point un procédé pour l’or. De quoi réjouir les bijoutiers.

Article paru dans le BIPH