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Des dents élastiques pour rattraper les jeux d'engrenages

Nadège Aumond

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Des dents élastiques pour rattraper les jeux d'engrenages

La technique Mimetal permet d'obtenir une roue fendue, avec une largeur minimale de la lame de 2 centièmes de millimètre.

© D.R.

L'horloger suisse a conçu un microcomposant grâce aux possibilités offertes par le procédé de fabrication Mimetal.

«Il n'était pas imaginable de fabriquer un tel composant sans la technologie Mimetal de Mimotec », lance Jean-Marc Wiederrecht, directeur de la société d'horlogerie suisse Agenhor. La spécialité de la maison est la fabrication sur mesure de modules additionnels d'horlogerie, c'est-à-dire de mécanismes complexes qui assurent des fonctions autres que celle de donner l'heure.

« Nous avons conçu cette roue à rattrapage de jeu d'engrenage pour répondre à la demande d'un client qui souhaitait un affichage spécial comprenant deux aiguilles superposées et pour lequel il n'était plus possible de faire appel à un spiral [ressort à lame enroulée] », explique-t-il.

Le bureau d'études d'Agenhor a tâtonné et exploré plusieurs pistes durant deux ans avant de conclure que l'idéal serait vraiment de mettre au point des dents... élastiques ! « Nous avons donc foncé dans cette voie et cherché à introduire une partie élastique, raconte Jean-Marc Wiederrecht. Une fois que l'idée était là, tout s'est bousculé. Il nous a fallu une année de travail intensif pour parvenir à l'industrialisation. »

Des pièces monoblocs à 2 µm de précision

L'équipe s'est d'abord aperçue que deux parties symétriques ne fonctionnaient pas, elle s'est alors orientée vers une géométrie asymétrique comportant une partie solide pour transmettre les forces et une autre élastique qui rattrape les jeux. Pour aboutir, Agenhor a fait appel à Mimotec, développeur, suisse également, de procédés de fabrication originaux dérivés de la technique LiG-UV (acronyme allemand de Lithographie UV, Electroformage). L'un d'eux, baptisé Mimetal, permet la fabrication de composants micromécaniques métalliques pouvant atteindre, dans une zone locale, des facteurs de forme de 12 environ. « Je crois qu'actuellement, il n'y a pas d'autre solution que la technique Mimetal pour obtenir cette roue fendue, la largeur minimale de la lame est de 2 centièmes de millimètre, soit trois fois plus fin qu'un cheveu ! » s'enthousiasme Jean-Marc Wiederrecht. Les dents mesurent pour leur part environ 2,5 dixièmes de millimètre de hauteur.

Cette technique comporte globalement trois étapes : la première consiste à structurer le négatif de la pièce dans une résine photosensible. Pour ce faire, Mimotec fait appel à des opérations classiques de photolithographie : une résine photosensible, préalablement déposée sur un substrat de verre, est insolée par une source UV au travers d'un masque. La cavité ainsi réalisée est alors remplie de métal par le biais de techniques d'électroformage (bain galvanique). La pièce est ensuite libérée du substrat et mise à l'épaisseur par rodage.

L'état de surface des flancs des pièces obtenues par ce procédé est quasiment parfait. Ce qui évite les retouches de polissage, un atout majeur à cette échelle.

« De plus, cette technologie nous libère totalement du point de vue de la géométrie », ajoute Jean-Marc Wiederrecht.

Outre la liberté de conception dans le plan XY, l'obtention de pièces monoblocs avec une précision de plus ou moins 2 µm, le procédé Mimetal permet également de générer des pièces totalement amagnétiques.

LE DÉFI

Répondre à un besoin qui dépasse les limites des pièces horlogères conventionnelles.

LA SOLUTION

Faire appel au procédé de fabrication Mimetal de Mimotec, dérivé de la technique LiG-UV.

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