Fabrication mouvement horloge

[STEVENS]

désolé mais il est possible de trouver de l'acier au chrome dont la valeur est comprise entre 1 et 25 %
Mais l'acier au chrome c'est quoi ? Conformément à la norme européenne EN 10088-1 12 % en masse de chrome, et moins de 2% de carbone. Cela s'appelle acier Martensite n° 410 OU 430. alliage de chrome et de fer et % de carbone contrôle. Il est solide et dur et difficile à soude. Utilisé en coutellerie. Précisément pour la dureté et l'inoxabilité. l'acier Ferrique c'est 17 à 27% de chrome et très pauvre en carbone il est magnétiques.
Maintenant si vous voulez un super acier inox utilisez l'acier duplex il est deux fois plus solide que le 316 et le 904 L.

Maintenant si vous chercher à me faire dire que je fait une erreur avec l'acier inox vous serez très déçu. comme je le dit plus haut il existe une très grande variétés d'acier inox qui peuvent très bien trouver place en mécanique je vous rappel que les ressort de montre sont en acier inox par exemple. Mais il y a comme dans toute chose les réfractaires aux idées nouvelles. Si l'industrie horlogère ne semble pas si intéresser plus allez leur demander pourquoi ?


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Voici une mouvement que j'ai fabrique il y à maintenant 8 ans depuis il tourne sans problème. Les axes et pignons sont de l'inox 410. Il y a aucune usure ni dans les pivots ni dans les bouchons en bronze. Pour l'ancre il est construit en acier à très forte teneur de carbone et trempé restons fidèle au bonne vieille recette. Les Platines sont en fer écroui ou j'ai laissé la couche d'écrouissage pour la protection et sa marche très bien. jusqu' ici
Comme dit plus haut je ne suis pas en erreur sur le choix de mes aciers allier cela à été bien pensé.
Je recherche avant tout un renouveau du look, mare des mouvements traditionnels la comtoise ça va mais bas ta à la longue.
Je recherche également les nouvelles matières qui peuvent être exploité dans les mouvements.
je ne suis pas conservateur des règles établies depuis 200 ans et dans lesquels l'horlogerie se borne à ne pas vouloir sortir quand il sagit de mouvement d'horloge.
Pour le laminoir oui j'ai un laminoir de forgeron sorry mais les laminoirs jouet de bijoutier.

[STEVENS]

Pourquoi donc? A moins que là aussi il manque le second membre de la proposition.
C’est un problème de mouvement relatif. Un microbe assis sur la platine verra le pivot tourner et inversement, un microbe assis au bout du pivot verra la platine tourner.
@+

Mais qui donc a commencé l'oeuf ou la poule
Ceci pour dire que les impuretés dans le métal que cela soit au pivot ou au bouchons les impuretés sont première cause de l'usure.Les composants du papier comme vous le relever très bien, est bien la cause de l'usure et non le mouvement , mais si le papier était en mouvement sur la plume du stylo à votre avis ou auriez vous l'usure ? Dans ce cas il serait logique de faire tourné le plus tendre dans le plus dure et non l'inverse.
Les premiers ech à cylindre avait une roue en laiton. Les résultats ont été très vite vu, la roue en laiton coupe le cylindre pourtant en acier. allez comprendre la logique. la roue en acier et le cylindre en acier de même acier = résultats grippage sur le cylindre, il serait logique de faire un cylindre plus dure que la roue mais alors les pointes des dents de la roues seront victime de l'usure, ou bien la roue va re découpé le cylindre comme avec roue en laiton ? Ou bien le problème est due aux impuretées du laiton ou au laiton lui même ?.

[TOKEI]

STEVENS, je réponds juste à votre avant dernier post.

désolé mais il est possible de trouver de l'acier au chrome dont la valeur est comprise entre 1 et 25 %

Don’t worry, c’était juste une question.
Dans mes recherches en coutellerie pour remplacer mes vieux Laguiole en acier au carbone je n’avais trouvé que les 420, 425, 440 et tous les Aus, 6, 8,10, plus d’autres nuances d’inox. Alors pourquoi pas le 410, qui fait entre 11,5 et 13,5 % de chrome.
Bien d’accord que : en horlogerie, comme en mécanique, comme en coutellerie, il existe des tas de nuances d’acier au carbone ou inox, à choisir en fonction de ce que l’on recherche. Un couteau en acier au carbone s’affûte facilement et tient bien la coupe, mais il vaut mieux ne pas le passer au lave vaisselle. Les lames pour bien couper la tomate, le pain, le carton ou le bois seront forcément différentes. L’acier CPM 440 V donne la plus grande dureté, mais il est en conséquence fragile au choc.

Maintenant si vous chercher à me faire dire que je fait une erreur avec l'acier inox vous serez très déçu

Loin de moi cette idée. Je ne sais pas s’il existe aujourd’hui un débat au sein de la communauté des Maîtres horlogers pour ce qui est de « inox or not inox », mais il ne me viendrait pas à l’idée d’y prendre part, n’étant ni maître horloger …....ni horloger tout court.
Quand à savoir évoluer, je pense que ceux comme moi qui sont nés juste à la fin de la première moitié du 20 eme siècle ont forcément appris à évoluer. Les matières plastiques, la photocopie, etc, n’existaient même pas. J’ai utilisé le téléphone la première fois à l’âge de 16 ans et aujourd’hui j’utilise avec plaisir les fonctionnalités des téléphones mobiles de toute dernière génération. J’ai commencé en informatique (le terme n’existait pas encore) sur des cartes et rubans perforés en 1965 et aujourd’hui je ne peux plus me passer de mes PC en réseau, je programme mes outils informatiques, etc.

Alors pourquoi pas l’inox pour les pivots des garde temps actuels ! On met même de la céramique dans les vulgaires robinets.

[TOKEI]

STEVENS,
J’ai pris un peu de retard dans les discussions avec vous, car j’étais dans les gros calculs pour trouver une solution à 6 roues en réponse au fil ouvert par Cepheus1960 au sujet de La base de Calcul pour une Equation du Temps. Pour dire la vérité : « Je fais mon petit mariole pour lui en mettre plein la vue ». Ne lui répétez pas.

Je réponds à votre dernier post.

Les résultats ont été très vite vu, la roue en laiton coupe le cylindre pourtant en acier. allez comprendre la logique

Ces problèmes ne sont pas simples et c'est pourquoi j'ai demandé en tout début de mon implication dans ce fil de discussion s'il existait une étude scientifique de ces problèmes d'usure entre pivots et paliers.
Mais ces problèmes ne sont pas extraordinairement complexes non plus. On peut être surpris de voir le laiton couper l'acier, mais on comprend pourquoi si on réalise qu'il y a des impuretés ou des poussières très dures entre les deux. Les Egyptiens coupaient bien avec de simples cordes ou des scies en cuivre les pierres calcaires pour construire leurs monuments, mais ils mettaient du sable le long des cordes et des scies.
Si des métallurgistes ont travaillé sur ces sujets en équipe avec des horlogers ils ont bien du trouver l'explication à tous ces phénomènes constatés, comme sur l'ech à cylindre par exemple.

[STEVENS]

Merci de votre réponse j'eus peur d'avoir été trop vert mais cette discutions sur l'inox devient un rien trop longue et pas vraiment le centre d'intérêt ici. étant donner que tout a bien été dit.
A ma connaissance il n'y à pas d'étude sur le comportement des pivots et bouchons disponible au publique cela reste un problème d'ingénieur et ne sort pas des bureaux d'étude
Mais voici ce que moi j'en pense, outre le fait quil est bien établi que le métal en lui même et des impuretées quil contient est un facteur très importent. Je rappeler l'absence de micro fissure dans l'inox par rapport à un acier allier au carbone.
Quand aux pivots la première chose qui vient à l'esprit est le frottement .
Je rappel ici les lois de physique auquel il répond.

1° Le frottement (f) est à peu près indépendant de la surface de contact si la force qui est appliqué l'une sur l'autre des surface ne change pas.
2° Le frottement (f) est à peu près indépendant de la vitesse du mobile, en fait il diminue lentement quand la vitesse du mobile augmente.
3° Le frottement (f) est directement proportionnel à la force (F) exercée par le mobile sur la surface de glissement.
4° Le frottement(f) dépend de la nature des surfaces frottantes.
Ces lois se résume dans la relation f =kF


Pour déterminer le frottement un dispositif simple ici pour déterminé le glissement au démarrage, la surface de glissement AB portant l'échantillon est inclinée jusqu'à ce que le bloc O commence son mouvement de descente. On mesure l'angle d'inclinaison. En appliquant les règle connues de la décomposition des force, il vient: force F exercée par le mobile sur la plan F = P.cos de l'angle force (f) due au frottement.
f=F' f= P. sin angle
Le coefficient de frottement k au démarrage est
k = (f) divisé pas F ; k = P.sin angle le résulta div par P.cos angle ; k = tg de l'angle.
Pour faire simple les surface de frottement acier sur acier = 0,15 et si les surface graissées k = 0,07
Le frottement diminue l'effet utile des forces d'ou perte d''énergie dans les frottements.
( étant donner que le frottement augment avec la force,cette petite règle démontre l'inutilité d'augmenter le poids d'une horloge quand celle-ci ne fonctionne plus le résultat est une augmentation des frottements et destruction des pivots)

Nous pouvons reporté cette même expérience sur un pivot et reporté la décomposition des forces et l'effet sur le bouchon

Le point (m) sur le dessin est le point de contact ou est applique les résultantes des forces à cette endroit l'huile devra résisté à la pression exercé par le pivots ceci indépendamment de sa viscosité.
Ne devons pas ici oublier que le pivot frotte contre l'épaulement du bouchon il faut donc ajouter le couple de frottement de l'arbre contre l'épaulement du bouchon . Pour cette raison dans les montres les contre pivots ont leurs utilité.
La puissance perdue par le frottement à l'épaulement est P= cf.w
P est la puissance exprimée en watt
cf est le couple de frottement en (N.m) newton par mettre²
w est la vitesse angulaire en (rad/s)
Dans les montres ou horloges nous échappons (vue la faible vitesse de rotation) à l'évacuation de l'énergie perdue sous forme de chaleur. Mais en mécanique cette notion doit également ne pas être ignoré car elle modifie les jeux de fonctionnement et risque de grippage, la qualités du lubrifiant, les caractéristique physiques des métaux.
J'ai déjà dit que la longueur des pivots avait une grande importance dans le fonctionnement des mouvements sans être trop petit et sans être trop long si il est bien établi que le frottement est indépendant de la surface il n'en reste pas moins que la capacité du matériau à supporté l'énergie engendrée par le frottement est importante

Voila pourquoi une notion de pression diamétrale dans les bouchons devient un facteur de réussite pour la longévité d'un mouvement.
F est la charge sur le palier ( pression du pivot)
D est la diamètre de l'alésage ( diamètre du pivot + jeu réglementaire)
L est la longueur du bouchon
P est la pression diamétrale en newton par mm².
Je suis un rien technique et compliqué ici mais il est trop simple de résoudre le problème d'usure des pivots par le simple fait d'un bon alliage d'acier.En fait il est possible de faire une synthèse de ceci et de mieux comprendre que dans l'horlogerie il y à intérêt à avoir des pivots de très petit diamètre,( mais attention à ne pas rompre la pression diamétrale supportable par le bouchon, risque d'usure et de mal fonctionnement ) la vitesse angulaire sans trouve plus grande d'où très légère diminution du frottement par la diminution des pivots le point (m) de pression est réduit d'où diminution du frottement. Le petit diamètre des pivots aura aussi pour effet de minimisé la variation de la force motrice et donc de réduire une éventuelle augmentation des frottements
le fait de faire des pivots très petit oblige un acier très résistant.
Dans les axes de balancier la diminution des épaulement tant sur l'épaulement du rubis que sur le contre pivot.
La question à poser est très simple pourquoi dans les anciens cartels louis XV par exemple il est relativement rare d'avoir des pivots mangés par l'usure et de même pour les trous dans les platines pour des mouvement qui ont deux cents ans. Malgé le fait que leurs alliages était loin d'une pureté que l'on connait de nos jours dans nos aciers et laitons. Il est impossible d'ouvrir une pendule moderne sans avoir après 10 ou 20 ans de marche du jeu et du grippage dans tout les coins Si c'est çà le progrès en pendulerie je reste très dubitatif

[TOKEI]

Merci pour ces infos.
Toute la première partie est classique car enseignée en physique à l'école.
La deuxième partie avec la notion de pression diamétrale est moins connue (en tous cas pour moi).

Je suis un rien technique et compliqué ici mais il est trop simple de résoudre le problème d'usure des pivots par le simple fait d'un bon alliage d'acier.En fait il est possible de faire une synthèse de ceci et de mieux comprendre que dans l'horlogerie il y à intérêt à avoir des pivots de très petit diamètre,( mais attention à ne pas rompre la pression diamétrale supportable par le bouchon, risque d'usure et de mal fonctionnement ) la vitesse angulaire sans trouve plus grande d'où très légère diminution du frottement par la diminution des pivots le point (m) de pression est réduit d'où diminution du frottement. Le petit diamètre des pivots aura aussi pour effet de minimisé la variation de la force motrice et donc de réduire une éventuelle augmentation des frottements

C'est sans doute vrai mais j'ai du mal à imaginer que la réduction du diamètre des pivots soit un facteur favorable. Certes le point m est réduit mais il subit une plus grande force au mm 2 qui écrase le film d'huile. Je croyais donc intuitivement qu'un gros pivot avec un film d'huile plus étendu maintenait mieux les surfaces métalliques à distance l'une de l'autre.
Mais je me méfie de mon intuition, car dans d'autres domaines elle m'a déjà joué des tours. Exemple: je pensais que l'intercooler sur les voitures à turbo (ou sur les compresseurs) réduisait le rendement de la machine en retirant de la chaleur à son cycle thermodynamique, jusqu'à ce que l'analyse des équations me prouve le contraire. Le rendement s'améliore.......sinon les constructeurs n'afficheraient pas Intercooler sur la caisse de leurs bagnoles pour faire riche.

Je vais continuer à creuser le sujet du pivot pour trouver la faille de mon intuition.

[STEVENS]

L'horlogerie et les problèmes rencontre ne sont compréhensible que par un développement des règles de physique trop souvent oublié. il est bon de les rappeler de temps en temps

Il s'agit d'un savant mélange entre
la force sur le pivot, le diamètre, la longueur sa vitesse de rotation, l'énergie fournie par le frottement, la matière des deux composant, pivot et bouchons.
Il est évident que le diamètre d'un pivot doit être en corrélation avec la charge quil doit subir.
Je revient encore sur mon exemple des cartels du 18 sc ou les pivots sont très fin et pourtant supporte très bien les contraintes mécanique.
le juste milieux est très difficile à trouver tant il y a de paramètre en jeux.

[TOKEI]

En tous cas, et fort heureusement, l'horlogerie n'est pas victime des méchants phénomènes décrits ci-dessous.
Il ne manquerait plus que la cavitation! Le métier est déjà assez compliqué comme ça !

"Les mécanismes de l'usure par cavitation sont montrés au travers de trois exemples industriels. Le premier exemple est un palier hydrodynamique qui est fortement endommagé par la cavitation due à l'instabilité de l'écoulement du liquide. Le deuxième exemple concerne un palier de translation à faible vitesse. Dans un premier temps, on constate des traces d'abrasion sur la surface du contact du palier. Mais une étude plus approfondie montre que les particules d'usure produites par la cavitation sont la cause principale de l'usure par abrasion à trois corps. Le dernier exemple présente quelques cas d'endommagement des paliers lubrifiés dans les moteurs diesel lent/semi-rapide pour l'application marine ou centrale électrique. À cause des fluctuations de l'effort radial du vilebrequin et de l'écoulement instable du lubrifiant, la variation de la pression de l'huile peut être suffisante pour produire le processus de la cavitation : germination des bulles, implosion, et formation des microjets."

[STEVENS]

En tous cas, et fort heureusement, l'horlogerie n'est pas victime des méchants phénomènes décrits ci-dessous.
Il ne manquerait plus que la cavitation! Le métier est déjà assez compliqué comme ça !
."

Chaque mécanique à sa propre logique et un comportement qui lui est propre. Les remèdes appliqués à l'un ne serons pas forcement bon pour l'autre.

J'ai retrouvé ma table de comparaison que je chercher depuis trois jours sur les valeurs des frottements entre métaux de différentes nature.

Je relève les valeurs du frottement en (k) pour L'acier mi dur trempé sur bronze valeur du frottement à sec 0,3 k
Valeur du frottement pour l'acier inox au chrome sur bronze 0,2 K. Lubrifier au bisulfure de molybdène les valeurs sont à divisées par 2. Donc comme vous pouvez le voir il n'y a pas vraiment de différence entre acier et inox au niveau des valeurs du frottement.

Pour réduire les frottements en horlogerie quelques règles doivent être suivie.
1° rendre les pivots des roues qui tourne avec vitesse les plus petits possible.
2° donner à ces roues le diamètre le plus petits possible. Et le poids minimum
3°avec les pivots très dure et de surfaces très polies
4° en tenant les bouchon les plus dure possible;
5° prendre grand soins au lubrifiant.
6° En ne donnant que la force motrice nécessaire pour entretenir le mouvement.
La valeurs du frottement n'est pas la principale chose qui donne une horloge de qualité, il est très important de l'uniformité du frottement. car un frottement très faible mais très variable sera plus destructeur qu'un frottement de valeur plus élevé mais uniforme en temps et valeur.

[TOKEI]

Très bonnes règles.
Les 5 et 6 concernent directement l'utilisateur. Moralité: ne jamais gonfler les poids de sa comtoise et remonter les ressorts des Mvts de Paris juste ce qu'il faut pour tenir jusqu'au remontage hebdomadaire suivant. A l'usage on trouve facilement le bon couple de remontage.

L'inox fait quand même gagner 1/3 au niveau du coeff de frottement et permet donc de réduire la force motrice et par voie de conséquence l'usure.
Autre avantage de l'inox: Les pivots sont usés par le laiton pourtant moins dur qu'eux à cause du phénomène "d'abrasion à trois corps". Le 3eme corps est constitué par des impuretés incluses dans les métaux eux mêmes (rare de nos jours), des poussières dont la silice (on en a toujours autant, sinon plus), ET des oxydes métalliques dont l'oxyde de fer Fe2O3 provenant des axes du garde temps s'il est soumis à l'oxydation par négligence. L'inox ne génère pas d'oxyde de fer.

[Ezekielchar]

Félicitation pour votre travail ^^ J'ai juste une petite question par curiosité. Vous dites le cadran en verre bombé peint fait à la main. Ce serait possible d'avoir un peu plus d'info là dessus? Procédés, techniques, éventuellement un ptit reportage.

[STEVENS]

Très bonnes règles.
Les 5 et 6 concernent directement l'utilisateur. Moralité: ne jamais gonfler les poids de sa comtoise et remonter les ressorts des Mvts de Paris juste ce qu'il faut pour tenir jusqu'au remontage hebdomadaire suivant. A l'usage on trouve facilement le bon couple de remontage.

L'inox fait quand même gagner 1/3 au niveau du coeff de frottement et permet donc de réduire la force motrice et par voie de conséquence l'usure.
Autre avantage de l'inox: Les pivots sont usés par le laiton pourtant moins dur qu'eux à cause du phénomène "d'abrasion à trois corps". Le 3eme corps est constitué par des impuretés incluses dans les métaux eux mêmes (rare de nos jours), des poussières dont la silice (on en a toujours autant, sinon plus), ET des oxydes métalliques dont l'oxyde de fer Fe2O3 provenant des axes du garde temps s'il est soumis à l'oxydation par négligence. L'inox ne génère pas d'oxyde de fer.

Super je vois qu'avec un rien de patience et quelques explications vous semblez mieux comprendre les avantages de l'inox en pendulerie.
Je n'ai pas le coefficient du polissage avec lequel les tests ont été réalisés donc il reste une inconnue. pour l'usure par l'abrasion du laiton je doit bien avouée ne pas avoir le recule suffisant , mais se qui est sur pour le moment sur le premier mouvement fait il y a huit ans maintenant il n'y a aucun problème au pivot.

[STEVENS]

Félicitation pour votre travail ^^ J'ai juste une petite question par curiosité. Vous dites le cadran en verre bombé peint fait à la main. Ce serait possible d'avoir un peu plus d'info là dessus? Procédés, techniques, éventuellement un ptit reportage.

Oui je comprend bien votre intrigue mais sorry pas de commentaire sur la technique qui me permet le tour de force.

[cepheus1960]

OK pour les secrets de fabrication pour le cadran de verre.
Mais ce cadran sera-t-il protégé à son tour par un verre bombé, du type qu'on retrouve sur la plupart des vieilles pendules?

[Ezekielchar]

Okay, merci quand même de nous faire part de cette création.