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Observation de pièces d’horlogerie avec un microscope numérique

Produits par excellence de la microfabrication de précision, les horloges mécaniques ont une longue histoire qui remonte aux tours du 13e siècle. À l’origine, des poids assuraient la rotation des roues dentées, mais la découverte des mécanismes à ressorts au 15e siècle conduit à la miniaturisation des horloges. Utilisées à partir de la fin du 19e siècle, les montres-bracelets continuent d’être portées à ce jour. La production horlogère est plus récente au Japon. Cependant, depuis que l’entreprise japonaise Seiko a créé ses premières montres à quartz en 1969, le Japon fait figure de chef de file en matière de mouvement d’horlogerie électronique.
Cet article présente une vue d’ensemble des pièces d’horlogerie ainsi que des exemples d’observations de ces pièces avec un microscope numérique.

Qu’est-ce que les mouvements et les ébauches ?
Fréquence et empierrage des horloges mécaniques
Fréquence des horloges à quartz
Exemples d’observations de pièces d’horlogerie avec un microscope numérique

Qu’est-ce que les mouvements et les ébauches ?

Le mouvement désigne l’élément mécanique à l’intérieur du boîtier de l’horloge qui confère sa force motrice. Il existe deux types de mouvements dans les horloges mécaniques : ceux à remontage automatique et ceux à remontage manuel. Aujourd’hui, les mouvements à remontage automatique sont la norme. Selon le fabricant, le numéro de modèle attribué au mouvement peut être appelé calibre.

Les horlogers ne créent pas tous leurs propres mouvements. Nombreux sont ceux qui achètent les mouvements incomplets produits par des fabricants de mouvements.
C’est ce que l’on appelle une ébauche ; un terme désignant un support vierge, un brouillon ou une esquisse.

Fréquence et empierrage des horloges mécaniques

Fréquence des horloges mécaniques

Le mouvement d’une horloge mécanique est généré par un spiral, lequel est inséré au centre de la pièce appelée balancier. La détente et la compression répétées du spiral génèrent un mouvement de va-et-vient au niveau du balancier (vibration).
La fréquence indique le nombre de vibrations du balancier par heure.
Les mouvements mécaniques les plus courants présentent une fréquence de 28800 (8 vibrations par seconde). Les mouvements haute fréquence dépassent cette valeur tandis que les mouvements basse fréquence ont une fréquence inférieure à cette valeur.

Empierrage

Dans une horloge mécanique, l’axe génère une usure du fait de la rotation des roues. C’est pourquoi des rubis artificiels sont utilisés comme paliers afin de limiter cette usure. Outre cette fonction de palier, les rubis servent également à protéger les palettes qui s’usent facilement sur l’ancre.
Les rubis sont les deuxièmes pierres les plus dures après les diamants, d’où leur utilisation de longue date dans les mouvements mécaniques. Plus l’empierrage est conséquent, plus le mouvement est de qualité et complexe.

A : balancier

B : pivot supérieur central du balancier

C : pierre centrale du balancier

D : spiral

E : ancre

F : palette de sortie

G : palette d’entrée

H : roue d’échappement

Fréquence des horloges à quartz

Une horloge à quartz comprend un oscillateur à quartz.
Ce quartz génère de l’électricité lorsqu’il est soumis à une force mécanique. C’est ce qu’on appelle l’effet piézoélectrique. À l’inverse, il génère une distorsion mécanique lorsqu’on lui applique une force électrique (tension). C’est ce qu’on appelle l’effet piézoélectrique inverse. Les oscillateurs à quartz font appel à l’effet piézoélectrique inverse.
En général, la fréquence est de 32,768 kHz. Elle est convertie en 1 impulsion par seconde (1 Hz) par un circuit intégré de manière à faire avancer la trotteuse d’1 seconde.

Exemples d’observations de pièces d’horlogerie avec un microscope numérique

Voici les exemples les plus récents d’observations de pièces d’horlogerie avec le microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE.