03/10/2020
 6 minutes

Les pierres et leur fonction dans le calibre

Par Tim Breining
CAM-1044-Edelsteine-2-1

Les pierres et leur fonction dans le calibre

Les montres et les bijoux sont un seul et même ensemble – du moins, à en croire les affichages et vitrines de la plupart des bijoutiers. On qualifie bien la montre pour homme « d’unique bijou masculin », et la montre dite pour femme est bien souvent ornée de jolies pierres, de cadrans en nacre et autres matériaux nobles. Si la montre féminine tend de plus en plus à se détacher de son statut de montre-bijou, les pierres précieuses et les garde-temps resteront liés à jamais, qu’il s’agisse d’une montre pour homme ou d’une montre pour femme d’ailleurs. Depuis des siècles, les horlogers ajoutent des pierres à leurs calibres pour leurs caractéristiques. Dans cet article, nous explorons leurs différentes utilisations dans les mouvements, nous vous expliquons la fonction et la raison de cet usage et coupons court à certaines légendes sur le sujet.

7, 17 ou 21 pierres – en quoi c’est important ?

7, 17, 21 pierres et plus : les anciennes montres affichaient automatiquement ce nombre sur leurs cadrans. Aujourd’hui, cette mention est majoritairement précisée par une gravure sur le calibre. On comprend vite pourquoi cette précision est affichée fièrement : elle souligne évidemment le caractère précieux de la montre. Vous imaginez bien que les équipes marketing ont largement véhiculé le fait que « plus il y a de pierres, meilleur c’est ». Résultat, certains modèles de la marque Waltham ont par exemple battu tous les records avec 100 pierres. Pourtant, seules 17 d’entre elles ont une fonction, tandis que les autres pierres sont montées dans le rotor sans but précis. Cette folie marketing trompeuse a conduit à l’introduction d’une norme ISO qui interdit de faire la publicité de pierres ne jouant aucun rôle au sein des calibres. Dès lors, la mention du nombre de pierres donne une indication plus fiable de la qualité du mouvement.

Quel rôle jouent ces « pierres » ?

La question majeure demeure sans réponse : quels types de pierres sont utilisés dans un calibre et dans quel but ? Il s’agit, à de rares exceptions, des fameux rubis. Ces trous en rubis, ou coussinets, plats et cylindriques accueillent les axes des roues ou du balancier. Trois autres composants de l’échappement de la montre sont également en pierres, même si elles endossent une autre fonction. Il s’agit d’abord des fameuses palettes de l’ancre qui entrent en contact avec les dents de la roue d’échappement. Puis une cheville d’impulsion qui, comme son nom l’indique, donne son impulsion au balancier de la montre via la fourchette.

Si les premiers horlogers utilisaient de véritables et rares pierres précieuses telles que le rubis, le saphir (les deux variantes de couleur du corindon) ou le diamant, ils ont aujourd’hui recours au corindon synthétique. C’est l’oxyde de chrome qui lui donne cette couleur rouge intense. La pierre est fondue à partir de la matière première, l’oxyde d’aluminium. Le corindon rouge et synthétique, largement employé dans les calibres de montres, est appelé rubis synthétique en référence à sa couleur très similaire à celle des vrais rubis. Cette coloration étant facultative, vous trouverez aussi des pierres sans teinte, comme chez Moritz Grossmann par exemple. Le verre saphir n’est d’ailleurs rien d’autre que du corindon non coloré. L’utilisation des pierres précieuses dans les montres étant axée sur la fonction, rôle endossé par les pierres synthétiques pour une fraction du prix, il n’a jamais été question d’utiliser des pierres précieuses naturelles et authentiques comme c’est le cas pour les bijoux particulièrement raffinés.

Le nombre maximal de pierres nécessaires dans le mouvement dépend du nombre de dents que nécessite le coussinet. Si les mouvements les plus bas de gamme affichent un minimum absolu de 7 pierres, les mouvements automatiques à trois aiguilles contemporains affichent plutôt 21 pierres. Si d’autres axes de rotation comme celui du balancier sont également dotés de pierres, le nombre de pierres augmente en conséquence. Avoir recours à un nombre nettement plus important de pierres ne fait sens que dans les calibres les plus compliqués car les roues et leviers supplémentaires requièrent davantage de coussinets.

Les avantages des pierres (synthétiques)

Pour mieux comprendre ce rôle de coussinet endossé par les pierres, dans lequel se meuvent les pivots, se pose la question de savoir comment les arbres des roues pourraient sinon être stockés dans le mouvement. Parmi les formes les plus simples, le palier à pointe représentant un arbre pointu des deux côtés. Dans la platine du mouvement se trouve un trou correspondant, légèrement plus large que la pointe de l’arbre. Cette forme de coussinet supporte souvent le balancier dans les vieux réveils. Les deux partenaires de frottement étant ici métalliques et les forces élevées par l’extrémité très pointue de l’arbre, pareil roulement est exposé à une usure rapide au fil du temps et ne convient pas aux montres les plus raffinées censées durer.

Les forces produites peuvent être réduites en passant du palier à pointe au palier à pivot dont l’extrémité des arbres est cylindrique. Le but ultime étant toujours de réduire toujours plus le nombre les frottements, ils se doivent cependant d’être plus fins que le reste de l’arbre, car plus le diamètre est élevé, plus les frottements augmentent. Faire un trou cylindrique dans la platine permet d’obtenir un palier à pivot simple où l’arbre est en acier, la surface du coussinet est faite du même matériau que la platine du mouvement, en laiton par exemple. Pour les roues lentes du mouvement à aiguille, ce type de coussinet peut suffire. Pour les balanciers plus rapides, la roue d’échappement et les autres roues du calibre en mouvement, il est nécessaire de limiter drastiquement les frottements et l’usure. Il faut alors avoir recours à des paliers à pivot qui ne sont pas percés dans la platine, mais se constituent de pierres synthétiques percées. Ces dernières sont ancrées une fois dans la platine et demeurent en place pendant toute la durée de vie de la montre. Les pierres étant bien plus dures et résistantes à l’usure que les arbres, il peut être nécessaire de remplacer les arbres en acier, opération facilement réalisable lors de la révision du garde-temps. Si le coussinet s’usait, ce qui était souvent le cas avant l’introduction des coussinets en pierres, de grosses réparations étaient à prévoir sur la platine, voire son remplacement.

En les dotant d’une certaine forme, les pierres remplissent une fonction supplémentaire : recourbées, elles servent de réservoir d’huile, de sorte que même après des années d’utilisation, il y a toujours du lubrifiant dans les zones concernées. Tous ces avantages, associés à une production de masse peu coûteuse par des ponceuses automatisées et des systèmes de perçage laser, permettent de trouver sur le marché les calibres mécaniques les plus abordables de fabrication chinoise tout de même dotés de coussinets en pierres. Pour se différencier des montres premier prix, les marques de la Haute Horlogerie aiment enchâsser leurs pierres dans des supports vissés et dorés, les fameux chatons en or. Les premiers horlogers utilisaient ces bagues en métal précieux doux pour le montage et plus tard l’ajustement de la pierre, encore taillée à la main et donc géométriquement imparfaite. Aujourd’hui cela n’est plus nécessaire d’un point de vue fonctionnel, mais ajoute de la complexité dans la réalisation et du cachet à la montre, ce que des manufactures traditionnelles comme A. Lange & Söhne ont bien compris et pratiquent allègrement.

Les pierres, un usage toujours adapté ?

Comme précisé plus haut, les coussinets en pierre ne sont pas nécessaires à chaque arbre ou autre composant en mouvement. Dans certains cas, ils ne sont même pas très optimaux. On peut facilement le constater au niveau du palier le plus frappant des montres à remontage automatique : le palier du rotor. Il s’agit dans la grande majorité de minuscules paliers à billes placés sous verre saphir. Les paliers à billes offrent ici un meilleur fonctionnement, car avec un coussinet en corindon, le film lubrifiant doit toujours se reconstituer lorsque le rotor se met en mouvement. Avec son diamètre élevé, un palier à billes peut mieux protéger le rotor contre le basculement et les chocs sur le calibre. Quant au palier en pierre, il devrait être si grand que son fonctionnement serait évidemment altéré.

Le palier à billes présente un autre avantage en matière de stabilité : tandis que le palier glissant en corindon doit comporter un certain jeu pour remplir sa fonction et empêcher les arbres de basculer, un palier à billes peut être tendu au préalable et permet un montage unilatéral, appelé aussi coussinet volant. Il s’agit du mécanisme utilisé pour les tourbillons volants, et permet d’éviter le recours à un pont disgracieux sur le dessus du mécanisme. De même, les coussinets à billes des montres ultra-minces, comme la Piaget Altiplano Ultimate Concept, permettent d’éliminer complètement la platine, puisque les nombreux arbres ne sont entraînés par des coussinets à billes que sur le côté du boîtier.

Lire la suite


À propos de l'auteur

Tim Breining

Je me suis intéressé aux montres à partir de 2014, pendant mes études d'ingénieur. Puis cette curiosité s'est transformée en passion. Comme mon université et le siège …

À propos de l'auteur

Derniers articles

Microrotor-2-1
06/10/2024
Montres et technique
 6 minutes

Le micro-rotor : développement, antécédents, technique

Par Tim Breining
Patek-Philippe-World-Time-2-1
04/29/2024
Montres et technique
 6 minutes

Patek Philippe : la maîtrise des complications

Par Tim Breining
FPJourne-Souveraine-2-1
03/12/2024
Montres et technique
 7 minutes

Trois des complications les plus rares : fonction, génie et absurdité

Par Tim Breining