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1. Description générale
Selon sa forme, les propriétés requises, le design de la montre et l’usage auquel elle se destine, la glace de la montre peut être produite aujourd’hui dans trois catégories de matériaux :
Les plastiques acryliques (hésalite, etc.)
les verres minéraux
Les corindons synthétiques (glaces saphir)
Glaces saphir (les corindons synthétiques) et glaces minérales
Leur mode de production diffère et leurs propriétés leur sont propres. La généralisation des glaces « saphir », la baisse de leur coût de production et leurs qualités supérieures les conduisent à remplacer totalement et définitivement les glaces minérales, quels que soient le prix de vente et la gamme de la montre.
Glaces plastiques acryliques
Plus souples et moins cassantes que les glaces en saphir, les glaces en plastique sont parfois privilégiées pour certaines montres sportives, techniques ou militaires.
En raison de la spécificité des matériaux et des moyens de production requis, la production des glaces de montres est systématiquement confiée à des sous-traitants spécialisés.
Figure 1
Pose d’une glace saphir
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2. Historique
Les premières montres ne comportaient souvent pas de glace. Un boîtier entièrement métallique s’ouvrait alors directement sur le cadran et l’aiguille (ou les aiguilles). Dès leur apparition, les glaces des montres ont été réalisées en verre minéral. Les glaces de fond apparaissent, quant à elles, entre la fin du 18e et le début du 19e siècle, bien avant l’invention des mécanismes de remontoir et de mise à l’heure. À l’instar des cadrans d’horloge, les glaces de fond devaient alors être percées de deux trous afin de permettre le passage de la clé destinée à remonter (armer) et à mettre à l’heure la montre. L’évolution des outils et des technologies a permis d’améliorer constamment la qualité de ces glaces (biseautage, qualité du polissage).
Il faudra attendre le 20e siècle pour connaître les glaces plastiques, puis en saphir, et l’apparition des traitements de surface (anti-reflets, hydrofuges, etc.).
3. Production de glaces en plastique
La matière usuelle pour produire les glaces plastiques est le polyméthacrylate de méthyle (PMMA). C’est une matière acrylique (Plexiglas). Elle est appréciée pour sa solidité, ses excellentes propriétés optiques et sa résistance aux UV.
Deux méthodes de production sont utilisées selon le type de glace à fabriquer.
Pour fabriquer des glaces plates, on découpe des tranches d’un cylindre de matière. Les disques ainsi obtenus sont ensuite diamantés (polis) pour atteindre l’épaisseur finale de la glace et lui conférer une transparence totale.
Pour réaliser des glaces en volume (box), la méthode consiste à injecter la matière. Le coût du moule n’encourage pas les petites productions mais cette méthode offre l’avantage de pouvoir produire des glaces de formes complexes que seules leurs propriétés optiques limitent. Des étapes de polissage, plus ou moins complexes selon la forme de la glace, sont effectuées à l’issue de l’injection. De nombreux traitements de surface ont fait leur apparition et ne cessent de se développer. Ils permettent de lutter contre les reflets, les rayures, les UV, etc.
Si les glaces en plastique sont les plus vulnérables aux rayures, elles ont l’avantage d’être résistantes aux chocs et de se repolir facilement.
4. Production de glaces en verre minéral
Le verre a été l’unique matériau utilisé pour la fabrication de glaces de montre jusqu’à la moitié du 20e siècle.
L’essor du plastique (années 60 et 70), puis du saphir, voit l’utilisation du verre devenir anecdotique.
Le verre permet d’obtenir des glaces plates, bombées et de formes variées.
Dans tous les cas, la matière brute sera usinée avant d’être polie et de recevoir ses éventuels traitements de surface (anti-reflets, anti-rayures, anti-UV, etc.). À l’instar du saphir, le verre peut être métallisé à des fins décoratives ou indicatives.
5. Production de glaces en saphir synthétique
Le premier procédé de fabrication du corindon synthétique date du début du 20e siècle (procédé de Verneuil) et est encore utilisé de nos jours. Il consiste à obtenir des carottes (appelées boules) de corindon par fusion de particules d’alumine (oxyde d’aluminium). Le monocristal obtenu présente des caractéristiques et des propriétés identiques à celles des corindons naturels (saphir et rubis), sans leurs « inconvénients », tels que les inclusions.
C’est par cette invention que les rubis naturels des mouvements horlogers ont été remplacés, dès les années 30, par des pierres synthétiques, plus faciles à produire en masse, plus solides et moins coûteuses.
L’évolution et la fiabilisation de la méthode Verneuil ont rapidement permis de fabriquer des glaces de montre. Néanmoins, les boules de matière obtenues par la méthode de Verneuil perdent leur homogénéité au-delà d’un diamètre de 40 mm, limitant ainsi à cette dimension les plus grands composants pouvant être produits par ce procédé.
Un autre procédé, EFG (Edge-defined Film-fed Growth), permet, depuis les années 70, d’obtenir de très grands cristaux et de générer une matière de base sous forme de plaques ou de galettes de grandes dimensions. Les glaces saphir sont ainsi tronçonnées, puis meulées, et enfin polies dans la matière brute. Le saphir (d’une dureté de 9 sur l’échelle de Mohs) est la matière la plus dure après le diamant. Seul le diamant peut donc usiner ou polir le saphir.