La technique → Le cadran et les affichages

LES AIGUILLES

L’aiguille est un pointeur dont l’extrémité parcoure circulairement (p. ex. l’aiguille des minutes), linéairement ou aléatoirement (p. ex. l’aiguille d’indicateur de réserve de marche) la graduation qui lui est dédiée et qui est imprimée, la plupart du temps, à la surface du cadran.

Composition des aiguilles
Bien qu’elles puissent être fabriquées dans divers matériaux, les aiguilles sont généralement en métal (laiton, or, acier, aluminium…). Selon le mode de production choisi, leur forme, leur fonction ou leur complexité, les aiguilles peuvent être fabriquées en une seule pièce ou en deux composants voire davantage.

Fonctionnement des aiguiles
L’aiguille est fixée au mobile qui l’entraine par son canon (tube) qui est chassé (ajustement gras) sur l’extrémité du pivot du mobile ou sur le canon d’une roue ou d’un pignon (aiguille de minutes sur chaussée, aiguille des heures sur roue des heures).  Le canon de l’aiguille étampé ou reporté, porte la planche de l’aiguille dont l’extrémité pointe la valeur indiquée. Dans certains cas et afin d’optimiser la marche de la montre, l’aiguille comporte un contrepoids.

Finitions des aiguilles
Un grand nombre de finitions peut être appliqué aux aiguilles tels que le diamantage, le polissage, le satinage, le sablage etc. Les aiguilles peuvent également être partiellement ou totalement peintes, faire l’objet de mises en couleur par procédés galvaniques ou par dépôts par phase vapeur (PVD, DLC, CVD etc.). Pour une lecture nocturne, l’aiguille peut recevoir une matière photoluminescente (Superluminova).

Lorsque les premières horloges mécaniques apparaissent à la fin du 13ème siècle, elles ne comportent ni cadran, ni aiguille. Ces horloges se limitent d’abord à sonner une heure spécifique de la journée, puis, dès le début du 14ème siècle, les 24 heures d’un jour.  C’est à l’aube du 15ème siècle qu’apparaissent les premiers cadrans parcourus par une aiguille des heures unique. L’horlogerie mécanique progresse alors rapidement.  Les cadrans 24 heures font alors place à des cadrans 12 heures, plus lisibles. Lorsque Christian Huygens finalise la théorie du pendule au milieu du 17ème siècle, la précision des horloges s’améliore considérablement et voit rapidement apparaitre les premières aiguilles de minutes.

Les horloges de voyage et les montres adopteront naturellement ce mode d’affichage. Le style et la forme des aiguilles évoluera au fil des siècles fournissant fréquemment de précieuses information sur la période de fabrication des horloges ou des montres qu’elles animent. Il faut attendre l’aube du 20ème siècle pour que l’aiguille connaisse sa plus significative évolution avec l’application de matière radioluminescente (le radium). La forte radioactivité de cette matière et ses dangers sont connus dès 1920 (affaire des radium girls). Toutefois, en Suisse son usage ne sera interdit qu’en 1963. Le radium sera remplacé dès lors par le tritium, dont la radioactivité ne présente pas de danger pour l’homme mais dont les propriétés luminescentes sont de fait moindre par rapport au tritium. Ce n’est qu’à partir de 1994 avec l’invention du luminova que les matières radioluminescentes seront remplacées par des matériaux photoluminescents. Par définition, le luminova restitue la lumière à laquelle il a été exposé tel un accumulateur. Sa luminescence nocturne est donc limitée dans le temps. Toutefois, son intensité lumineuse est importante et ne cesse depuis son invention de progresser.

EN ATTENTE

Une alternative aux méthodes artisanales et industrielles, particulièrement intéressante pour les petites séries ou les aiguilles aux profils complexes, consiste à découper l’aiguille par électro-érosion par fil. Tous les matériaux conducteurs d’électricité sont éligibles à cette technique qui permet de découper plusieurs aiguilles durant le même cycle (superposition de matière). Cette technique permet également de réaliser des découpes très fines et complexes sans qu’aucune contrainte mécanique ne soit exercée sur l’aiguille et implique que le canon soit rapporté et donc riveté ultérieurement. L’aiguille découpée reçoit ensuite ses finitions selon le résultat souhaité (polissage, sablage, satinage etc.) et peut également être diamantée.

Dès lors le canon peut être riveté sur la planche. A l’exception des aiguilles en or, l’aiguille reçoit ensuite sa mise en couleur. Selon le résultat désiré la mise en couleur peut être obtenue par peinture, par traitement galvanique, par eloxage (anodisation) (pour l’aluminium) ou par dépôt physique par phase vapeur (PVD, DLC, CVD etc.). Au besoin, on dépose ensuite la matière luminescente par le dessous de l’aiguille. La pâte luminescente comblant par capillarité la fenêtre pratiquée à cet effet lors de la première étape de découpe.  Finalement les contrôles dimensionnels et esthétiques sont réalisés pour chaque aiguille avant qu’elle ne puisse être conditionnée en vue de l’assemblage final de la montre.

La matière de base se présente sous forme de bande d’une épaisseur légèrement supérieure à l’épaisseur finale de la planche de l’aiguille.

1. Emboutissage du canon 
La première étape consiste à former le canon par emboutissage (lorsqu’il n’est pas rapporté). Pour les aiguilles destinées à recevoir de la matière luminescente ou pour les aiguilles ajourées (ou squelettées), une première découpe de l’ajourage est pratiquée à l’aide d’une presse à balancier et des outils de découpe (matrice et poinçon).

2. Etampage de l’aiguille
L’étape suivante consiste à découper le contour extérieur selon le même procédé.

3. Diamantage et polissage de la planche d’aiguille 
La surface supérieure de la planche est ensuite diamantée pour lui donner sa forme définitive (plate, arrondie, facetée) et obtenir un état de surface poli. D’autres opérations de finissage peuvent y succéder telles qu’un polissage fin, un satinage ou un sablage partiel ou total.

4. Rivetage du canon (quand reporté)  
C’est après cette étape que le canon est riveté à la planche pour les aiguilles ayant un canon rapporté (aiguilles de secondes, aiguilles de compteurs). A l’exception des aiguilles en or, l’aiguille reçoit ensuite sa mise en couleur. S

5. Finitions
Selon le résultat désiré la mise en couleur peut être obtenue par peinture, par traitement galvanique, par eloxage (anodisation) (pour l’aluminium) ou par dépôt physique par phase vapeur (PVD, DLC, CVD etc.). Au besoin, on dépose ensuite la matière luminescente par le dessous de l’aiguille. La pâte luminescente comblant par capillarité la fenêtre pratiquée à cet effet lors de la première étape de découpe.

6. Contrôles qualité
Finalement les contrôles dimensionnels et esthétiques sont réalisés pour chaque aiguille avant qu’elle ne puisse être conditionnée en vue de l’assemblage final de la montre.