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1. Le carbone forgé: matériau et fabrication d’une boîte de montre (vidéo)
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2. Tableau des propriétés principales du carbone forgé
| Propriété | Valeur typique | Remarques |
|---|---|---|
| Masse volumique | ~1,4–1,6 g/cm³ | Très léger |
| Module d’élasticité (E) | ~50–150 GPa | Plus homogène mais inférieur UD |
| Résistance à la traction | ~300–800 MPa | Inférieure aux fibres continues |
| Dureté | Variable | Dépend matrice |
| Conductivité thermique | ~5–15 W/m·K | Faible |
| Conductivité électrique | Conducteur (partiel) | Variable |
| Coefficient de dilatation | Très faible | Stable |
| Magnétisme | Non | Amagnétique |
| Résistance à la corrosion | Excellente | Très stable |
| Usinabilité | Difficile | Abrasif |
3. Description générale
Le carbone forgé est un matériau composite constitué de fragments de fibres de carbone dispersés de manière aléatoire dans une matrice polymère, généralement une résine époxy. Contrairement aux fibres tissées, sa structure n’est pas organisée en trame, mais présente une répartition isotrope apparente, donnant un aspect visuel marbré ou « floconneux ».
Introduites en horlogerie au début du XXIᵉ siècle, ces fibres sont particulièrement appréciées pour leur légèreté, leur résistance mécanique et leur esthétique unique, chaque pièce présentant un motif différent selon la longueur des fibres et leur orientation.
4. Structure et fabrication
Contrairement aux fibres tissées, le carbone givré est obtenu par :
- Découpe de fibres de carbone en fragments courts
- Mélange avec une résine polymère
- Mise en forme par compression dans un moule
- Polymérisation sous pression et température
Une fois le composite moulé et polymérisé, il peut être découpé (laser, jet d’eau) et usiné
Ce procédé permet d’obtenir :
- Une grande liberté de formes
- Une bonne homogénéité mécanique
- Une répétabilité industrielle
5. Caractéristiques spécifiques
Le carbone forgé se distingue par :
- Une structure désorientée des fibres
- Une réduction de l’anisotropie
- Une esthétique aléatoire unique
- Une meilleure aptitude à la mise en forme complexe
Chaque pièce présente un motif visuel unique, comparable à une matière naturelle.
6. Applications horlogères
Le carbone forgé est principalement utilisé pour :
7. Avantages et limites
Avantages
- Très léger
- Bonne résistance mécanique
- Propriétés plus homogènes que les fibres tissées
- Amagnétique
- Résistant à la corrosion
- Grande liberté de forme
- Esthétique unique (chaque pièce est différente)
Limites
- Résistance mécanique inférieure à celle des fibres continues
- Sensibilité aux chocs localisés
- Difficulté de réparation
- Vieillissement possible de la matrice polymère
- Usinage abrasif pour les outils