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LES PLASTIQUES ET LES POLYMÈRES

Tableau des propriétés principales des polymères

Propriété Valeur typique Remarques
Masse volumique ~0,9–1,5 g/cm³ Très léger
Module d’élasticité (E) ~1–5 GPa Faible
Résistance à la traction ~30–150 MPa Variable
Dureté (HV) Faible
Conductivité thermique ~0,1–0,5 W/m·K Très faible
Conductivité électrique Nulle Isolant
Coefficient de dilatation ~50–150 ×10⁻⁶ /K Élevé
Magnétisme Non Amagnétique
Résistance à la corrosion Excellente
Usinabilité Bonne Selon polymère

Les plastiques et polymères regroupent une large famille de matériaux organiques constitués de chaînes macromoléculaires. Introduits progressivement en horlogerie au XXᵉ siècle, ils occupent aujourd’hui une place importante, aussi bien dans dans l’habillage des montres que dans certains mouvements à quartz voire mécaniques et l’outillage. Leur succès repose sur leur faible masse, leur grande diversité de propriétés et leur facilité de mise en forme, permettant d’obtenir des pièces complexes à coût maîtrisé. Selon leur nature (thermoplastiques, thermodurcissables ou composites), ils peuvent répondre à des exigences variées allant de l’habillage à des composants fonctionnels du mouvement.

Propriétés principales

Les polymères utilisés en horlogerie présentent des caractéristiques variables, mais généralement :

  • Faible masse volumique (~0,9–1,5 g/cm³)
  • Bonne résistance à la corrosion
  • Matériaux amagnétiques
  • Faible conductivité thermique et électrique
  • Module d’élasticité faible à modéré (~1–5 GPa)
  • Bonne résistance chimique
  • Possibilité d’auto-lubrification (selon les polymères)

Ces propriétés en font des matériaux particulièrement adaptés aux applications légères et peu contraintes.

1. Thermoplastiques

Les thermoplastiques peuvent être fondus et reformés.

Exemples :

  • ABS → boîtiers, composants économiques
  • PMMA (plexiglas) → glaces de montre
  • Polycarbonate (PC) → éléments transparents résistants
  • PEEK → applications techniques

2. Thermodurcissables

Ces polymères durcissent de manière irréversible après polymérisation.

Exemples :

  • Résines époxy
  • Résines phénoliques

Utilisés notamment dans les composites (carbone, etc.).

3. Polymères techniques haute performance

Certains polymères offrent des propriétés avancées :

  • PEEK (polyétheréthercétone)
  • PTFE (Teflon)
  • PA (polyamides techniques)

Caractéristiques :

  • Bonne résistance mécanique
  • Faible coefficient de friction
  • Résistance thermique améliorée

Les polymères sont mis en forme par différents procédés industriels :

1. Injection plastique

  • Fusion du polymère
  • Injection dans un moule
  • Refroidissement et solidification

👉 Procédé le plus courant en horlogerie industrielle

 2. Usinage

  • Découpe dans la masse
  • Utilisé pour les polymères techniques

3. Compression / moulage

  • Utilisé pour les résines et composites
  • Permet des formes complexes

4. Fabrication additive (plus marginale)

  • Impression 3D
  • Prototypage ou petites séries

1. Habillage

👉 Avantages : légèreté, résistance aux chocs, coût

2. Mouvement

  • Roues et pignons (applications spécifiques)
  • Composants anti-friction
  • Pièces d’isolation

Avantages

  • Très léger
  • Faible coût
  • Grande liberté de forme
  • Résistance à la corrosion
  • Amagnétique
  • Isolation électrique
  • Possibilité d’auto-lubrification
  • Bonne résistance aux chocs (certains polymères)

Limites

  • Faible rigidité
  • Sensibilité à la température
  • Vieillissement (UV, oxydation)
  • Résistance mécanique limitée
  • Moins noble que les matériaux traditionnels
  • Sensibilité aux rayures (selon polymère)

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