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LE RUBIS

Tableau des propriétés principales du rubis

Propriété Valeur typique Remarques
Masse volumique ~4,0 g/cm³ Modérée
Module d’élasticité (E) ~350–400 GPa Très élevé
Résistance à la traction Faible Matériau fragile
Dureté (HV) ~2000 HV Très élevée
Dureté (Mohs) 9 Juste en dessous du diamant
Conductivité thermique ~25–40 W/m·K Moyenne
Conductivité électrique Nulle Isolant
Coefficient de dilatation ~5–8 ×10⁻⁶ /K Faible
Magnétisme Non Amagnétique
Résistance à la corrosion Excellente Inerte
Usinabilité Très difficile Abrasif

Le rubis est une variété de corindon (Al₂O₃), un oxyde d’aluminium cristallisé, caractérisé par une dureté très élevée (9/Mohs) et une excellente résistance à l’usure. De nos jours sa présence dans les mouvements est exclusivement sous forme de rubis synthétique, en raison de sa pureté, de sa régularité et de sa disponibilité. Les propriétés des rubis synthétiques sont identiques à celles des rubis naturels mais sont uniformes en couleur et ne présente pas d’inclusion (risque de casse).

Introduit dès le XVIIIᵉ siècle dans les mouvements horlogers, le rubis constitue un élément essentiel des paliers et des systèmes de réduction de friction, contribuant de manière déterminante à la précision et à la longévité des montres.

Propriétés principales

Le rubis présente des propriétés particulièrement adaptées aux fonctions horlogères :

  • Très grande dureté (~2000 HV, 9 sur l’échelle de Mohs)
  • Excellente résistance à l’usure
  • Faible coefficient de frottement (en association avec l’acier)
  • Très bonne stabilité chimique
  • Matériau amagnétique
  • Faible dilatation thermique
  • Très bonne aptitude au polissage

Ces propriétés en font un matériau idéal pour les surfaces de contact en mouvement.

1. Rubis naturel

Historiquement, les premiers rubis utilisés en horlogerie étaient naturels.

Caractéristiques :

  • Variabilité des propriétés
  • Impuretés naturelles
  • Disponibilité limitée

👉 Aujourd’hui, son usage est exclusivement réservé à des applications joaillières (sertissage de cadrans, de boites, de bracelets etc.)

2. Rubis synthétique

Le rubis synthétique est produit artificiellement à partir d’oxyde d’aluminium.

Principales méthodes :

  • Procédé Verneuil (fusion à la flamme)
  • Croissance par tirage (Czochralski)

Avantages :

  • Pureté élevée
  • Propriétés constantes (couleur)
  • Production contrôlée
  • Coût maîtrisé

👉 Il constitue aujourd’hui la norme dans les applications techniques (mouvement)

Les rubis destinés à l’horlogerie sont obtenus par :

  1. Croissance du cristal synthétique
  2. Découpe en plaquettes
  3. Usinage de précision (perçage, profilage)
  4. Polissage des surfaces fonctionnelles

Ces opérations permettent d’obtenir :

  • des trous parfaitement calibrés
  • des surfaces extrêmement lisses
  • des géométries précises

On en distingue plusieurs types selon leur fonction :

Le rubis est utilisé pour :

Il est présent dans pratiquement tous les mouvements mécaniques et quartz.

Avantages

  • Très grande résistance à l’usure
  • Réduction significative des frottements
  • Stabilité dans le temps
  • Matériau amagnétique
  • Excellente précision de fabrication
  • Durabilité exceptionnelle

Limites

  • Fragilité (cassant)
  • Coût supérieur aux matériaux standards
  • Nécessite un montage précis
  • Sensible aux chocs violents