Voici une petite revue technique destinée aux néophytes et aux moins néophytes (à mesure que l'article avance).

En espérant que cette article vous sera utile et enrichira votre culture "mécanique"...



Anatomie du balancier

Commençons cet article par une anatomie des pièces qui composent le balancier.


Image d'un balancier d'ETA 2892-A2 qualité Chronomètre – Vue de dessus.

1)Anneau de balancier
2)Spiral (ressort circulaire ayant la forme d'une coquille d'escargot)
3)Virole (pièce qui maintient le spiral à l'axe du balancier)
4)Axe de balancier
5)Tenon (pièce qui permet de fixer le ressort-spiral à la platine de balancier)


Image d'un balancier d'ETA 2892-A2 qualité Chronomètre – Vue de dessus.

De l'autre côté :

6) Rubis de plateau (qui actionne l'ancre)
7)Plateau de balancier


Pourquoi une montre manque t-elle de précision ?

Une montre est un long ressort qui se détend de façon régulière sur une durée moyenne allant de 40 à 50 heures selon le ressort-moteur qui équipe le mouvement. Cette détente est déterminée par les oscillations du balancier. Tout phénomène qui vient perturber la régularité des oscillations est susceptible de perturber la précision de marche de la montre. Il en est ainsi des chocs (quand vous faites du V.T.T., par exemple), mais, et surtout, des variations de température.

En effet, le spiral, ce ressort qui permet au balancier d'osciller sur lui-même, est fabriqué à partir de métaux qui sont plus ou moins sensibles à la chaleur. Comme vous le savez, les métaux se dilatent ou se contractent en fonction de la température ambiante. Par exemple, le sommet de la Tour Eiffel, qui est une structure métallique, peut osciller dans une même journée de 3 à 4 mètres suivant les variations de température (rassurez-vous, Eiffel avait conçu sa tour en intégrant ce paramètre...).

Or, en se dilatant, le spiral allonge la durée des alternances du balancier, et par conséquent, va allonger la durée de détente du ressort-moteur. Cela se traduit par un retard horaire au niveau de l'affichage. Lorsqu'il fait froid, on assiste au phénomène inverse : en se contractant, le métal fait raccourcir les durées des oscillations.

L'objectif, pour un fabriquant de spiraux, va donc être de produire un spiral le moins sensible aux chocs et aux variations de températures afin d'offrir une montre la plus précise possible.

Qui fabrique les balanciers-spiraux ?

La plupart des balanciers des montres bracelets modernes mesurent entre 0,6 mm et 0,9 mm.



Image d'un balancier standard d'un ETA 2824-2 – Balancier de qualité moyenne.


Image de l'axe de la roue des secondes d'un ETA 2824-2 - Notez la précision importante de l'usinage...

En observant les photos du dessus, vous aurez peu de peine à comprendre qu'un mouvement mécanique est un ensemble de pièces de micro-mécanique de très haute précision. La plupart des composants mesurent moins d’un millimètre et nécessitent un montage au centième de micron près. Des opérations qui ne sont pas à la portée de tous et qui seraient impossibles à réaliser sans un outillage industriel adapté et très coûteux. À ce niveau, le balancier reste certainement l'une des pièces les plus complexes à réaliser en horlogerie, car elle est travaillée sur une échelle bien plus petite que celle d'une platine de mouvement (5 à 10 fois inférieure suivant le calibre). Par ailleurs, elle possède une dimensionalité qui demande un travail du métal bien plus important que la réalisation d'une simple roue, par exemple.

En la matière, Nivarox-FAR, propriété du Swatchgroup, est la fabrique qui possède un quasi monopole sur la fabrication du balancier-spiral en Suisse (à peu de choses près, plus de 90% de la production helvétique).



Image du balancier Patek Philippe avec système de masselottes Gyromax. Vous noterez la virole fixée mécaniquement, à l'ancienne... Image tirée de www.thepurists.com crédit :ei8tohms

On assiste depuis quelques années à une tentative de la part de quelques marques leaders et en recherche d’indépendance (Rolex, Lange & Söhne, …) à se réapproprier la production de leurs propres spiraux. En effet, est apparue autours des années 2000 une polémique autours de Nivarox-FAR et de son rapport au Swatchgroup. Alors qu’à l’époque la production suisse connaît des records de vente, l’une des fabriques Nivarox est détruite lors d‘un incendie. La firme connaît des retards importants de livraison en spiraux, pénalisant certaines maisons horlogères incapables de livrer à temps leurs produits. Nivarox-FAR est alors accusée de favoriser les marques du Swatchgroup dont elle fait partie et à qui elle livrerait en priorité ses spiraux. Accusations véridiques, allégations mensongères? Dans tous les cas, nombreuses sont les marques à dépendre de Nivarox-FAR. En effet, le coût représenté par l’investissement dans l’appareillage machine nécessaire à la production des spiraux est suffisamment important pour en dissuader quelques uns de s’y lancer. Par ailleurs, avec la crise des années 70, et la concentration opérée dans les entreprises de fabrication de fournitures, le savoir-faire de la fabrication des spiraux a disparu. Les marques qui ont perdu une certaine autonomie et qui souhaitent la regagner, doivent désormais refaire le chemin inverse... Enfin, il faut savoir que dans les faits, une seule et unique coulée de l’alliage nécessaire à la fabrication du spiral est réalisée chaque année. De quelques kilos seulement, elle suffit à fournir à la quasi totalité des marques le fameux Graal. Autant dire que l’investissement n’est intéressant que si les volumes produits le sont en quantités très importantes.


Image du dernier balancier-spiral Rolex équipé du spiral Parachron – Crédits Rolex.

À l'heure actuelle, seule Rolex, pour des raisons stratégiques et économiques évidentes, s'est lancée dans l'aventure avec son spiral Parachron. La marque à la couronne, avec ses quelques 800 000 montres par an, avait toutes les raisons d'investir dans un tel projet industriel, d'autant qu'elle en avait financièrement la capacité.


Quel est le secret de la précision élevée d’une montre mécanique?


Elle se situe essentiellement dans la qualité du balancier spiral qui équipe la montre. On peut avoir le meilleur mouvement mécanique, s’il n’est pas équipé d’un échappement digne de ce nom, il sera complètement inefficace. A l‘inverse, un mouvement basique équipé d’un excellent échappement peut obtenir de très bon résultats. Évidemment, les performances explosent avec un calibre bien conçu, comme c’est le cas par exemple avec le Rolex 3135 ou l'ETA 2892A2.

Notons que Rolex (3135) et Omega (8500) emploient toutes deux un pont de balancier dont les extrémités sont chacune fixée par une vis ce qui permet de garantir une très grande stabilité du réglagle en garantissant un jeu réduit au minimum.

Le balancier-spiral est donc une pièce extrêmement importante pour obtenir une précision élevée.

Aujourd’hui, Nivarox reste la fabrique d’échappements la plus réputée de Suisse, réalisant les balanciers et les spiraux des plus grandes marques, même de haute horlogerie. Le balancier-spiral étant le cœur du mouvement mécanique, la pièce qui insuffle vie à la montre, il est très amusant de songer qu’une Patek Philippe ou qu’une Lange & Söhne dispose du même cœur mécanique qu’une Omega ou de toute autre montre certifiée Chronomètre.

Il y a beaucoup de polémiques sur la certification Chronomètre : selon certains, beaucoup de montres non-certifiées sont capables d’obtenir la certification après, voire sans, un bon réglage. Je les rejoins parfaitement concernant la plupart des mouvements ETA. Par contre, j’ajouterai que si certaines montres peuvent effectivement réussir les épreuves du COSC, cela ne garantit absolument pas que leur mouvement soit nécessairement équipé des meilleurs balancier-spiraux qui soient. A l’inverse, TOUTES les montres passant par le COSC sont systématiquement équipées de balancier-spiraux haut de gamme. Les marques ne s’ennuient pas sur ce genre de détails quand il s’agit de passer la certification: toutes les montres disposent de ce qui se fait de mieux en la matière. Et la distinction avec les autres balancier-spiraux reste de taille. Le travail réalisé n’est absolument pas le même. Les tests et contrôles appliqués aux balanciers-spiraux destinés aux Chronomètres, tout comme leurs procédés de fabrication, sont très poussés. Le seul reproche que l'on peut faire, c'est que les marques cherchant à optimiser les potentialités de leur balancier qualité Chronomètre sont finalement plutôt rares...

Concernant les balanciers destinés à une raquetterie COSC, on peut noter les opérations suivantes:

1 équilibrage dynamique du balancier par fraisage de celui-ci permettant d’enlever le balourd.


Image du fraisage mécanique effectué sous le balancier.

2 deuxième équilibrage très fin, cette fois-ci par laser, ce dernier réalisant tout autour de la serge de micro perforations post montage :


Image d'un équilibrage au laser. Notez les points réguliers effectués tout autour sur la serge.

3 appareillage spiral/balancier par système Omegamétric qui permet d'optimiser l'association du couple balancier/spiral.

4 virole de forme spéciale permettant un encastrement sur l’axe de balancier très fin et qui réduit au maximum la transmission des chocs au spiral :


Image d'une virole fixée au laser. Notez la forme spéciale de la virole.

5 fixation du spiral à la virole par soudure laser, ce qui assure l'absence de déformation et de perte de performance du couple

6 spiral Nivarox de première qualité traité thermiquement pour diminuer l'impact des chocs dans la déformation dudit spiral.

7 plateau de balancier en métal spécial 100% anti-magnétique

8 rubis de plateau de première qualité avec taille très précise qui garanti une bonne transmission du mouvement.

Tout ces détails n’en sont pas puisqu’ils permettent d’obtenir un balancier qu’on peut qualifier de haut de gamme.


En espérant que ce rapide tour de la question vous aura intéressé,

Cdt

Vapaanga

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"Penser globalement, agir localement." Jacques Ellul