Boucledor, fabricant suisse de composants extérieurs pour montres, a créé un bracelet de montre en Vulkalloy® Zr-Inox, présenté lors du récent salon EPHJ. Voici un retour sur ce projet, les propriétés mesurées de cet alliage par rapport à l'acier 316L, ainsi que les changements concrets qu'il apporte à l'atelier.
À la recherche d'une alternative à l'acier 316L
Boucledor travaille quotidiennement l'or et le platine et recherche sans cesse de nouvelles solutions à proposer à ses clients. Dans le cadre de cette démarche, le fabricant a souhaité tester une alternative à l'acier 316L et s'est tourné vers le Vulkalloy® Zr-Inox, une formulation de métal amorphe mise au point par Vulkam spécialement pour les composants extérieurs des montres.
Le résultat est un bracelet de nouvelle génération dont tous les maillons sont en Vulkalloy® Zr-Inox. La charge de travail a été répartie entre les deux entreprises : Vulkam a fabriqué les préformes à partir desquelles les maillons bruts ont été obtenus, puis Boucledor les a usinés, polis (polissage miroir et finition satinée) et assemblés.
En quoi un métal amorphe fait-il la différence ?
Les Vulkalloys® Zr-Inox sont des alliages amorphes à base de zirconium. L'acier présente une structure cristalline, organisée en grains. Un métal amorphe ne présente pas cette organisation et ne comporte donc pas de joints de grains. Comme l'a observé Boucledor, cette différence structurelle détermine directement le comportement du matériau lors du polissage.
Caractéristiques mesurées par rapport à l'acier 316L
| Propriété | Unité | Vulkalloy® Zr-Inox | Acier 316L |
|---|---|---|---|
| Masse volumique | kg/m³ | 6,150 | 8,000 |
| Dureté | HV | 480 | 200 |
| Déformation élastique | % | 2 | 0.1 |
| Limite d'élasticité en flexion | MPa | 1,900 | 240 |
| Module d'Young | GPa | 95 | 200 |
| Polissabilité | — | Exceptionnel | Bien |
| Résistance à la corrosion | — | Excellent | Très bien |
| Susceptibilité magnétique | — | 1,5 × 10⁻⁷ (non magnétique) | Non magnétique |
Plus léger
Avec une densité de 6 150 kg/m³ contre 8 000 kg/m³ pour le 316L, une pièce en Vulkalloy® Zr-Inox pèse environ 23 % de moins qu'une pièce en acier de volume identique.
Plus dur
La dureté atteint 480 HV, soit 2,4 fois celle du 316L (200 HV). La dureté est l'un des principaux paramètres déterminant la résistance aux rayures d'une surface — une exigence essentielle pour une montre destinée à un usage quotidien.
Au cours de l'atelier : les observations de Boucledor
Usinage
Un seul réglage a suffi pour affiner le processus d'usinage, permettant d'atteindre un taux de conformité de 100 % pour les pièces obtenues.
Polissage
C’est là que l’absence de joints de grains fait toute la différence. Le polissage permet d’obtenir très rapidement, et sans retouche, une belle surface avivée, sans effet « peau d’orange ». Pour le polissage, pas besoin de changer d'équipement : il se fait avec les mêmes outils et les mêmes consommables que pour l'acier. La dureté plus élevée du matériau impose d'appliquer un effort supérieur, mais la matière se marque parfaitement.
Une brillance sans précédent
La surface capte la lumière d'une manière tout à fait inédite. Les reflets sont plus éclatants et l'éclat est unique. Les équipes de Boucledor résument cela ainsi :
« L'éclat des pièces finales interpelle, elles sont plus brillantes, il n'y a pas de débat. Le ressenti a été immédiatement très bon."
— Cédric Martelly et Alex Boisier, chefs de projet « Méthodes » chez Boucledor
Rayures : comparaison côte à côte entre les maillons en Vulkalloy® et les maillons en acier
Sur le gros plan ci-dessous, les maillons centraux sont en Vulkalloy® Zr-Inox, tandis que les maillons environnants sont en acier. Les maillons en acier présentent des rayures visibles ; ceux en Vulkalloy® Zr-Inox n'en présentent aucune. Cette observation corrobore parfaitement la différence de dureté entre les deux matériaux (480 HV contre 200 HV).
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Résistance à la corrosion
Des essais électrochimiques ont été réalisés sur des échantillons polis miroir. Le Vulkalloy® Zr-Inox présente un potentiel de piqûration plus élevé que le 316L, ce qui témoigne d'une résistance supérieure à la corrosion par piqûres dans ces conditions d'essai.
Libération de nickel
En horlogerie, la libération de nickel est évaluée conformément à la norme européenne NF EN 1811+A1 (2015). Des essais ont été menés en sueur synthétique pendant une semaine sur trois échantillons polis au P180, avec analyse des éléments relargués par ICP. La libération du nickel du Vulkalloy® Zr-Inox est inférieure au seuil de détection. L'essai est entièrement conforme.
Magnétisme
Le Vulkalloy® Zr-Inox est amagnétique.
Contraintes de conception à prendre en compte
- Épaisseur maximale : 5 mm
- Volume maximal : 4 500 mm³
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