Heart Beat Manufacture

 
Après l’immense succès rencontré par le premier calibre Heart Beat Manufacture en 2004, Frédérique Constant a mis un point d’honneur à enrichir chaque année la gamme avec un nouveau mouvement. Certains éléments ne changent pas, à l’image de l’ouverture emblématique pratiquée sur le cadran à 6 heures. Chaque année, toutefois, de nouvelles caractéristiques apparaissent. Le mouvement Heart Beat est constamment revu, corrigé et perfectionné.
 
En 2014, Frédérique Constant présentera le nouveau calibre Heart Beat FC-945 Silicium, optimisé en termes de fiabilité, de longévité et d’excellence technique pure. Au cours des deux dernières années, le département Recherche et Développement de Frédérique Constant s’est efforcé de concevoir, développer et de perfectionner les 126 composants contenus dans le tout nouveau calibre Heart Beat Manufacture. Aujourd’hui, la Marque a le plaisir de dévoiler le résultat, obtenu grâce aux matériaux les plus avancés technologiquement.
 
Des problématiques résolues
 
La précision d’une montre mécanique dépend en grande partie de la justesse des organes réglants, à savoir le balancier, le spiral et l’échappement. Le rôle du balancier est d’osciller à une fréquence de 4 Hz. C’est cette cadence qui définit l’exactitude de la montre.
 
La fonction la plus essentielle de l’échappement est de faire en sorte que le spiral se tende et se détende continuellement. Depuis la naissance de l’horlogerie jusqu’à nos jours, les fonctions dévolues à l’échappement ont évolué, conduisant à des niveaux de frottement de plus en plus élevés. Les dents de la roue d’échappement sont mises en mouvement par le flux énergétique issu du ressort moteur. Elles entrent en contact avec les dents du rochet une nano-seconde avant d’engrener avec celles-ci. C’est ce phénomène de frottement qui déclenche l’ancre et qui rend la lubrification indispensable.
 
Le tic-tac des montres Frederique Constant provient de l’interaction entre le spiral et les dents de la roue d’échappement. Dans la quasi-totalité des échappements modernes, les roues du rochet sont constituées d’un matériau extrêmement dur et très poli. Malgré cette dureté et cette fluidité obtenue grâce au polissage, la lubrification demeure nécessaire.
 
Jusqu’à présent, la lubrification était indispensable pour protéger les échappements des effets indésirables dus aux frottements. À mesure que l’huile lubrifiante vieillit, celle-ci se déssèche ou se dilue, entraînant l’augmentation du niveau de frottement et la diminution de la puissance transmise au balancier.
 
S’il n’est pas lubrifié correctement, l’échappement peut s’abîmer jusqu’à un point où le remplacement de certaines pièces devient inévitable. Les montres modernes sont généralement plus fiables que leurs devancières grâce à la meilleure qualité des huiles lubrifiantes. Afin de garantir un fonctionnement optimal, les montres mécaniques doivent normalement être nettoyées et lubrifiées tous les quatre ans.
 
Le silicium entre en jeu
 
Le silicium est un élément chimique représenté par le symbole Si et le numéro 14 sur la table de Mendeleïev. Issu de la famille des métalloïdes quadrivalents, comme le carbone, il est moins réactif que ce dernier. Le silicium ne se trouve pas à l’état de corps pur dans la nature mais principalement à travers des minéraux contenant du dioxide de silicium quasi pur, sous différentes formes cristallines tels que le quartz, la calcédoine et l’opale. Il existe également sous forme de silicates (différents minéraux contenant du silicium, de l’oxygène et un autre métal), comme le feldspath. Le silicium est le composant principal de la plupart des semi-conducteurs, où il est utilisé sous forme de silice ou de silicate (verre, ciment et céramique). Le silicium conserve ses propriétés de semi-conducteur à plus haute température que le germanium. Le silicium libre est obtenu par réduction dans un four à arc électrique et affiche des capacités de semi-conducteur et d’interface diélectrique plus élevées que la plupart des autres combinaisons de matériaux. Sous sa forme cristalline, le silicium est de couleur gris foncé avec un lustre métallique. Il est extrêmement dur, à l’image du verre. Le silicium pur possède un coefficient de température de résistance négatif, car le nombre de porteurs libres augmente avec la température.
 
Fabrication d’un échappement en silicium
 
La fabrication d’une roue d’échappement en silicium fait appel à une technologie de pointe : la gravure ionique réactive profonde (GIRP).  Une image multiple de l’échappement est produite puis projetée sur une galette de silicium de 100 mm de diamètre et de 0,5 mm d’épaisseur. Les galettes de silicium sont généralement fabriquées en plusieurs formats allant de 25,4 mm à 30 cm, pour une épaisseur de l’ordre de 0,5 mm. Les galettes sont découpées à partir d’une boule de semi-conducteur à l’aide d’une scie ou d’un fil en diamant, avant d’être polies sur chaque face. Il est possible de produire jusqu’à 250 roues d’échappement avec une galette de 100 mm.
 
La galette se compose de trois différents substrats ou couches de silicium. Le substrat central fait office de couche de séparation. Une fois que l’image de la roue d’échappement a été projetée sur la galette, la couche exposée est nettoyée, laissant les parties non exposées sur la galette. Ensuite, le substrat non exposé laqué est gravé au plasma sur la couche de séparation. Les roues d'échappement en silicium sont ensuite libérées par gravure isotrope. Les pièces issues de cette opération ne doivent être nettoyées que sur la surface. Elles sont toutes identiques et n’ont pas besoin d'équilibrage, de centrage ou de polissage. Les galettes  sont donc d'une importance clé dans la fabrication des roues d'échappement en silicium de Frédérique Constant.