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Un labo hors normes chez TAG Heuer
Baselworld

Un labo hors normes chez TAG Heuer

lundi, 18 mars 2019
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Fabrice Eschmann
Journaliste indépendant

“Il faut se méfier des citations sur Internet !”

« Une grande histoire aux multiples auteurs : ainsi en est-il de la vie. Ainsi en va-t-il aussi de l’horlogerie. Sans rencontres, point d’histoire. »

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6 min de lecture

Réacteurs chimiques uniques au monde, microscope atomique à sonde ionique, microscope électronique à transmission ou encore rayon X spectrométrique : le laboratoire TAG Heuer en cours d’installation est une première en horlogerie. De là est déjà sorti le spiral en carbone de la dernière Carrera Calibre Heuer 02T Tourbillon Nanograph. Rencontre avec Guy Sémon, son Directeur général.

Sorti de nulle part il y a 15 ans, Guy Sémon est aujourd’hui bien connu dans le microcosme horloger. Ingénieur de formation, il est à l’origine, avec son équipe, des développements de la Monaco V4, du Mikrograph, du Mikrotimer Flying 1000, du Mikrogirder, du Pendulum ou encore de la Zenith Defy Lab. Son credo : la montre n’est qu’un système physique, composé d’une réserve d’énergie, d’une transmission et d’une boîte à vitesse. Une conception de l’horlogerie dont il n’a eu de cesse de bousculer les lignes établies. Nommé Directeur général de l’Institut de recherche TAG Heuer en janvier 2018, il nous fait faire le tour du propriétaire à la veille de Baselworld.

Guy Sémon, Directeur général de l’Institut de recherche TAG Heuer
Guy Sémon, Directeur général de l’Institut de recherche TAG Heuer
Lorsque vous êtes entré chez TAG Heuer en 2004, c’était déjà en qualité de responsable R&D. Êtes-vous revenu au même poste ?

Non. Je suis aujourd’hui Directeur d’un institut de recherche de niveau universitaire. À la différence qu’ici, nous avons 25 scientifiques de 12 nationalités dont les compétences se partagent entre physique et mathématiques. Plusieurs millions sont actuellement investis pour installer un laboratoire de pointe dans les murs de TAG Heuer à La Chaux-de-Fonds. Nous avons commencé l’an dernier et n’avons pas encore tout à fait terminé. À terme, 30 personnes travailleront ici.

Nous avons vingt-cinq scientifiques de douze nationalités, dont les compétences se partagent entre physique et mathématiques.
Guy Sémon, Directeur général de l’Institut de recherche TAG Heuer
À sa naissance en janvier 2018, ce laboratoire était destiné au groupe LVMH. Va-t-il désormais travailler uniquement pour TAG Heuer ?

Notre mission est d’apporter notre aide à TAG Heuer bien sûr mais également aux autres marques du groupe LVMH. Le sujet d’étude est évidemment la montre mais le potentiel d’inventions dépasse largement le domaine de l’horlogerie !

Notre mission est d’apporter notre aide à TAG Heuer bien sûr mais également aux autres marques du groupe LVMH. Le sujet d’étude est évidemment la montre mais le potentiel d’inventions dépasse largement le domaine de l’horlogerie !
Guy Sémon, Directeur général de l’Institut de recherche TAG Heuer
Qu’y a-t-il dans cet institut ?

Des équipements lourds : nous avons par exemple acquis un microscope atomique à sonde ionique, un microscope électronique à transmission ou encore un rayon X spectrométrique. Ce matériel va servir à nos trois départements. Le premier s’intéresse à la physique des solides : nous développons des alliages et des polymères qui doivent nous permettre d’inventer de nouvelles techniques de fabrication des composants. Le deuxième traite de mécanique avancée : nous tentons de repenser les systèmes mécaniques avec des approches novatrices, notamment celle liées aux mécanismes flexibles basés sur l’élasticité de la matière. Nous utilisons ici beaucoup de modélisation et de simulation. Enfin, nous avons également un laboratoire de physique des nanoparticules : c’est de là que sort le spiral en carbone présenté en début d’année dans la Nanograph.

Pourquoi vous être attaqué au spiral ?

Chez TAG Heuer, nous sommes très fiers d’être une manufacture. Mais il nous manquait la maîtrise de cet élément-clé. Avec ce projet, nous entrons dans le club très fermé des fabricants de régulateurs.

La forme du spiral est d’abord optimisée numériquement avant d’être imprimée sur le wafer. Les atomes de carbone viendront se déposer sur l’impression.
La forme du spiral est d’abord optimisée numériquement avant d’être imprimée sur le wafer. Les atomes de carbone viendront se déposer sur l’impression.
Mais vous auriez pu vous équiper pour la fabrication de spiraux traditionnels…

Les spiraux en alliage métallique ont deux inconvénients : ils sont très efficaces en ce qui concerne la compensation thermique mais ils sont très sensibles aux champs magnétiques. Ceux-ci modifient leur géométrie et compromettent leur précision. De plus, le processus de fabrication est très complexe donc cher. La matière doit être transformée, puis façonnée. Et enfin, les composants doivent être assemblés et réglés à la main.

… ou en silicium ?

Cette solution ne nécessite en effet pas d’assemblage, la production est efficiente et le spiral est amagnétique. Mais le silicium reste très fragile. Il casse comme du verre lorsque la montre tombe au sol. Une telle chute équivaut à 2000G. Or, nos montres doivent résister à des chocs de 5000G. Enfin, la technologie autour de ces développements est protégée par de nombreux brevets.

Comment en êtes-vous donc arrivé au carbone ?

L’histoire débute en 2013. Je travaillais sur un autre projet pour lequel j’avais besoin d’un matériau particulier : il devait se comporter comme un polymère insensible au magnétisme, tout en ayant une structure atomique semblable aux métaux. Or, il n’existait pas ! En visitant un laboratoire aux États-Unis, je suis cependant tombé sur une expérience qui manipulait des nanotubes de carbone. Cette matière n’est pas récente, elle date des années 1980. Mais elle est extrêmement intéressante : des feuilles de graphène formant un réseau hexagonal sont enroulées sur elles-mêmes. Les cristaux cylindriques ainsi obtenus ont une rigidité très élevée et une large déformabilité. Cela ne m’avançait pas pour mon projet, mais j’ai tout de suite vu des possibilités dans le domaine des spiraux.

De quelle manière fabrique-t-on un spiral en carbone ?

À l’intérieur d’un réacteur chimique que nous avons dû développer spécialement. Il n’en existe pas d’autres dans le monde !

Comment est-ce que ça fonctionne ?

Nous utilisons une plaque de silicium, non pas pour le matériau en lui-même, mais parce qu’il est extrêmement plan et propre. Ce wafer est placé à l’intérieur du réacteur sous vide, dans lequel on fait circuler de l’éthylène, un gaz chargé en carbone et utilisé pour la fabrication des nanotubes. Grâce à la méthode du « dépôt chimique en phase vapeur », les spiraux – jusqu’à 300 par wafer – vont alors croître atome par atome durant quatre heures. Mais les nanotubes sont constitués à 96% de vide. En dernière étape, il faut encore remplir ce vide en y injectant d’autres atomes de carbone. Au final, on obtient un matériau composite, dans lequel sont associés des nanotubes de carbone et du carbone.

Ces spiraux sont-ils déjà en production ?

Oui, nous avons commencé la production en série pour la Nanograph. Avec deux réacteurs, nous avons une capacité de 150 000 pièces par année.

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