Le spiral, ce fin composante en escargot, a changé la vie des horlogers (en mieux !) depuis son invention, en 1675. Car cette pièce stratégique dicte la régularité de l’oscillateur – faisant le bonheur de la précision. Sa fabrication, souvent entourée de secrets, dépend d’une poignée de fournisseurs, chacun spécialiste d’un matériau (alliages puis silicium dès les années 2000). En s’engageant sur la piste du carbone, TAG Heuer a tenté une voie totalement différente. L’objectif? Bénéficier de sa propre production, et des qualités de ce matériau : légèreté – et donc sensibilité amoindrie à la gravité et à l’inertie –, résistance au magnétisme (cette force « obscure » capable de stopper une montre), ainsi que solidité face aux chocs, grâce à une structure en nanotubes. Vous l’aurez compris, revêtez votre blouse de labo et vos nano-lunettes : nous entrons ici dans les hautes sphères de la physique.
Genèse d’un projet détonnant
Pour bien comprendre les racines de cette recherche sur le spiral en carbone, un flashback s’impose. Dans les années 2010, l’enjeu dépasse le simple volet technologique : en 2011, commence un long feuilleton entre la COMCO et le Swatch Group, à travers sa filiale ETA. Le fabriquant de mouvements est autorisé à réduire progressivement ses livraisons à des tiers, selon un calendrier prédéfini jusqu’à fin 2020. Cette échéance met la pression sur les marques externes, empressées de renforcer leur autonomie – même si Nivarox (filiale du Swatch Group produisant en 2013, selon les estimations, entre 90 à 95% des spiraux) n’est pas concernée par ces limitations. De plus, l’enquête préliminaire de la COMCO sur l’entreprise, bouclée en 2023, ne débouchera finalement pas sur une procédure.
Mais le contexte reste à la quête d’indépendance. TAG Heuer présente en 2019, après trois années de recherche, une première itération de son spiral en carbone avec la Carrera Calibre Heuer 02T Tourbillon Nanograph. Mais le spiral se révèle insuffisamment fiable. Le projet aurait pu s’arrêter là, mais est remis sur la table (de labo) en 2021. « Nous nous sommes posés des jalons, tous les trois mois, pour surmonter les défis. Et le projet a fini par progresser, jusqu’à ce que nous arrivions à la fiabilisation du spiral » explique Emmanuel Dupas, Directeur technique.
Le TAG Heuer LAB à l’œuvre
Le TAG Heuer Institute de 2019 s’appelle désormais TAG Heuer LAB. Jean Laconte, arrivé il y a trois ans pour le piloter, résume la feuille de route : « maîtriser le produit et le procédé, passer de la recherche fondamentale à l’intégration d’innovations dans les montres, de façon fiable, répétable et en volume ». L’équipe regroupe 13 profils en physique et science des matériaux au sein du TAG Heuer LAB, placé sous sa direction. Le Département Technique, qui rassemble également d’autres services, compte pour sa part d’une soixantaine de collaborateurs sous la responsabilité d’Emmanuel Dupas.
Six ans plus tard, la persévérance paie : le spiral TH-Carbonspring entre dans deux modèles, Monaco et Carrera, certifiés COSC. Par ailleurs, ces montres passent avec succès les tests auxquels sont soumises toutes les montres TAG Heuer (résistance à l’eau et aux chocs notamment) et bénéficient de la garantie de 5 ans propre à la marque.
A l’échelle des nanoparticules
Tout commence avec un wafer. Une fine couche de fer y définit la forme du spiral. Celui-ci entre ensuite dans une chambre de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) où un mélange gazeux d’éthylène et d’hydrogène apporte le carbone. Les nanotubes, d’environ 10 nm, croissent sur le fer. Les interstices sont ensuite comblés par du carbone amorphe, qui solidarise l’ensemble – ce qui palie à l’une des sources d’instabilité du spiral présenté en 2019 et alors trop poreux.
Le spiral présente une section rectangulaire, avec une terminaison épaissie pour améliorer la concentricité en fonctionnement. TAG Heuer a déposé quatre brevets liés à cette technologie, un cinquième est en cours. En parallèle, cette indépendance sur la géométrie du spiral promet d’ouvrir la voie à de futures recherches sur différentes formes de ce composant-clé.
Répétabilité et rendement
Le LAB possède deux réacteurs CVD. « A ma connaissance, nous sommes la seule marque à en être équipés, elles sont habituellement réservées à la recherche » relève Jean Laconte. Un cycle de production de spiraux dure 8 à 10 heures et produit environ 300 à 400 spiraux par wafer.
La sélection reste stricte. Chaque spiral voit sa raideur mesurée. TAG Heuer contrôle également la hauteur du spiral, paramètre sensible pour la concentricité et l’isochronisme. Le composant est ensuite appairé à un balancier, puis réglé par un horloger. Les pièces hors tolérances sont écartées – une source de rebuts pour le moment importante. « La moindre variation nanométrique influe sur la performance » note Jean Laconte. « Nous nous concentrons sur la fiabilité. Si nous pouvons conserver 15 spiraux adéquats par jour, cela nous suffit. La prochaine étape sera de travailler sur le rendement, et le volume de spiraux pouvant être utilisés » poursuit Emmanuel Dupas.
Le spiral en carbone TH-Carbonspring se prête ainsi pour le moment à des séries limitées. TAG Heuer l’installe dans la Monaco Flyback Chronograph TH-Carbonspring et la Carrera Chronograph Tourbillon Extreme Sport TH-Carbonspring, chacune à 50 exemplaires. Elles se parent fort à propos d’un boîtier et d’un cadran en fibres de carbone – avec une signature graphique en « escargot » rappelant la géométrie du spiral. Un clin d’œil esthétique à l’innovation majeure contenue au cœur du mouvement.
