pub skyscapper
La revanche du barillet

La revanche du barillet

Auteur: Grégoire Baillod

Le ressort de barillet (à gauche) fournit l’énergie au mouvement tandis que le spiral et son balancier (à droite) en ­régulent le débit.

C’est bien connu: une montre mécanique est avant tout une affaire de ressorts. Ceux-ci fournissent l’énergie pour mettre le mécanisme en «mouvement» et assurent la régularité de son tic tac. Mais ces petites lames de métal ne sont pas toutes égales devant l’éternel horloger. Il y a toujours eu la star et le parent pauvre. Du moins jusqu’à récemment, car les choses sont en train de changer en profondeur dans le monde du ressort.

La star c’est le spiral, considéré comme le cœur de la montre et formant avec son balancier l’«organe réglant», gardien de la précision du mécanisme. Par sa fonction stratégique, il fait depuis très longtemps l’objet de recherches intenses visant à optimiser son fonctionnement. Ces dernières années ont ainsi été marquées par l’utilisation du silicium dans la fabrication du spiral et de l’échappement, réduisant pratiquement à néant les frottements, l’usure, ainsi que les interférences thermiques et électromagnétiques qui ont toujours été les pires ennemis de la chronométrie.

A l’autre extrémité, mécaniquement autant qu’en termes de prestige, il y a le parent pauvre des ressorts d’horlogerie: le barillet. Gros ressort lame enroulé dans sa boîte, celui-ci fournit l’énergie, tandis que le balancier spiral et l’échappement en régulent le débit. Longtemps délaissé, le ressort de barillet sort aujourd’hui de l’ombre et reçoit à son tour une attention méritée. Beaucoup s’accordent à dire qu’il est vraiment lui aussi un composant stratégique.

Réserve de marche
Au niveau fonctionnel tout d’abord: l’endurance de son ressort détermine la réserve de marche de la montre, soit le nombre d’heures durant lesquelles le mécanisme peut fonctionner sans être remonté. Cet aspect est devenu important dans le discours des marques. D’autant plus que la généralisation des complications – chronographes, phases de lune, tourbillons – entraîne un besoin accru en énergie. Sur les cadrans, la fonction d’indicateur de réserve de marche se démocratise, telle une jauge de carburant sur le tableau de bord des voitures. Sous le cadran, les horlogers s’activent pour augmenter la cylindrée de leurs calibres, soit en cherchant à améliorer le rendement du système de force, soit en augmentant le nombre de barillets. Parmi les nouveaux mouvements créés récemment, la plupart intègrent un double barillet, que ce soit chez Panerai, Breitling, Omega, Cartier ou Jaeger-LeCoultre. Il n’est pas rare de voir des mouvements à triple ou même quadruple barillets, comme chez Chopard ou Greubel Forsey. Résultat: la durée de marche des montres est en constante augmentation, passant de moins de deux jours sur les mouvements traditionnels à trois, six, huit jours, ou plus. Le record en la matière est de 31 jours! Deux marques y sont parvenues, l’Américain Jacob & Co avec son Quenttin Tourbillon, en 2006, puis les Saxons Lange & Söhne avec le modèle 31. Ce tour de force est accompli chez les Allemands par deux grands barillets superposés de 25 mm de diamètre, qui occupent les trois quarts de la surface du mouvement. Leur longueur de 1850 mm est cinq à dix fois supérieure à celle des barillets traditionnels. La force emmagasinée est telle que la montre doit être remontée avec une clé. Chez Jacob & Co, ce ne sont pas moins de sept barillets verticaux qui fournissent l’énergie pour un mois entier.

Rendement amélioré
Parallèlement à ces efforts quantitatifs, et après s’être longtemps concentrée sur l’échappement et le spiral, la recherche s’intéresse finalement à améliorer l’efficacité qualitative du barillet. L’équation est simple: seule 30% environ de l’énergie fournie par le ressort moteur parvient en bout de course à l’échappement de la montre. Le train de rouage, aussi huilé soit-il, est un gouffre énergétique. Chaque roue absorbe environ 20% de la force qu’elle reçoit. Au final, si un échappement efficient et bien réglé réduit notablement la consommation d’énergie, des améliorations supplémentaires devraient être trouvées à la source, au niveau du barillet.

L’un des axes de recherche les plus intéressants dans ce domaine a été récemment annoncé par Eterna. La marque de Granges s’était déjà distinguée en 1948 en créant la première montre munie d’une masse oscillante sur roulements à billes, améliorant grandement les performances du remontage automatique en réduisant les frictions. Aujourd’hui, Eterna récidive dans le domaine de son savoir-faire historique en appliquant des roulements à billes au barillet afin d’augmenter son rendement et sa longévité. Une voie parallèle avait été explorée par Ulysse Nardin en 2005.

Le barillet, dont la conception classique n’a guère évolué depuis le XVIIe siècle, représente en effet l’endroit où les matériaux du mouvement sont ­soumis aux plus fortes pressions, aux plus fortes frictions et à la plus forte usure. Dans le cas d’un système de remontage courant, l’arbre du barillet tourne sur lui-même et tend alors le ressort. La transmission de l’énergie au mouvement est produite à l’inverse par le déroulement du ressort autour de l’arbre. Cette opération génère une pression considérable au niveau de l’arbre, de l’ordre de 1 kilo par mm2 (10 Newton/mm2) pour un ressort entièrement remonté. La forte friction qui en résulte était palliée jusqu’à présent en utilisant de l’huile à haute viscosité. Mais ce système entraîne perte d’énergie et usure mécanique du tambour de barillet et de son axe.

Eterna supprime ces défauts avec son nouveau système baptisé Spherodrive, qui équipera désormais tous ses modèles. Afin d’améliorer l’organe de force, ses ingénieurs ont commencé par séparer le remontage du déroulement du ressort. L’arbre de barillet à deux roulements à billes est intégré au système de remontage. Indépendant de celui-ci, le barillet est monté sur un roulement à billes. Ce dispositif non seulement réduit singulièrement la friction, mais diminue aussi la perte lors de la transmission de l’énergie. Ceci grâce aux minuscules billes d’un diamètre d’à peine 0,3 mm qui sont fabriquées dans un matériau céramique, de l’oxyde de zirconium, qui rend toute lubrification superflue. Grâce à un déroulement plus harmonieux du ressort, la réserve de marche est en outre améliorée d’environ 30%.

Problèmes de couple
D’autres initiatives cherchent à résoudre les différents problèmes du barillet classique. Certains améliorent la durée de fonctionnement du mouvement en contournant le problème: ainsi l’horloger Vincent Bérard atteint une réserve de marche de dix jours avec son calibre VB441 à complications en ajoutant «simplement» une roue de réduction au train de rouage, afin de dérouler plus lentement le barillet et doubler ainsi sa réserve de marche. Une technique ancienne utilisée dans certaines montres de poche du XIXe siècle.

D’anciens procédés sont également ressuscités pour contrer un autre problème du barillet traditionnel: la différence de couple, soit la quantité d’énergie délivrée, lorsque le ressort est complètement tendu ou pratiquement déroulé. Pour obtenir une force plus constante quel que soit le niveau de remontage, des marques comme Breguet, Lange & Söhne ou Cabestan ont recouru à l’antique système fusée-chaîne de transmission d’énergie élaboré par Léonard de Vinci. Ce système équipait la quasi-totalité des garde-temps du XVIe au XVIIIe siècle. La différence de diamètre entre la base et le sommet de la fusée conique, autour de laquelle est enroulée une chaîne reliée au ressort, fonctionne comme un différentiel compensant les différences d’énergie au fur et à mesure que le ressort moteur se détend, comme le dérailleur d’un vélo.

Chez Audemars Piguet, ce «problème de couple» est minimisé sur ses modèles Millenary notamment par un système de blocage du barillet, qui évite d’exploiter ses premiers et ses derniers tours. Cela réduit l’autonomie, mais fournit une énergie nettement plus constante. Richard Mille de son côté s’est fait une spécialité de cette question, intégrant à ses montres un indicateur de couple qui affiche la «qualité» d’énergie développée par le ressort de force, notamment pour optimiser l’utilisation du chronographe. Afin d’améliorer encore le rapport performance/régularité, la marque n’hésite pas à augmenter la vitesse de rotation de ses barillets, sacrifiant un peu de réserve de marche pour résoudre un autre problème, celui de l’adhérence des lames du ressort, qui réduit ses performances. Elle utilise en outre un cliquet de barillet à recul progressif, apportant un gain de remontage d’environ 20%.

Grandes manœuvres industrielles
Les grandes manœuvres autour du barillet ne sont pas seulement d’ordre technique, mais aussi commercial et industriel. En mars 2009 la société biennoise Générale Ressorts a été rachetée par la holding Acrotec, déjà propriétaire des entreprises de décolletage Vardeco dans le Jura et Kif Parechoc à la Vallée de Joux, spécialisée dans le décolletage, la raquetterie et les antichocs pour l’horlogerie. Ce rachat sensible a été effectué avec la participation du constructeur de mouvements BNB Concept et du fond d’investissement EPF. Générale Ressorts étant considéré depuis longtemps comme le leader de la fabrication de ressorts de barillets pour l’horlogerie suisse, avec une part de marché souvent estimée à 80%, la profession s’est inquiétée du changement de main d’un fournisseur aussi stratégique, de la même manière qu’elle s’est toujours sentie menacée par sa dépendance au quasi-monopole de Nivarox-FAR, société de Swatch Group, dans la fabrication du spiral. Mais le rachat de Générale Ressorts n’est que la pointe de l’iceberg des chamboulements industriels en cours dans le domaine du ressort de force. Le véritable point d’inflexion remonte plutôt entre 2003 et 2005.

Jusqu’au début des années 2000, Générale Ressorts était en effet le leader incontesté et pratiquement monopolistique du marché. Mais cette suprématie a depuis été sérieusement remise en question par deux nouveaux concurrents. En 2002, la petite société seelandaise Schwab-Feller, fabricant de ressorts depuis 1894, voit sa direction passer à la cinquième génération avec la reprise du flambeau par Stefan Schwab. L’entreprise investit dans un parc de machines dernier cri, en grande partie développé en interne. Elle cherche à innover, mise sur la réactivité et le service, tout en restant très discrète. Résultat: à partir de 2003, de nombreuses marques horlogères, et notamment les plus prestigieuses manufactures, deviennent clientes chez Schwab-Feller, assurant leur approvisionnement en double source. «Nous avons connu une forte croissance et gagné des parts de marché importantes», affirme Stefan Schwab, qui s’interroge sur les données qui ne leur accorderaient que des miettes… «Je ne sais pas à quelles sources ces chiffres se réfèrent. D’après le nombre de mouvements mécaniques produits annuellement en Suisse, le nombre de ressorts de barillets que nous avons vendus en 2008 représente plus de 50% du marché!»

En termes d’innovation, l’efficacité du barillet peut-elle être augmentée dans sa conception même? «Nous avons fait de nombreuses recherches, mais les résultats obtenus n’étaient pas meilleurs qu’avec les alliages utilisés actuellement, composés de cobalt, de nickel et d’acier», répond Stefan Schwab. Des alliages fondus, soit dit en passant, par le même fournisseur allemand, Vacuumschmelze GmbH, que pour la fabrication de la plupart des spiraux. Schwab-Feller a cependant réussi à améliorer les processus de fabrication de ses ressorts (qui comprend pas moins de 28 opérations), à diminuer par deux les tolérances jusqu’à 1 micron, pour une qualité plus homogène. Générale Ressorts de son côté effectue également des re­­­­­cherches pour augmenter les performances de ses ressorts, en étroite collaboration avec le constructeur BNB Concept.

Autre évolution majeure de la branche: à partir de 2005, Swatch Group a lui aussi développé une capacité de production du ressort de barillet par l’entremise de sa filiale Nivarox-FAR, étendant son savoir-faire du spiral au ressort moteur. Objectif: gagner en indépendance pour l’approvisionnement stratégique des marques du groupe. Afin de développer ses nouvelles activités, notamment dans le barillet et la fonderie des alliages nécessaires aux ressorts, Nivarox-FAR annonçait en novembre 2008 la construction d’une nouvelle usine de 6000 m2 à Fontaines, qui devait être opérationnelle dès l’été 2009.

Ironique retour de balancier: à voir le principal fabricant de spiraux se lancer dans les ressorts de force, le barillet trop longtemps négligé tient bel et bien sa revanche.