Guide de l'étanchéité


Identification

Consignes d'utilisation

 

Inscription sur le fond du boitier

Protection d'eau, pluie

Baignade, bains, douches.

Natation, randonnée palmée.

Plongée libre sans équipement

Aucune indication

Non

Non

Non

Non

Water Resist, 3 ATM

Oui

Non

Non

Non

Water Resist, 5 Bar

Oui

Oui

Non

Non

Water Resist, 10 Bar

Oui

Oui

Oui

Non

Water Resist, 20 Bar

Oui

Oui

Oui

Oui

 

 

 

 

 

Classe d'étanchéité 5 bars ou 5ATM

 

 

La montre est testée pour une étanchéité à l'eau maximale de 5 bars, ce qui correspond à la pression d'une colonne d'eau de 50 mètres sur une surface d'un centimètre carré. Elle convient à l'usage quotidien comme prendre un bain, une douche ou se laver les mains.

Classe d'étanchéité 10 bars ou 10 ATM

 

 

La montre est testée pour une étanchéité à l'eau maximale de 10 bars, ce qui correspond à la pression d'une colonne d'eau de 100 mètres sur une surface d'un centimètre carré. Elle convient parfaitement pour la natation intensive ou la randonnée palmée par exemple.

Classe d'étanchéité 20 bars ou 20 ATM

 

 

La montre est testée pour une étanchéité à l'eau maximale de 20 bars, ce qui correspond à la pression d'une colonne d'eau de 200 mètres sur une surface d'un centimètre carré. Elle convient parfaitement pour la plongée libre sans équipement.

 

 

 

 

 

En fonction de votre montre et de l'usage que vous en faites :

 

Demander un test de 5 ATM ou de 10 ATM.

 

 

Demander à changer les joints de boites (couronne, poussoir, verre ou fond)

 

 

 

 

 

Un peu d'histoire sur l'étanchéité :

A la fin du 19ème siècle les montres sont portées dans le gilet par les hommes et au cou pour les femmes. C’est la poussière qui est combattue. Lorsqu’apparaissent les montres bracelet c’est l’eau qui devient le principal ennemi.

En effet, pour régler ou remonter (pour les mécaniques) une montre il faut une ouverture dans le boitier. Or toute ouverture est une entrée potentielle d’eau néfaste au mécanisme.
Le concept d’étanchéité prend vraiment de l’ampleur à partir de 1926 date à laquelle Rolex invente l’Oyster qui révolutionne la fabrication. Le génie du marketing de Hans Wilsdorf propriétaire de la marque lui permet de faire parler de cette invention que beaucoup copieront ensuite.

L’invention primordiale ensuite fut le mouvement automatique qui permettait de moins intervenir sur « l’entrée potentielle ».

Dans les années 1950 l’évolution de la société et l’expansion de la pratique de la plongée a toujours reculé les limites de l’étanchéité des montres. Sur les montres de plongée a été inventée la couronne anti-retour (ne permet d’être tournée que dans le sens antihoraire) permettant d’évaluer le temps de plongée et donc de prévenir les risques liés au contenu des bouteilles d’oxygène.

Aujourd’hui beaucoup de marque fabriquent des montres dites étanches. Si le prix n’est pas un garant de l’étanchéité, il faut toutefois tenir compte des moyens à mettre en œuvre pour assurer un niveau suffisant pour l’obtenir. L’étanchéité des montres n’est pas une propriété immuable elle varie toute au long de sa durée de vie en fonction du soin que vous voudrez bien lui accorder.

Les pratiques des industriels concernant l'étanchéité sont régit par des normes internationales. Exemple Din 8310 ou ISO 2281. Ces normes ont été établit pour la fabrication et constate la résistance ou non à une pression statique donnée.

Evidemment dans l’usage courant vous n’êtes jamais statique lorsque vous portez votre montre. Vous devrez donc tenir compte d’un certain nombre d’environnement extérieur.

C’est-à-dire qu’une montre marquée 30 mètres a été normalement * conçue et vérifiée en usine pour résister un certain temps à une pression de 3 bar. Cela ne garantit pas une utilisation pendant une période plus longue dans une piscine et encore moins fonctionner à 30 mètres de profondeur.
* évidemment il faut tenir compte de la valeur de la parole de la manufacture, de l’assembleur de la montre et du distributeur.

Lorsque vous choisissez une montre posez-vous la question de l’utilisation, de l’environnement dans lequel vous la porterez mais aussi des critères esthétiques que vous souhaitez. Les différents niveaux d’étanchéité ne peuvent être garantit que par un environnement technique compatible.

Dans les chapitres suivants vous trouverez les principes généraux, les différents organes d’une montre qui influence l’étanchéité et les différents tests d’étanchéité.

 

Principes généraux de l'étanchéité :

Les différentes unités de valeur mesurant la pression sont :

 

Précision scientifique :

Abréviation

valeur

Atmosphère

L'atmosphère technique est une ancienne unité de pression, définie comme la force exercée par un kilogramme sur une surface de un centimètre carré.

ATA

1AT= 98066,5 Hp = 0,980665 Bar

pascal

Une pression d’un pascal est une contrainte uniforme qui, agissant sur une surface plane de 1 mètre carré, exerce perpendiculairement à cette surface une force totale de 1 Une pression d’un pascal est une contrainte uniforme qui, agissant sur une surface plane de 1 mètre carré, exerce perpendiculairement à cette surface une force totale de 1 newton.

Pa

1 013 hPa = 1,013 bar

Bar

Le bar est une unité de mesure de pression équivalente à 100 000 pascals.

Bar

 

Une colonne d’eau pure de 10m de hauteur sur 1cm² (soit 1kg) exerce une pression de 1 ATM. L’eau de mer étant plus dense (1023kg/m3) la pression qu’elle exerce est d’autant plus importante.


Vous trouverez ci-après un des tests des normes internationales. Vous pourrez constater que les tests sont réalisés dans des conditions statiques. En clair, une montre neuve marquée 3ATM peut être amenée doucement jusqu’à 30 mètres sous l’eau et y rester quelques secondes puis être remontée également doucement sans subir de dommage.
Il faut tenir compte d’un certain nombre d’autre facteur : la pression dynamique, la pression thermique, la nature des matériaux et leur usure.

 

Les contraintes liées à la pression

La pression dynamique :

Il s’agit ici d’évaluer la variation de la pression mécanique qui sera exercé sur la montre lorsque la vitesse croitra. La formule précise est 0.5*r*v². r représentant la densité du liquide (1000kg/m3 pour de l’eau pure) et v la vitesse exprimée en m par seconde.
Voyons le cas d’une montre marquée 5ATM plongée dans la mer à une vitesse d’un plongeur sautant de 10m (environ 10 m seconde) : 0.5*1023*10*10=51150 Pa soit 51150/101325= 0.50ATM soit l’équivalence d’une profondeur de 50m !
La montre n’a aucune sécurité si la pression s’exerce principalement sur les parties « faibles » la pénétration d’eau est probable.

La pression thermique :

Une montre est toujours réalisée avec différents matériaux : acier, céramique, laiton, résine, cristal de quartz ou de saphir, verre polycarbonate etc.
Chaque matériaux réagit différemment à la température et se dilate et se contracte à des vitesses différentes.
Donc lorsqu’une montre est exposée au soleil et rentre avec vous dans l’eau elle passe d’une température d’environ 40° à 20° au mieux en Bretagne ! Avant que les matériaux se stabilisent il est possible que la résistance à la pression soit diminuée d’au moins 3 fois le niveau initial.

La nature des matériaux :

L’ensemble des matériaux sont susceptible de répondre aux normes d’étanchéité pour peu que l’épaisseur garantisse une déformation minimale.
Le plastique sera plus utilisé pour les montres de faible étanchéité, l’acier pour les plus hautes.
Voir aussi l’article (à venir) sur les matériaux utilisés en horlogerie, bijouterie.

L’usure de la montre :

Les joints sont les premiers éléments qui s’usent tout au long de la vie de votre montre. Ils durcissent et se déforment ne garantissant plus les mêmes propriétés qu’à l’état neuf.
La boite en résine ou en plastique subissent les mêmes effets du temps.
Les verres qu’ils soient en polycarbonate ou en cristal sont sensibles aux chocs ou aux rayures profondes.
Les boites en métal sous l’effet des chocs peuvent aussi être altérées dans le temps.

 

Les différentes parties d’une montre

La boite

Il s’agit de la coque de la montre bracelet. Elle peut être de nature différente.

Montre Michel Herbelin boite acier inoxydable 316L.
Avantage : boite résistante dans le temps. Acier d’excellente tenue tant aux chocs qu’à la corrosion. Très peu de déformation lorsqu’elle est soumise à pression. 
Montre Casio en résine.
Matériaux léger et d’un coup de mise en œuvre faible. Permet d’obtenir un excellent rapport qualité prix. La pièce se déforme régulièrement sous la pression.
Montre Ice Watch en polypropylène.
Permet d’obtenir beaucoup de couleurs différentes. Matériau léger et relativement résistant. Le matériau est dur et ne se déforme que très peu sous la pression.
Montre Pierre Lannier en céramique. Matériaux très résistant aux rayures, mais pas aux chocs. En matière d’étanchéité, la fabrication ne permet pas d’obtenir une grande précision dans la boite. Les écarts sont compensés par les joints.
Montre Certus en laiton rhodié.
Le matériau est bon marché et a une bonne résistance mécanique.

 

De façon exceptionnelle, le bois, le liège ou la pierre peut être utilisée.
Les matériaux privilégiés pour l’étanchéité sont dans l’ordre : l’acier, la résine, le laiton plaqué ou rhodié, le polypropylène, le plastique, la céramique.

La forme influence grandement la résistance à la pénétration de la poussière et de l’eau. Les formes rectangles ou carrés ne sont pas propices à être de bonnes montres étanches.
Les boitiers fins ne permettront pas non plus forte résistance aux déformations.

Les boitiers des montres femmes étant souvent plus fin, le niveau d’étanchéité est moins élevé.

 

Le fond de boite

Les fonds de boite de montre peuvent soit clipsé, vissé ou à vis.
La fermeture tire parti de l’élasticité du métal. Le fond possède une légère encoche qui va faire serrage sur la boite elle-même. De multiples ouvertures provoquent une usure. Aucune déformation n’est tolérée. Lors des changements de piles, il est important de maitriser les techniques de fermeture afin de ne pas déformer le fond de boite ou les joints qui viennent parfaire l’étanchéité.

Les fonds clipsés ne peuvent pas vous garantir une étanchéité supérieur à 3 ATM quelques soit le soin apporté à la fabrication.
Certains fabricants toutefois n’hésitent pas à garantir leur montre à un niveau plus fort. Si il n’est pas possible de les mettre en défaut à l’état neuf, nous observons fréquemment des pénétrations d’humidité en utilisation normale.

Les boites à fonds vissés sont les plus abouties en termes d’étanchéité. Evidemment un fond « squelette » présentant une glace à la place du métal sera plus vulnérable. (Voir photo)
Les encoches peuvent être de différentes formes. Souvent les marques de haute horlogerie présentent des marques qui leur sont spécifiques.
Malheureusement, il existe sur le marché des montres avec encoches qui ne sont que des fonds clipsés. Seul le technicien s’en apercevra à l’ouverture. Il faut noter qu’il ne faut surtout pas forcer sur le pas de vis car cela provoquera en bout de course un dommage irréversible, pouvant à être à la longue nuisible à l’étanchéité. 

Certains fonds sont tenus par des vis. Sur des montres élégantes cela permet d’avoir des boites plus raffinées. Dans ce cas seul les joints assurent l’étanchéité. Le niveau est faible voir nul.

Sur les montres résines, type Casio, il est possible d’obtenir une bonne étanchéité même avec ce type de fermeture grâce à la conception elle-même. En effet ces boitiers étant moulés la précision et les différentes cannelures permettent la pose d’un joint torique très ajusté. La contrainte est que ces joints sont spécifiques à chaque modèle. Il faudra toujours prévoir un délai lors du changement de pile afin que l’horloger puisse se procurer celui-ci auprès de l’usine.

Dans tous les cas il y a toujours un joint de fond de boite. Standard ou non, si vous êtes amenés à mettre votre montre au contact de l’eau, il est impératif de le changer tous les ans, il est plus intéressant de le faire pour les montres à quartz lors du changement de pile.


La tige couronne


C’est la partie de la montre qui permet de mettre le mouvement à l’heure ou de régler la date. La tige est une pièce en acier trempé très sec qui part du centre du mouvement pour ressortir sur le côté, en générale à 3 heures, sur laquelle l’horloger vient visser la couronne. C’est un point très vulnérable car le réglage se fait par une traction dégageant la couronne de la boite. Une série de joint, intégrée souvent à la couronne, existe pour empêcher en position normale, l’eau ou la poussière de rentrer. La meilleure solution est la couronne vissée (voir le schéma). Il faut néanmoins ne pas oublier de revisser la couronne lorsque le réglage de la montre est effectué au risque de faire rentrer de l’eau à la première occasion. Cette solution exige une boite et une couronne un peu plus grosse.

 

 

Les couronnes fines ou fantaisies par exemple celle avec une petite pierre cabochon ne peuvent être de bonnes pièces étanches.

Souvent pour les montres de travail ou les montres étanches il est prévu des débords de chaque côté de la tige couronne la protégeant des chocs éventuels. En effet une tige faussée donne un risque plus grand de pénétration d’eau.

Les poussoirs sont les organes techniques qui sur les montres chronographes permettent de démarrer et arrêter la partie compte temps. Les fragilités des poussoirs sont les mêmes que pour la tige couronne. La meilleure solution concernant l’étanchéité est aussi ici les poussoirs vissés.

Important : y compris pour une montre très étanche il est formellement déconseiller d’utiliser la couronne, les poussoirs sous l’eau.
Lorsqu’une montre présente une faiblesse d’étanchéité au niveau des poussoirs ou de la tige couronne, la seule solution est de changer ces organes. Des chocs violents au niveau des poussoirs ou de la couronne peuvent endommager définitivement celle-ci et conduire à son changement s’il faut récupérer le niveau d’étanchéité d’origine.

Le verre

L’étanchéité au niveau du verre est garantie par un joint entre celui-ci et le boitier. Il est sous tension plus ou moins forte. Après quelques années ou après avoir été soumis à des différences de températures importantes le joint peut perdre ces caractéristiques techniques en particulier en ce qui concerne ces propriétés de dilatation. Il faut le faire vérifier régulièrement. Plus la montre est étanche plus l’épaisseur de celui-ci doit être importante. Certaines montres professionnelles peuvent avoir un verre épais de plusieurs millimètres.
La nature du verre n’intervient pas dans l’étanchéité sauf à éviter les rayures (verre minéraux) ou le bris (verre en matière plastique).

La norme 2281

Voici les tests requis pour les entreprises qui choisissent d’adhérer à la norme 2281.

Test de résistance de l'eau de 2281 ISO d'une montre se compose de:

  • Résistance à l'état immergé dans l'eau à une profondeur de 10 cm. L'immersion de la montre dans 10 cm d'eau pendant 1 heure.
  • Résistance des pièces opératoires. Immersion de la montre dans 10 cm d'eau avec une force de 5 N perpendiculaire aux boutons de la couronne et poussoirs (le cas échéant) pendant 10 minutes.
  • Test de condensation. La montre est placée sur une plaque chauffée à une température comprise entre 40 °C et 45 °C jusqu'à ce que la montre à atteint la température de la plaque chauffée (en pratique, un temps de chauffage de 10 minutes à 20 minutes, selon le type d' montre, sera suffisante). Une goutte d'eau, à une température comprise entre 18 °C et 25 °C doit être placé sur le verre de la montre. Après environ 1 minute, le verre doit être essuyé avec un chiffon sec. Toute montre qui a de la condensation sur la surface intérieure du verre doit être éliminée.
  • La résistance à des températures différentes. Immersion de la montre dans 10 cm d'eau aux températures suivantes pendant 5 minutes chacun, 40 °C, 20 °C et 40 °C de plus, à la transition entre les températures ne dépassant pas 1 minute. Aucune preuve de l'intrusion d'eau ou de condensation n’est autorisée.
  • Résistance à la surpression de l'eau. L'immersion de la montre dans un récipient à pression approprié et en le soumettant pendant 1 minute à la pression nominale pendant 10 minutes, ou à 2 bars dans le cas où aucune autre indication n'est donnée. Ensuite, la surpression est ramenée à la pression ambiante pendant 1 minute. Aucune preuve de l'intrusion d'eau ou de condensation n’est autorisée.
  • Résistance à la surpression d'air. Exposition de la montre à une surpression de 2 bars. La montre ne doit pas présenter de débit d'air supérieur à 50 g / min.
  • Aucun test de résistance aux champs magnétiques ou aux chocs n’est nécessaires.
  • Aucun test de pression négative n’est nécessaire.
  • Aucun test sangle de fixation est nécessaire.
  • Aucun test de corrosion n’est nécessaire.

L'exception du test de résistance thermique de choc tout autre test ISO 2281 devrait être effectuée à 18 °C à 25 °C la température. En ce qui concerne la pression ISO 2281 définit: 1 bar = 10 5 Pa = 10 5 N / m2.

Dans la pratique, la capacité de survie de la montre dépend non seulement de la profondeur de l'eau, mais également de l'âge de la matière d'étanchéité, les atteintes, la température et des contraintes mécaniques supplémentaires.

Les entreprises qui sont conformes à ces normes ne contrôlent pas toutes les montres pour des raisons de coût. Il est admis que ces contrôles soient réalisés sur un échantillon représentatif.

Condensation dans une montre.

Il est fréquent qu’une montre présente de la condensation lorsqu’elle est soumise à une différence de température. Cela s’explique par la présence d’humidité dans l’air du boitier. Cette humidité peut provenir de deux sources : soit la pénétration d’eau lors d’un usage aux limites de ce que peut supporter l’étanchéité de la montre soit lors d’un changement de pile.

Si vous avez soumis votre montre à une pression trop importante lors de la présence d’eau, celle-ci a pu pénétrer en petite quantité et rester en suspension dans l’air et se déposer sur le verre lorsque la température externe et interne est très différente.

Lors d’un changement de pile le taux d’humidité peut être suffisant pour que cette humidité se condense lorsque vous faite du sport ou que vous portez votre montre lors d’une douche.
Remarque : ce phénomène est plus fréquent sur des montres dont le niveau d’étanchéité est élevé car il n’y a pas d’échange entre l’intérieur et l’extérieur.

Dans les deux cas, il ne faut surtout pas laisser votre montre dans cet état sans risquer de voir apparaitre des tâches du votre cadran ou une oxydation sur les contacts du mouvement provoquant l’arrêt de la montre. Rapportez là à votre horloger qui assèchera l’intérieur de la montre et testera l’étanchéité de celle-ci.

Rappel : pensez lorsque vous avez utilisé la couronne à la repousser ou à la visser pour celles qui le sont.

Lorsque vous avez immergé une montre non étanche et que vous voyez de l’eau à l’intérieur, surtout apportez la rapidement à un horloger et n’essayez pas de le faire vous-même. En effet, il est préférable de laisser l’eau plutôt que de l’assécher sans nettoyer les contacts ou les rouages car l’oxygène de l’air continuera son travail d’oxydation.