aRT, joaillerie & horlogerie

Il existe un lien étroit entre l’Art, la Joaillerie et l'horlogerie

L’Art, la Joaillerie et l’horlogerie sont des secteurs étroitement liés, depuis plusieurs années maintenant, par une nécessité d’expertise et de caractérisation. La science occupe une part importante dans la compréhension de l’évolution de la société à travers ses œuvres d’arts et sa joaillerie. Que ce soit pour caractériser le support d’une toile, une encre, ou pour authentifier des pierres précieuses, un mécanisme de montre, l’utilisation d’outils de laboratoire est indispensable.

Malheureusement, bon nombre de ces outils implique une analyse destructive des objets à étudier, et très peu permettent d’aller au cœur de la matière, ce qui est problématique dans un secteur où la plupart des pièces sont rares, voire uniques et inestimables. Des techniques non destructives existent, mais pour une grande majorité elles sont basées sur des principes optiques, qui ne permettent donc qu’une analyse en surface des objets à étudier si ces derniers sont opaques.

C’est là où la tomographie par rayons X entre en jeu, car l’atout majeur de la tomographie réside dans le fait que toutes les informations, internes comme externes, sont visibles et ce, sans altération aucune de la pièce étudiée et quel que soit le matériau.

De nos jours, de plus en plus de laboratoires, entreprises et musées s'équipent d'un ou plusieurs tomographes à l'instar du laboratoire français de gemmologie au coeur de Paris, le Muséum National d'Histoire Naturelle de Paris ou encore de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

La radiographie et la tomographie pour dévoiler les moindres secrets des œuvres d’Art

Que ce soit pour réaliser des clichés radiographiques, ou bien des tomographies complètes, les possibilités offertes par les appareils RX Solutions sont nombreuses. Notre gamme d’appareils permet, en effet, d’analyser et/ou de numériser un large panel d’œuvres, des plus petites aux plus volumineuses et denses.

L’utilisation des rayons X est aujourd’hui un excellent moyen non destructif d’étudier la technique et les matériaux employés par l’artiste ou l’artisan, ainsi que l’état d’œuvres uniques, sans porter atteinte à leur intégrité. En peinture par exemple, la radiographie permet de déterminer comment l’artiste a réalisé son œuvre, d’étudier les pigments des différentes couches, inspecter si des retouches ont été faites, ou encore si la toile comporte des ajouts. L’utilisation de rayons X permettent également de certifier l’authenticité d’une œuvre avant une vente par exemple.

La microtomographie permet quant à elle d’étudier toutes sortes de statues, et comment ces dernières ont été conçues, quels matériaux ont été utilisés, …

Au-delà de l’application purement analytique de ces techniques, nos cabines de micro et nano tomographie RX permettent de numériser ces œuvres uniques, pour en enregistrer un volume numérique. Cela permet la sauvegarde et la mise en commun de connaissances entre les historiens, conservateurs de Musées, mais également les sociologues et anthropologues. Cela dans le but de pouvoir plus facilement étudier l’évolution de différentes cultures, à différentes époques.

Voici quelques exemples d’applications de la radiographie et de la tomographie :

Acquisition de clichés radiographiques et tomographiques d’oeuvres sculptées pour étudier leur mode de confection, mais aussi pour déterminer leur état de conservation (recherche de fissures, cassures consolidées, attaque de xylophage, corrosion...) ;

Réalisation de tomographies sur des livres ou des documents scellés. La différence de densité entre les matériaux constituant le support (papier, papyrus...) et l’encre permet de reconstituer les textes sans lever le ou les sceaux apposés, ni risquer d’endommager les pages souvent fragiles de vieux manuscrits ;

Acquisition radiographique d’œuvres peintes sur toile pour la mise en évidence de pigments, de retouches, ou de traces de restauration antérieure, ou encore pour la réalisation de diagnostics d’état de conservation préventive... ;
L’on peut aussi y découvrir par exemple des tableaux superposés d’artistes. Par exemple le tableau de la « Femme à la grande oreille » de Picasso, où grâce aux rayons X il a été possible de découvrir qu’il y avait en dessous une esquisse d’un autre tableau très connu « les Demoiselles d’Avignon »

Datation d’oeuvres sur bois grâce à l’acquisition de données fiables pour études dendrochronologiques ;

Analyses et constat d’états d’objets manufacturés anciens tels que les vitraux, poteries, céramiques, textiles, bijoux, etc.

Découvrez ici l'exemple d'un testament vieux de 1531. Sans avoir à rompre le seau en cire, ni manipuler le document, les chercheurs de l'Ecole Polytechnique de Lausanne (EPFL) ont utilisé leur Ultratom et ont ainsi pu voir et reconstituer un testament scellé, des Archives nationales de Venise. Ils révèlent ainsi les derniers vœux d’une dame vénitienne, datant de 1351.

Une technologie également adaptée aux besoins en joaillerie, et particulièrement en gemmologie

Les métiers de la joaillerie s’apparentent aisément à ceux de l’Art. Les problématiques sont également très proches, ce qui rend la tomographie et la radiographie aussi intéressantes dans ce domaine. Il est en effet une nouvelle fois question de pièces rares, ou uniques, avec des besoins de moyens de caractérisation non destructifs, préservant les bijoux, gemmes, et/ou joyaux.

La tomographie est un moyen de caractérisation de plus en plus courant notamment dans les laboratoires de gemmologie. Elle permet, au travers des reconstructions en coupes du volume de la perle ou de la gemme étudiée, d’avoir à la fois les informations sur la forme globale, mais également sur leur composition interne, et ce, même si l’échantillon est opaque.

Avec une résolution pouvant atteindre 350nm, les appareils de micro et nano tomographie proposés par RX Solutions permettent une visualisation des échantillons dans les moindres détails. Facile d’utilisation, aucune préparation d’échantillon n’est nécessaire.

Quelques exemples d’application de radiographie et de tomographie en gemmologie :

Visualisation des structures internes de perles pour la recherche d’un potentiel noyau ;

Authentification : identification de perles de culture, de diamants synthétiques, … ;
Origine de la croissance des perles, eau douce, eau de mer

Recherche d’inclusions ou d’impuretés,

Numérisation de gemmes pour leur identification.

Radioscopie 2D perle Grelot

Différence de luminescence perle eau douce / eau de mer

Inspection rayons X - Emeraude

Vue interne perle - tomographie

De la rétro-conception à l'inspection des mécanismes dans l'horlogerie

Dans le secteur du luxe et notamment ici de l’horlogerie de pointe, l’on rejoint étroitement les problématiques de l’Art ou de la Joaillerie. En effet l’on parle de pièces rares, parfois uniques, souvent très chères, où le 0 défaut est la norme.

Alors, la tomographie assistée par ordinateur avec des tubes à rayons X puissants permettant de passer au travers de matériaux denses de plus en plus utilisée pour diverses étapes :

Quelques exemples d’application de radiographie et de tomographie en horlogerie:

Validation d'un point d'avancement sur des prototypes
Etape de validation d'un processus de fabrication
Inspection de la santé matière d'un / des matériaux pour la production
Analyse des porosités
Contrôle qualité produit avant mise sur le marché

Pouvoir contrôler de manière non destructive l’intérieur de montres valant plusieurs milliers d’euros est alors un gage de qualité afin de s’assurer que le produit est tout simplement parfait, avant une mise sur le marché.

Pince montre

Ressort spiral montre

Remontoir montre

Montre mécanique

Pince montre

Ressort spiral montre

Remontoir montre

Montre mécanique

Mais si l’on peut contrôler la qualité, où encore faire des mesures dimensionnelles et tri-dimensionnelles des produits, il est également possible de prendre le processus dans le sens inverse et de faire de la rétroconception.

C’est par exemple ce qu’à fait l’horloger Suisse OMEGA.

Dans le cadre de la préservation de l'intégrité de la Speedmaster Moonwatch 321 d'Eugene Cernan, astronaute de la mission Apollo 17 en 1972, OMEGA a opté pour une approche innovante. Plutôt que de risquer d’endommager le boitier et sa mécanique en l’ouvrant de manière traditionnelle, les équipes d'OMEGA ont appliqué la tomographie pour examiner minutieusement cette pièce historique.

À l'aide de la reconstruction 3D et de l'analyse détaillée de toutes les coupes de la montre, les ingénieurs ont réussi à reproduire le mécanisme de la montre. Tout en préservant son authenticité, cette démarche a également permis une modernisation des procédés pour la réalisation de ce nouveau modèle. Cette utilisation de la tomographie dans le cadre de rétroconception a abouti à la préservation et la remasterisassions du modèle phrase Speedmaster Moonwatch 321, offrant une expérience unique aux amateurs de haute horlogerie et soulignant l'ingéniosité technique d'OMEGA.

Sur leur lancée ils ont également travaillé sur 2 autres modèles phares de la marque :

Omega Railmaster qui était destiné aux employés ferroviaires pour éviter les retards de trains
Omega Seamaster 300 qui était la montre de James Bond, l'agent 007

Tomographie rétro-conception montres OMEGA

Que ce soit pour analyser et authentifier une pierre précieuse, pour étudier une œuvre d’Art, un bijou, dans leur singularité, ou bien pour suivre l’évolution culturelle de l’Homme au cours de l’Histoire, la radiographie et la tomographie sont devenues des outils incontournables. Quelle que soit l’application, les appareils proposés par RX Solutions s’adaptent à vos pièces, ainsi qu’à vos besoins, tout en garantissant leur intégrité.

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