À première vue, les boulons ne font que lier les choses et cela semble ordinaire. Mais au fur et à mesure que vous approfondissez, vous réaliserez qu’il ya plus de secrets cachés derrière des vis et des boulons apparemment insignifiants que des premières impressions. Sans eux, tous les appareils et les machines seront fragmentés.
Les boulons sont l'une des pièces les plus utilisées dans la conception architecturale et mécanique. Ils relient tous les éléments - des vis des brosses à dents électriques et des charnières de porte aux boulons utilisés pour fixer les piliers en béton dans les bâtiments - dans l’ensemble. Cependant, avez-vous déjà arrêté de penser à leur provenance?
Histoire des boulons
Bien que l'histoire du filetage remonte à 400 av. J.-C., les développements les plus importants dans le processus moderne des boulons et vis ont été réalisés au cours des 150 dernières années et les experts ont des points de vue différents sur l'origine des écrous et des boulons. Dans son article "Noix et boulons", Frederick E. Graves a proposé que l’histoire des boulons filetés et des écrous correspondants utilisés comme attaches remonte au 15ème siècle. Il est arrivé à cette conclusion en se basant sur la première apparition de vis imprimées dans un livre au début du 15ème siècle.
Cependant, Graves a également admis que même si le boulon fileté remonte au 15ème siècle, les boulons non filetés peuvent être retracés à l'époque romaine, lorsque les boulons ont été utilisés pour "charger la porte, comme la charnière de la porte d'ouverture et de fermeture et le boulon en coin: sur la barre de verrouillage ou la vis Avec une encoche, le coin peut être inséré pour empêcher le boulon de bouger. »Il a également déclaré que les Romains utilisaient du bronze ou même de l'argent pour fabriquer la première vis. vers le bas, ou le fil est enroulé sur la vis en premier, et le fil est formé après le soudage.
Selon les recherches de l'expert Bill Eccles, l'histoire du filetage est encore plus ancienne. Archimède (287 av. J.-C. - 212 av. J.-C.) a découvert le principe des spirales et les a utilisées pour construire un équipement de levage d'eau. Cependant, il semble que la pompe à spirale soit née en Egypte avant la période archimédienne. L'équipement a été construit en bois et a été utilisé pour irriguer le sol et évacuer les eaux usées du fond du navire. Eccles a écrit sur son site internet: "Mais beaucoup de gens pensent que le fil d’origine a été inventé par le philosophe grec Archytas de Tarentum vers 400 avant JC. Al-Hitas est le fondateur de la mécanique. Il appartient au même âge que Platon."
L'histoire peut être divisée en deux parties: avant et après 400 av. J.-C., des fils ont été introduits. Les gens l'utilisaient pour soulever de l'eau, presser du jus de raisin, etc. L'histoire des attaches était d'environ 400 ans. Au XVe siècle, Johann Gutenberg utilisait des vis dans les attaches de ses presses. Ensuite, l'utilisation de vis devient de plus en plus répandue et la portée de l'utilisation s'est encore élargie à des éléments tels que les horloges et les armures. Selon Graves, les cahiers de Léonard de Vinci, à la fin du XVe et au début du XVIe siècle, contenaient des modèles de machines à fileter.
Mais sur ce sujet, la plupart des chercheurs s'accordent sur le fait que la révolution industrielle a accéléré le développement des écrous et des boulons et en ont fait des composants importants dans les domaines de l'ingénierie et de la construction.
WR Wilbur a reconnu en 1905 dans "L'HISTOIRE de l'industrie des noix et des boulons en Amérique" que la première machine à fabriquer des boulons et des vis a été fabriquée en France en 1568 par Besson. En 1641, la société britannique Hindley of York améliore le matériel et le rend largement utilisé.
Aux États-Unis, de l'autre côté de l'Atlantique, on trouve des archives historiques de boulons dans le Carriage Museum of America. Les écrous utilisés dans les véhicules au début du 19ème siècle étaient plus plats et plus tardifs que plus tard, et plus tard les écrous ont été chanfreinés et les boulons ont été usinés en têtes plates. Durant cette période, la production de boulons était un processus fastidieux et ardu.
Les fils des attaches ont été initialement fabriqués à la main, mais peu de temps après, en raison de la forte augmentation de la demande, il est nécessaire d'accélérer le processus de production. Au Royaume-Uni, en 1760, J et W Wyatt ont introduit un processus de fabrication en usine pour produire en série des fils. Cependant, cette évolution majeure a posé un autre défi: chaque entreprise produit ses propres fils, écrous et boulons, de sorte que le marché est rempli d'un grand nombre de tailles de fils différentes, ce qui pose beaucoup de problèmes aux fabricants de machines.
Jusqu'en 1841, Joseph Whitworth a réussi à trouver une solution. Après de nombreuses années de recherche et de collecte de vis d'échantillonnage provenant de nombreuses usines britanniques, il a suggéré d'établir une norme pour le diamètre des filets au Royaume-Uni afin que les boulons fabriqués par l'usine anglaise et les écrous fabriqués par l'usine de Glasgow puissent être utilisés ensemble. Il propose que l'angle de la surface du fil soit basé sur 55 degrés et que le nombre de verrous par pouce soit défini en fonction de différents diamètres.
Lorsque ce problème a été résolu au Royaume-Uni, les Américains essayaient également de résoudre le même problème et ont commencé à utiliser le fil de Wyeth. En 1864, William Sellers proposa un profil de filetage à 60 degrés et une variété de pas pouvant être appliqués à différents diamètres. Cette dernière s'est développée pour devenir la série américaine de dents grossières et la série de dents fines. Un des avantages des normes américaines par rapport aux normes britanniques est que leur profil de filetage a des racines et des crêtes plates. Il est plus facile à produire que le standard Wyeth avec une base et une crête arrondies. Cependant, il a été constaté que les fils de Wyeth sont plus performants dans les applications dynamiques et que les dents rondes du fil de Wyeth peuvent améliorer le vieillissement.
Pendant la première guerre mondiale, l'absence de normes uniformes pour les fils dans différents pays est devenue un obstacle majeur à la guerre de résistance; pendant la seconde guerre mondiale, la question est devenue encore plus grave pour les forces alliées. En 1948, le Royaume-Uni, les États-Unis et le Canada ont convenu d'un fil standard unifié et l'ont utilisé comme norme pour tous les pays utilisant des unités impériales. Le profil de dent utilisé dans cette norme est similaire au filetage métrique DIN développé en Allemagne en 1919. Il s'agit d'un profil de fil Wyeth (fond de dent circulaire pour améliorer les problèmes de vieillissement) et d'un filetage Celes La meilleure combinaison Cependant, le rayon de base plus long du filetage standard uniforme s’est avéré plus favorable que le filetage métrique DIN. Cela a conduit à la création du filetage métrique ISO, norme largement utilisée dans tous les pays industrialisés.
Au cours des dernières décennies, les personnes travaillant dans cette industrie ont connu de nombreux ajustements dans les verrous. Eccles a rappelé: «J'ai commencé à m'impliquer dans ce secteur il y a 35 ans, lorsque les avantages des boulons n'étaient pas aussi évidents qu'aujourd'hui. Avec l'introduction de la catégorie des mesures modernes et les récentes mises à jour des normes ISO pertinentes, les forces des boulons sont maintenant décrites et utilisées. Les méthodes de test pour déterminer ses caractéristiques sont toutes plus claires. "
L'industrie des matières premières étant devenue plus développée, l'ADN des boulons est également passé de l'acier à d'autres matériaux novateurs pour répondre aux demandes en constante évolution de l'industrie. Les alliages à base de nickel se sont développés au cours des deux dernières décennies. Les alliages à base de nickel peuvent fonctionner dans des environnements à haute température tels que les turbocompresseurs et les moteurs, et l'acier fonctionne mal dans cet environnement. Des recherches récentes ont porté sur des boulons en métal léger tels que l'aluminium, le magnésium et le titane.
La technologie de boulonnage d'aujourd'hui a considérablement augmenté par rapport aux boulons et vis faits à la main, et les clients ne peuvent choisir que des écrous et des boulons en acier alcalin. Aujourd'hui, des sociétés telles que Nord-Lock ont apporté des améliorations significatives à la technologie de boulonnage, notamment aux systèmes de verrouillage à coin. Les clients peuvent choisir entre des rondelles pré-installées revêtues de zinc ou en acier inoxydable, des écrous de roue conçus pour des jantes en acier à fond plat ou des boulons personnalisés pour différentes applications. Acquisition de la société américaine Superbolt Inc. et de la société suisse P & S Vorspann systeme AG (désormais Nord-Lock AG) pour augmenter le nombre de boulons utilisés dans l'industrie lourde (comme l'énergie offshore et l'extraction minière) dans le portefeuille de produits de Nord-Lock. sécurité Le leader mondial a fait un grand pas en avant.
De nos jours, les gens mettent également l'accent sur l'analyse des articulations. Eccles a expliqué: «Dans le passé, les gens étaient habitués à déterminer la taille des attaches uniquement en fonction de leur propre expérience, puis ils ont croisé les mains pour prier pour son efficacité. Aujourd'hui, les gens accordent plus d'attention au travail d'analyse et de garantie des performances des produits avant de fabriquer des produits et de les introduire sur le marché. .