Histoire du filetage à angle de 60°
Aujourd’hui plusieurs centaines de milliers de normes
régissent de nombreux domaines alors qu’il
n’y en avait que quelques uns il y a un siècle et
demi.
William Sellers est à l’origine de la premiere
action visant à l’établissement
d’une norme.
Et cela concernait la visserie.
Nouveau president du Franklin Institute,
société des ingénieurs et
mécaniciens de Philadelphie, il prononça son 1er
discours le 21 avril 1864.
Apprenti “machinist” a 14ans,
propriétaire de son atelier à 21ans et 10 ans
plus tard à la tête du plus grand atelier de
construction de machines outil de Philadelphie, coeur de
l’industrie américaine de la machine outil.
Par son discours “On a Uniform System of Screw
Threads” il souhait mettre fin à la
multiplicité des formes et dimensions des filetages : chaque
constructeur réalisant jusqu’alors vis et
écrous à sa guise, il n’y avait aucune
garantie d’interchangeabilité.
Quel standard choisir?
Le standard promulgué en 1841 par Joseph Whithworth,
fabricant de machines outils, gagnait rapidement du terrain en
Angleterre et commençait à être
utilisé aux USA mais Sellers était convaicu que
le développement rapide de l’industrie
américaine nécessitait un standard plus
approprié.
Il présenta le sien.
Si quasiment tout les filetages avaient un profil triangulaire, le
choix de ses particularités donnait lieu à de
vifs débats.
A l’angle de 55° et au sommet arrondi du profil
Whithworth, Sellers opposa un angle de 60° et un sommet plat.
Ces différences à priori mineures avient pourtant
d’importantes conséquences.
L’angle de 55° était difficile à vérifier et nécessitait des gabarits de contrôle particuliers alors qu’un angle de 60° est aisément mesurable (particularité du triangle équilatéral). Le sommet arrondi était non seulement difficile à contrôler mais également complexe de réalisation.
Pour Sellers, usiner un filetage Whithworth nécessitait 3
sortes d’outil coupant et 2 types de tour. Le profil
qu’il préconise ne fait appel
qu’à un seul outil sur une seule machine de
fabrication.
Outre la forme des filets, Sellers définissait aussi le
nombre de pas (thread per inch - tpi), fixait les diamètres
nominaux de 1/4 de pouce à 6 pouces ainsi qu’une
règle pour déterminer la tailles des
écrous hexagonaux.
Le public était acquis et, un mois après, un
comité vota unanimement en faveur du filetage Sellers et
des instructions furent données pour qu’il soit
diffusé rapidement dans tout le pays.
Le Franklin Institute engagea des actions de lobbying envers
l’armée, la marine et les principaux constructeurs
de locomotive.
Bien avant de faire son discours, Sellers avait
déjà persuadé 4 des plus gros ateliers
de la côte Est d’appliquer ses règles et
lui même avait parmi ses clients les plus grandes compagnies
des USA. L’adoption rapide du standard par ces quelques
grands acteurs du secteur de la mécanique créa
une atmosphère
d’inévitabilité.
Aussi en 1868, lorsque une commision de la Marine enquéta
pour sélectionner un standard, il
s’avéra que le filetage Sellers
s’était plus répandu en 3ans que le
Whithworth en 27ans!
Le nouveau standard ne s’imposa pas du jour au lendemain.
L'inertie des anciennes approches était difficile
à surmonter; il fallait produire les outillages
nécessaires et initialiser la production de barres
d’acier aux diamètres requis. Mais, en 1880 le
système Sellers s’était
imposé et, de la machine à écrire
à la locomotive, l’économie nationale
US utilisait des pièces interchangeables.
Sa firme recut un Grand Prix à l'exposition universelle de Paris en 1889 et il fut lui même fait Chevalier de la Légion d'Honneur.
La forme proposée par Sellers a été adoptée au "congrès international pour l'unification des filetages et des jauges" qui s'est tenu à Zurich en octobre 1900.
Synthèse, résumé et traduction d'après "A case study in the power of standards" de James Surowiecki et l'ASME.