Le ressort — du métal qui aime se détendre

De notre correspondant au Canada

IMAGINEZ-​VOUS au volant de votre voiture. Vous roulez au milieu d’une circulation intense et, au moment où vous levez le pied de l’accélérateur, la pédale reste enfoncée et la voiture continue à rouler à la même vitesse. En appuyant rapidement sur le frein, vous pourrez heureusement vous arrêter à temps. Ce genre de situation se présente rarement, grâce à un solide petit ressort qui permet à l’accélérateur de reprendre sa position neutre quand vous relâchez la pression de votre pied.

Nous menons une vie agitée au sein d’une société hautement mécanisée, aussi n’accordons-​nous guère de pensée à l’utilité des ressorts. Pourtant, ces dispositifs jouent un rôle essentiel dans les appareils que nous utilisons tous les jours. On les rencontre dans les voitures et les avions, dans les machines à écrire et les ordinateurs, dans les montres et les machines à laver, dans les pièges à souris et les matelas. Quand un objet fonctionne mécaniquement, il y a des chances qu’il possède au moins un ressort qui joue un rôle important dans son fonctionnement.

L’origine des ressorts

Dans la nature, notamment dans les plantes, l’herbe et les arbres, on observe des mécanismes semblables à un ressort. Quant à l’homme, il a dû fabriquer des ressorts depuis l’époque la plus reculée, depuis qu’il a appris à forger le cuivre et le fer (Gen. 4:22). On a trouvé des ressorts de métal en Europe et en Asie qui dataient des premiers temps de l’Histoire (pas d’avant le déluge évidemment). Ils avaient généralement la forme d’une broche et étaient faits de cuivre et de laiton forgés par d’habiles artisans. Il semble même que pour maintenir les vêtements on employait alors un dispositif de fixation de ce genre, un peu comme on se sert aujourd’hui d’une épingle de sûreté.

C’est principalement dans une arme, l’arc, qu’on a commencé à utiliser l’énergie du ressort. Ensuite on a inventé les catapultes qui permettaient de lancer sur l’ennemi des pierres et d’autres projectiles. Ces machines de guerre étaient de grandes dimensions. En relâchant soudain la tension que subissait une poutre de bois ou un faisceau de cordes tressées, on pouvait lancer de gros projectiles avec une force énorme, ce qui endommageait considérablement les fortifications de l’ennemi. L’historien juif Josèphe, a décrit la puissance des catapultes employées par les Romains pendant le siège de Jérusalem. Elles envoyaient des pierres du poids d’un talent à une distance de 400 mètres (un talent grec employé du temps des Romains pesait environ 28 kilogrammes).

La Bible relate également que les ingénieurs du roi Ozias (829-777 avant notre ère) inventèrent des machines de guerre pour défendre Jérusalem. Celles-ci étaient capables de lancer des flèches et de grosses pierres depuis les tours de la ville. Il n’est pas dit par quelle puissance ces machines fonctionnaient, mais il est vraisemblable qu’elles devaient être équipées d’un genre de ressort (certaines catapultes fonctionnaient avec des contrepoids). — II Chron. 26:15.

Plus tard, on perfectionna l’usage du ressort avec l’invention de l’arbalète. L’énergie du ressort était en quelque sorte retenue jusqu’à ce qu’on presse une gâchette. C’était vraiment une arme redoutable.

Les ressorts en horlogerie

Le désir humain de savoir l’heure a joué un rôle important dans le développement des ressorts tels que nous les connaissons. Bien que les témoignages historiques varient, on croit que les horloges mécaniques ont fait leur apparition vers l’an 1000 de notre ère. Elles fonctionnaient à l’aide de poids et non de ressorts, et elles étaient généralement installées dans les tours des abbayes et des églises.

Mais, au début du quatorzième siècle, les horlogers ont commencé à employer des ressorts dans leurs pendules. Ces artisans ont continué à améliorer la qualité et la forme des ressorts, de sorte qu’au dix-huitième siècle en employait communément des ressorts plats (en spirale) dans les pendules et les montres. Du fait que l’exactitude de leurs instruments dépendait de la qualité des ressorts, beaucoup d’horlogers fabriquaient eux-​mêmes ces dispositifs. Comme ils désiraient sans cesse les perfectionner, ils en vinrent à expérimenter diverses méthodes de fabrication de l’acier. Finalement l’invention des alliages d’acier produisit de meilleurs ressorts et des pendules et des montres plus exactes.

De quoi sont faits les ressorts?

Aujourd’hui, on évalue à plus de 50 les alliages dont dispose le fabricant de ressorts. Un fil de haute résistance, employé pour produire des ressorts de matelas par exemple, n’est pas coûteux et convient bien pour cet usage. Mais on ne choisira pas le même matériau pour fabriquer un ressort de soupape dans un moteur d’automobile, car il serait vite détruit par la chaleur, l’usure et les fortes tensions. Dans ce cas le fabricant prendra plutôt un fil d’un alliage trempé à l’huile. Certains ressorts supportent des températures de l’ordre de 600 degrés. Les avions modernes et les vaisseaux spatiaux ont besoin de ressorts faits d’alliages qui résistent à des changements extrêmes de température.

L’invention du moteur électrique et de nombreux appareils ménagers a créé un besoin de ressorts qui soient en même temps bons conducteurs de l’électricité. Dans ce cas, on emploie du fil de bronze phosphoreux et du laiton. Ces fils à base de cuivre sont généralement moins élastiques et moins solides que les fils d’acier, mais comme les ressorts faits de ces fils sont bons conducteurs de l’électricité, on les emploie souvent dans la fabrication d’interrupteurs ou pour appuyer sur les charbons dans les moteurs.

On peut être certain que les ressorts joueront un rôle important dans les mécanismes que l’homme construira à l’avenir. Entre-temps, la prochaine fois que vous appuierez sur l’accélérateur de votre voiture, pensez avec reconnaissance au petit ressort qui ramène la pédale à sa place et vous permet de vous rendre en toute sûreté à votre destination.