Tournevis

L’invention de la forme prématurée de la vis (ressemblant à une spirale) est estimée à environ 2500 av. J.-C., mais n’avait pas encore acquis d’utilité particulière, vu qu’elle ne faisait office que d’élément décoratif pour armes et bijoux. Bien longtemps après, vers la fin de l’Antiquité (autour du V^e siècle), certains filetages furent distinguables sur des bouts cylindriques de matière, pourtant toujours pas voués à la fixation ou la transmission de mouvement (fonctions principales de la vis de nos jours). Bien que l’origine géographique précise de la vis contemporaine demeure inconnue, certains auteurs suggèrent l’espace du Proche-Orient, plus précisément en Assyrie, où elle fut principalement utilisée afin d’irriguer les jardins suspendus de Babylone. Les premiers traités « scientifiques » de la vis sont attribués à Archimède III^e siècle av. J.-C. lors de l’invention de ce qui est connu de nos jours comme « la vis d’Archimède », un système utilisant le principe de la vis sans fin essentiellement dans le but de pomper un liquide à partir d’une position plus élevée que sa surface. Il permit ainsi à des milliers de paysans Égyptiens d’irriguer leur jardin avec l’eau du Nil sans qu’ils doivent la transporter eux-mêmes[2].

Peu après Archimède, au cours du I^er siècle apr. J.-C., le concept fut repris par Héron d'Alexandrie, dans la conception d’une machine qu’il nomma « l’élévateur ». Ce dispositif permettrait de soulever des poids considérables en faisant usage de la propriété autobloquante de la vis sans fin ainsi que d’un système de poulies afin de réduire l’effet des forces externes.

De plus, puisque les Romains et les Grecs ont longuement cohabité en Sicile à cette époque, il est connu qu’ils utilisaient le principe du filetage de vis de différentes manières : notamment comme vis élévatoires, appareils médicaux mais surtout comme presses à vin et à huile. Cependant, après la chute de l’Empire romain (476), jusqu’à l’invention de l’imprimerie par Gutenberg (vers 1450), la vis connut un long millénaire de stagnation. La technique fut jugée simpliste et fut ainsi oubliée[2].

Plus tard, au XIX^e siècle, l’évolution de la vis fit un grand pas en avant lors de la controverse entre les filetages Whitworth et Sellers, un événement qui entraîna notamment un mouvement de normalisation. L’origine de cette nécessité de normaliser les pièces vient de la demande faite par différentes compagnies industrielles aux États-Unis de fixer les diamètres des boulons et des écrous. En effet, le système prévaut en ce temps-là était celui de Sir Joseph Whitworth (issu de la pratique anglaise), mais l’usage de celui-ci était peu uniforme pour diverses raisons (ex. empêcher la réparation d’une machine par un tiers et donc limiter les profits). Cependant, l'incompatibilité des différents systèmes locaux créa une anarchie qui suscita le mouvement de normalisation dans le pays. Finalement, à la suite de divers problèmes administratifs, William Sellers proposa un nouveau système qui fut face au système Whitworth (qui était très répandu en Angleterre grâce au travail acharné du mécanicien dans la création de tables normalisées). Sellers attaqua notamment la technique Whitworth au niveau du filetage : celui-ci était cher, compliqué et difficile à produire avec une précision constante — l’angle du filetage de 60° introduit par Sellers est encore utilisé aujourd’hui. Sellers créa de nouvelles tables avec des formules simples à utiliser, et suscita l’intérêt de William Bement, président du comité de l’Institut Franklin, qui apprécia la facilité de production du filetage Sellers et marqua un point pour celui-ci. De manière similaire, cet avantage de production fut remarqué par le Bureau d’ingénierie à vapeur de la Marine américaine. En conclusion, cette simplification de la production fut le moteur du succès de l’implémentation du filetage Sellers (particulièrement grâce à son pouvoir d’uniformisation tant souhaité par les industriels américains) et l’élimination du filetage Whitworth aux États-Unis.