L'introduction et l'utilisation généralisée des écrous et boulons à tête hexagonale sont le résultat d'innovations en ingénierie et en métallurgie. Les écrous et boulons à tête hexagonale et les outils pour les utiliser nécessitent des tolérances serrées. Leur adoption universelle en tant que type de fixation normalisée a dû attendre des développements dans les techniques de forgeage, d'estampage et d'usinage avant de pouvoir réaliser des boulons à tête hexagonale avec précision.
Ancient Screws
Les écrous et boulons à tête hexagonale font partie d'un système de fixation utilisant le filetage des vis. Les fils de vis remontent au roi assyrien Sennachérib au VIIe siècle avant notre ère. Sennachérib utilisait des vis pour alimenter les systèmes d'alimentation en eau des jardins suspendus de Babylone. Le mathématicien grec Archytas of Tarentum a décrit le filetage des vis en bois au troisième siècle avant notre ère et, dès le premier siècle avant notre ère, les vis à bois étaient largement utilisées dans les presses à huile et à vent. Celles-ci étaient généralement fixées à une sorte de poignée permanente en guise de dispositif de retournement.
Vis en métal
Les vis et les boulons en métal sont apparus pour la première fois en Europe dans les années 1400, mais ne sont devenus un élément de fixation courant qu'au 18ème siècle. lors du développement de machines-outils capables de les fabriquer. Entre 1770 et 1798, le luthier britannique Jesse Ramsden, l’ingénieur britannique Henry Maudslay et l’inventeur américain David Wilkins ont tous breveté des tours de vissage pour la fabrication de tiges filetées. Les premières vis avaient tendance à être faites sur mesure avec des têtes de boulons carrées. Les boulons de remplacement ont tous été fabriqués sur mesure et ne sont donc pas disponibles en quantités suffisantes pour être largement utilisés.
Standardisation
Les boulons à tête carrée étaient courants dans les premières applications car ils étaient plus faciles à fabriquer avec les outils, les métaux et les techniques de l'époque. Les têtes carrées nécessitent des tolérances moins précises, de sorte qu'une clé qui peut ne pas être de la taille exacte d'un boulon mais suffisamment proche pour faire tourner une tête de boulon carrée usinée à la main. Les têtes carrées sont toutefois grandes et nécessitent plus de place pour tourner. En 1841, le fabricant d'outils britannique Joseph Whitworth et son homologue américain, William Sellers du Franklin Institute, avaient proposé la création d'un système de filetage de vis normalisé. Les boulons et les écrous normalisés suivirent bientôt alors que les outilleurs développaient de nouvelles techniques pour les fabriquer en quantité.
Bessemer
Entre 1856 et 1876, le métallurgiste britannique Sir Henry Bessemer développa le procédé Bessemer, un moyen de produire en masse de l'acier doux bon marché . Lorsque les machinistes utilisaient de la fonte et de l'acier brut, les têtes de boulons carrées étaient plus faciles à fabriquer. Cependant, à mesure que les machines devenaient plus petites et plus compactes, le boulon à tête hexagonale évoluait pour répondre au besoin de têtes de boulons plus compactes.
Production en série
En 1830, James Nasmyth, assistant de Henry Maudslay, conçut accessoire de fraisage pionnier pour le tour à table de Maudslay afin de fabriquer un grand lot de boulons à tête hexagonale pour un modèle réduit qu'ils construisaient pour le London Science Museum. Dans les années 1840, des machines à dresser à froid sont devenues disponibles pour l'estampage des métaux. Cela a pris jusqu'aux années 1880, lorsque les aciéries Bessemer ont commencé à produire le nouvel acier doux en épaisseurs précises et en quantité, avant que les machines à dresser à froid ne commencent à percer des écrous hexagonaux. Cette innovation a permis de visser des écrous fabriqués à partir de métal plat et usinés selon des tolérances exactes sur les boulons fabriqués par les nouvelles machines de vissage dans des usines de toutes les régions du pays. Des écrous hexagonaux plus gros ont rapidement remplacé les têtes de boulons carrées dans les applications industrielles lourdes.
Wars
Les deux grandes guerres du XXe siècle, l'équipement d'armées massives et la maintenance de ces équipements ont forcé les fabricants à uniformiser encore plus de matériel de guerre. Le système de fixation par boulons et écrous à tête hexagonale est devenu essentiel non seulement pour l'effort de guerre, mais pour pratiquement tous les aspects de la vie moderne.
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