Marteau-pilon

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Le marteau-pilon à vapeur est une machine-outil de forge mise au point en 1841. Il a fait faire un bond à l'industrie métallurgique alors en plein développement. Il reprend le principe du martinet utilisé en y ajoutant la force de la vapeur.

Histoire[modifier | modifier le code]

Le marteau-pilon est le fruit d'une longue évolution du mortier et pilon. La motorisation par l'énergie hydraulique est ancienne : le martinet est un pilon de forge, le bocard est le pilon de l'industrie minière, etc.

En Europe, un des premiers martinets est développé par les moines cisterciens de l'abbaye de Fontenay en 1220. Il permettait l’affinage de loupes de fer issues des bas fourneaux[1].

L'origine du marteau-pilon à vapeur fait l'objet de contestation, exposée en détail[2] sur le site de l'Académie François Bourdon et sur le site de l'ASME[3].

Sans en reprendre tous les arguments on peut dire  :

  • Le principe avait déjà été exprimé par Watt en 1774 et un premier brevet sur un marteau actionné par la vapeur avait été déposé en 1806 par William Deverell ;
  • De l'aveu même de Nasmyth dans ses mémoires, il est certain que le premier pilon qui ait fonctionné est celui construit par François Bourdon au Creusot dès 1841 et le brevet déposé à cette date est accordée en 1842. Sa masse tombante était de 2,5 t sur une hauteur de 2 m ;
  • Le croquis de James Nasmyth qui aurait été présenté à François Bourdon, en 1840, est extrêmement sommaire. Nasmyth n'apporte aucune preuve à ses affirmations. Ses propres réalisations sont postérieures à celles de Bourdon.
Article détaillé : Marteau-pilon du Creusot.
Le marteau-pilon du Creusot, emblème de la ville, éclairé en 2002.

Les Usines du Creusot dès cette époque fabriquent des marteaux-pilons de différentes puissances tant pour leurs ateliers que pour d'autres entreprises. Il y a alors une course à la puissance. En 1876, bien après le départ de François Bourdon et sa mort en 1865, est construit au Creusot un marteau-pilon de 80 t, porté peu après à 100 t[3].

Au début du XXe siècle, les marteaux-pilons géants deviennent obsolètes. En effet, les presses hydrauliques et mécaniques s'avèrent plus efficaces car elles permettent d'appliquer la force lentement et avec la même intensité tout au long du coup. Cela donne à la partie interne de la surface forgée une structure uniforme, pas toujours possible à obtenir avec un marteau-pilon car son action portant sur la surface externe, il lui arrive d’occasionner des défauts rédhibitoires à l'intérieur des grandes pièces. Ainsi, le marteau-pilon de Bethlehem Steel de 125 tonnes a été démoli en 1902 alors que celui du Creusot est resté en service jusqu’en 1930[3].

Fonctionnement[modifier | modifier le code]

La force de la vapeur, agissant sur le piston, soulève le marteau par la tige. En laissant la vapeur s'échapper, l'ensemble du piston plus le marteau retombe et frappe la pièce avec une grande force. Le mouvement d'un marteau-pilon, même de 100 tonnes, est très précis : un forgeron expérimenté pouvait fermer une bouteille avec un bouchon de liège sans la briser ou encore casser la coque d'une noix en laissant le fruit intact[4].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Arnaud Timbert, L'homme et la matière: l'emploi du plomb et du fer dans l'architecture gothique, Éditions A&J Picard, , p. 79
  2. Bulletin de l'Académie François Bourdon no 3, 2002, p. 11-17
  3. a, b et c (en) « Creusot Steam Hammer », American Society of Mechanical Engineers,
  4. « Le Marteau-Pilon », sur le-creusot.fr