{"id":978,"date":"2024-10-28T13:52:04","date_gmt":"2024-10-28T05:52:04","guid":{"rendered":"https:\/\/chiggofactory.com\/?p=978"},"modified":"2025-05-23T16:40:35","modified_gmt":"2025-05-23T08:40:35","slug":"types-of-springs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/chiggofactory.com\/fr\/types-of-springs\/","title":{"rendered":"Types de ressorts\u00a0: comprendre leurs utilisations et leurs mat\u00e9riaux"},"content":{"rendered":"\n

Les ressorts sont des composants m\u00e9caniques con\u00e7us pour stocker et lib\u00e9rer de l\u2019\u00e9nergie lorsqu\u2019ils sont comprim\u00e9s, \u00e9tir\u00e9s ou tordus. Ils sont g\u00e9n\u00e9ralement constitu\u00e9s de mat\u00e9riaux tels que des aciers ou des alliages sp\u00e9cialis\u00e9s, et sont fabriqu\u00e9s selon des processus comprenant le bobinage, le traitement thermique, le meulage, le rev\u00eatement et la finition. Les ressorts servent \u00e0 diverses fins telles que l\u2019absorption des chocs, l\u2019amortissement des vibrations et le contr\u00f4le du mouvement des machines. De plus, ce sont des composants polyvalents faisant partie int\u00e9grante de la vie quotidienne, permettant des d\u00e9placements plus fluides dans les suspensions automobiles, un chronom\u00e9trage pr\u00e9cis des horloges et des montres, ainsi que du confort et du soutien dans les meubles.<\/p>\n\n\n\n

Certains ressorts sont fabriqu\u00e9s sur mesure pour r\u00e9pondre \u00e0 des applications pr\u00e9cises, tandis que d'autres sont produits en s\u00e9rie pour des fonctions g\u00e9n\u00e9rales. Si votre application n\u00e9cessite un type particulier de ressort, il est important de d\u00e9terminer le type exact n\u00e9cessaire. Dans cet article, nous examinerons le fonctionnement des ressorts, explorerons les diff\u00e9rents types de ressorts et leurs applications, et r\u00e9fl\u00e9chirons \u00e0 la mani\u00e8re de s\u00e9lectionner les ressorts adapt\u00e9s \u00e0 vos projets.<\/p>\n\n\n\n

\"springs\"<\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Principe de fonctionnement du ressort<\/h2>\n\n\n\n

Les ressorts sont con\u00e7us pour se d\u00e9former lorsqu\u2019une force est appliqu\u00e9e, stockant ainsi de l\u2019\u00e9nergie. Cette d\u00e9formation g\u00e9n\u00e8re une force de restauration qui est lib\u00e9r\u00e9e une fois la force supprim\u00e9e, permettant au ressort de reprendre sa forme et sa taille d'origine. La loi de Hooke explique ce comportement.<\/p>\n\n\n\n

La loi de Hooke est un principe fondamental de la physique qui d\u00e9crit la relation entre la d\u00e9formation d'un mat\u00e9riau \u00e9lastique (en particulier un ressort) et la force qui lui est appliqu\u00e9e. Elle a \u00e9t\u00e9 formul\u00e9e par le scientifique anglais Robert Hooke \u00e0 la fin du XVIIe si\u00e8cle.<\/p>\n\n\n\n

\"Hookes-law-springs\"<\/figure>\n\n\n\n

Math\u00e9matiquement, la loi de Hooke s\u2019exprime comme suit :<\/p>\n\n\n\n

F = -kx<\/p>\n\n\n\n

Le signe n\u00e9gatif indique que la force de rappel exerc\u00e9e par le ressort est dans le sens oppos\u00e9 au d\u00e9placement provoqu\u00e9 par une force ext\u00e9rieure.<\/p>\n\n\n\n

\u00ab F \u00bb est une force appliqu\u00e9e au ressort.<\/p>\n\n\n\n

\"k\" est la constante du ressort, qui quantifie la rigidit\u00e9 du ressort. Dans les ressorts lin\u00e9aires, \u00ab k \u00bb d\u00e9pend de facteurs tels que le diam\u00e8tre du fil, le diam\u00e8tre de la bobine et le nombre de bobines. En revanche, dans les ressorts de torsion, \u00ab k \u00bb est influenc\u00e9 par l\u2019angle de torsion (l\u2019angle de torsion, g\u00e9n\u00e9ralement en radians) et la longueur du bras (la distance entre le point d\u2019application de la force et l\u2019axe de torsion).<\/p>\n\n\n\n

\u00ab x \u00bb repr\u00e9sente le d\u00e9placement ; pour les ressorts lin\u00e9aires, c'est la distance \u00e9tir\u00e9e ou comprim\u00e9e depuis la position d'\u00e9quilibre, et pour les ressorts de torsion, c'est l'angle de torsion.<\/p>\n\n\n\n

Types de ressorts et leurs applications<\/h2>\n\n\n\n

Les ressorts sont fondamentalement class\u00e9s en trois types de base : ressorts m\u00e9caniques, \u00e0 gaz et pneumatiques. Les ressorts \u00e0 gaz utilisent du gaz comprim\u00e9 scell\u00e9 pour g\u00e9n\u00e9rer une force, que l'on trouve couramment dans les hayons automobiles et les dossiers de chaises r\u00e9glables. Les ressorts pneumatiques, quant \u00e0 eux, utilisent de l'air comprim\u00e9 pour absorber les chocs et les charges et sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s dans les syst\u00e8mes de suspension des automobiles et des camions.<\/p>\n\n\n\n

Cet article se concentrera principalement sur les ressorts m\u00e9caniques, le type le plus courant dans presque tous les appareils grand public et \u00e9quipements industriels, qui sont divis\u00e9s en trois sous-cat\u00e9gories : h\u00e9lico\u00efdaux, \u00e0 disque et \u00e0 lames. Commen\u00e7ons par les ressorts h\u00e9lico\u00efdaux.<\/p>\n\n\n\n

Cat\u00e9gorie 1 : ressorts h\u00e9lico\u00efdaux<\/h3>\n\n\n\n

Les ressorts h\u00e9lico\u00efdaux, \u00e9galement appel\u00e9s ressorts h\u00e9lico\u00efdaux, sont g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9s \u00e0 l'aide de machines \u00e0 enrouler les ressorts en enroulant du fil pour cr\u00e9er une forme h\u00e9lico\u00efdale. Ces ressorts sont tr\u00e8s \u00e9lastiques et flexibles, ce qui leur permet d'absorber les chocs et de maintenir la force dans une large gamme de conditions de charge.<\/p>\n\n\n\n

1. Ressorts de compression<\/fort><\/p>\n\n\n\n

\"Compression<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts de compression sont des ressorts \u00e0 spirale ouverte avec un diam\u00e8tre de bobine constant et un espace entre les bobines. Ils ne peuvent \u00eatre comprim\u00e9s que dans leur direction axiale. Pour maintenir une r\u00e9partition uniforme de la force et garantir un assemblage stable, les extr\u00e9mit\u00e9s de ces ressorts sont souvent soumises \u00e0 un meulage de pr\u00e9cision. Les applications typiques incluent les matelas, les valves, les stylos \u00e0 bille et les balances.<\/p>\n\n\n\n

2. Ressorts d'extension<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Extension<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts d'extension sont des ressorts \u00e9troitement enroul\u00e9s con\u00e7us pour r\u00e9sister aux forces d'\u00e9tirement ou de traction. Les extr\u00e9mit\u00e9s de ces ressorts sont g\u00e9n\u00e9ralement form\u00e9es en boucles ou en crochets pour faciliter la fixation \u00e0 d'autres composants. L'l'usinage CNC <\/a>est \u200b\u200butilis\u00e9 pour cr\u00e9er ces formes d'extr\u00e9mit\u00e9 complexes, en particulier pour les ressorts personnalis\u00e9s, robustes ou \u00e0 usage sp\u00e9cial. Les applications courantes incluent les portes de garage, les balances et les suspensions automobiles.<\/p>\n\n\n\n

3. Ressorts de torsion<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"torsion-springs\"<\/figure>\n\n\n\n

Les extr\u00e9mit\u00e9s d'un ressort de torsion sont fix\u00e9es \u00e0 d'autres composants, et lorsque ces composants tournent autour du centre du ressort, le ressort les ram\u00e8ne \u00e0 leur position initiale, g\u00e9n\u00e9rant un couple ou une force de rotation. Ce type de ressort est utilis\u00e9 dans les charni\u00e8res, les contrepoids, les ferme-portes et les portes de garage.<\/p>\n\n\n\n

\"Spiral-Torsion-Springs\"<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts h\u00e9lico\u00efdaux, \u00e9galement appel\u00e9s ressorts d'horlogerie ou ressorts h\u00e9lico\u00efdaux plats, sont un type sp\u00e9cifique de ressort de torsion. Ils sont fabriqu\u00e9s en enroulant des bandes m\u00e9talliques rectangulaires en spirales plates et sont capables de stocker et de lib\u00e9rer de l'\u00e9nergie \u00e0 un rythme constant. En raison de leur capacit\u00e9 \u00e0 lib\u00e9rer continuellement de l\u2019\u00e9nergie, les ressorts h\u00e9lico\u00efdaux sont particuli\u00e8rement adapt\u00e9s aux montres m\u00e9caniques, aux jouets et aux si\u00e8ges inclinables.<\/p>\n\n\n\n

Cat\u00e9gorie deux : ressorts \u00e0 disque<\/h3>\n\n\n\n

Les disques ressorts sont g\u00e9n\u00e9ralement produits selon un processus d'estampage<\/a> de haute pr\u00e9cision \u00e0 partir de feuilles plates de m\u00e9tal. Leur forme conique leur permet d'\u00eatre empil\u00e9s dans diverses configurations pour obtenir des caract\u00e9ristiques de force-d\u00e9flexion sp\u00e9cifiques. Par cons\u00e9quent, ils sont pr\u00e9f\u00e9r\u00e9s dans les applications n\u00e9cessitant une force \u00e9lev\u00e9e dans des espaces limit\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

1. Sources de Belleville<\/fort><\/p>\n\n\n\n

\"Belleville<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts Belleville pr\u00e9sentent une conception conique standard avec une ouverture centrale, plus \u00e9paisse sur les bords et plus fine au centre. En raison de leurs ressorts \u00e9lev\u00e9s et de leurs capacit\u00e9s de charge dans une configuration compacte, ils sont couramment utilis\u00e9s comme outils m\u00e9caniques, vannes, embrayages et disjoncteurs.<\/p>\n\n\n\n

2. Ressorts \u00e0 disque incurv\u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Curved<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts \u00e0 disque incurv\u00e9 sont \u00e9galement appel\u00e9s rondelles en forme de croissant. Ils ont une courbure qui leur fait subir une trajectoire de d\u00e9formation pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9e sous des charges axiales. De telles caract\u00e9ristiques de charge non lin\u00e9aire leur permettent d'\u00eatre largement utilis\u00e9es dans la r\u00e9gulation des composants des soupapes de s\u00e9curit\u00e9 et des soupapes de r\u00e9gulation de pression, qui n\u00e9cessitent une r\u00e9ponse flexible et un contr\u00f4le progressif.<\/p>\n\n\n\n

3. Ressorts \u00e0 disques fendus<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Slotted<\/figure>\n\n\n\n

Les disques ressorts \u00e0 fentes sont caract\u00e9ris\u00e9s par des fentes sur leur diam\u00e8tre ext\u00e9rieur ou int\u00e9rieur, permettant une plus grande expansion lat\u00e9rale pendant la compression. \u00c0 mesure que la compression augmente, la rigidit\u00e9 du ressort diminue g\u00e9n\u00e9ralement, ce qui entra\u00eene une r\u00e9ponse plus douce. De plus, la r\u00e9ponse \u00e0 la charge de ces ressorts pr\u00e9sente des variations non lin\u00e9aires \u00e0 diff\u00e9rents stades de compression, ce qui les rend id\u00e9aux pour les applications qui exigent un contr\u00f4le pr\u00e9cis de la force et du d\u00e9placement. Ces ressorts sont couramment utilis\u00e9s dans les transmissions automatiques pour faciliter des changements de vitesse en douceur, et dans les coupleurs de surcharge pour prot\u00e9ger contre une charge excessive en ajustant dynamiquement la rigidit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

4. Ressorts de disque ondul\u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Wave<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts \u00e0 disque ondul\u00e9 pr\u00e9sentent une forme ondul\u00e9e avec plusieurs vagues par bobine. Cette conception unique leur permet d'absorber une quantit\u00e9 importante de compression axiale dans une forme tr\u00e8s compacte, leur permettant de fournir la m\u00eame force que les ressorts h\u00e9lico\u00efdaux traditionnels mais dans un espace plus petit. De plus, ils offrent une charge progressive, ce qui signifie que la force exerc\u00e9e par le ressort augmente progressivement \u00e0 mesure qu'il se comprime. Ces caract\u00e9ristiques sont particuli\u00e8rement avantageuses dans les applications qui n\u00e9cessitent une gestion pr\u00e9cise de la charge au sein d'ensembles compacts, tels que les ensembles de vannes, les appareils \u00e9lectroniques et les machines l\u00e9g\u00e8res.<\/p>\n\n\n\n

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Cat\u00e9gorie trois : ressorts \u00e0 lames<\/h3>\n\n\n\n

Les ressorts \u00e0 lames sont des plaques longues et \u00e9troites dispos\u00e9es en couches ou en piles, g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9es par d\u00e9coupe puis fa\u00e7onn\u00e9es par formage \u00e0 chaud ou pliage \u00e0 froid. Connus pour leur construction robuste et leur capacit\u00e9 \u00e0 supporter des charges tr\u00e8s lourdes, les ressorts \u00e0 lames sont un composant essentiel des syst\u00e8mes de suspension des v\u00e9hicules depuis de nombreuses ann\u00e9es. Cependant, avec les progr\u00e8s des mat\u00e9riaux et de la technologie, les syst\u00e8mes de suspension modernes, tels que les suspensions pneumatiques, commencent \u00e0 remplacer les syst\u00e8mes \u00e0 ressorts \u00e0 lames traditionnels dans certaines applications.<\/p>\n\n\n\n

1. Ressorts monolames<\/fort><\/p>\n\n\n\n

\"Mono-leaf<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts \u00e0 lame unique, \u00e9galement appel\u00e9s ressorts \u00e0 lame unique, sont construits \u00e0 partir d'une seule pi\u00e8ce de m\u00e9tal \u00e9paisse qui se r\u00e9tr\u00e9cit du centre vers les extr\u00e9mit\u00e9s. Cette conception permet au ressort d'\u00eatre plus l\u00e9ger tout en \u00e9tant capable de supporter des charges importantes. De plus, ils sont g\u00e9n\u00e9ralement plus faciles et moins co\u00fbteux \u00e0 fabriquer et \u00e0 installer. Les ressorts monolames sont utilis\u00e9s \u00e0 la fois dans les v\u00e9hicules l\u00e9gers et lourds, mais sont particuli\u00e8rement appr\u00e9ci\u00e9s dans les v\u00e9hicules de performance et les v\u00e9hicules utilitaires l\u00e9gers.<\/p>\n\n\n\n

2. Ressorts multilames<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Multi-leaf<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts \u00e0 lames multiples sont constitu\u00e9s de plusieurs couches de lames m\u00e9talliques empil\u00e9es les unes sur les autres, g\u00e9n\u00e9ralement gradu\u00e9es en longueur. Chaque lame est con\u00e7ue pour supporter une partie de la charge, les feuilles travaillant ensemble pour r\u00e9partir la charge plus uniform\u00e9ment sur le ressort. Par cons\u00e9quent, les ressorts multi-lames sont mieux \u00e9quip\u00e9s pour supporter des charges plus lourdes et offrent une plus grande durabilit\u00e9 que les ressorts mono-lames. Ils pr\u00e9sentent \u00e9galement des capacit\u00e9s sup\u00e9rieures d\u2019absorption des chocs et de r\u00e9partition de la charge. Ces attributs les rendent couramment utilis\u00e9s dans les v\u00e9hicules plus lourds tels que les camions, les fourgonnettes et les SUV.<\/p>\n\n\n\n

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Mat\u00e9riaux utilis\u00e9s pour fabriquer des ressorts<\/h2>\n\n\n\n
\"Springs<\/figure>\n\n\n\n

Les ressorts sont g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de m\u00e9taux, bien que des mat\u00e9riaux composites et du caoutchouc soient parfois adopt\u00e9s. Ensuite, nous nous concentrerons sur les mat\u00e9riaux m\u00e9talliques couramment utilis\u00e9s pour fabriquer des ressorts.<\/p>\n\n\n\n

Acier \u00e0 haute teneur en carbone<\/strong><\/p>\n\n\n\n

L'acier \u00e0 haute teneur en carbone contient une proportion plus \u00e9lev\u00e9e de carbone (g\u00e9n\u00e9ralement entre 0,6 % et 1,5 %), ce qui lui conf\u00e8re une duret\u00e9 et une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9es. Cela lui permet de r\u00e9sister \u00e0 de lourdes charges et \u00e0 des pressions \u00e9lev\u00e9es. Il pr\u00e9sente \u00e9galement une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e \u00e0 la fatigue et \u00e0 l\u2019usure, qui sont cruciales pour les ressorts soumis \u00e0 de nombreux cycles de compression et de rel\u00e2chement. Cependant, il est plus fragile et sujet \u00e0 la corrosion.<\/p>\n\n\n\n

Acier faiblement alli\u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n

L'acier faiblement alli\u00e9 est un type d'acier dont la teneur totale en \u00e9l\u00e9ments d'alliage est inf\u00e9rieure \u00e0 5 %. Il contient g\u00e9n\u00e9ralement des \u00e9l\u00e9ments tels que le nickel, le chrome et le molybd\u00e8ne, qui am\u00e9liorent les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques telles que la r\u00e9sistance et la t\u00e9nacit\u00e9. Cela permet aux ressorts en acier faiblement alli\u00e9 de r\u00e9sister \u00e0 des charges plus importantes sans se casser. De plus, l\u2019acier faiblement alli\u00e9 offre une meilleure r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion que l\u2019acier au carbone et est plus rentable que l\u2019acier inoxydable.<\/p>\n\n\n\n

Acier inoxydable<\/strong><\/p>\n\n\n\n

L'acier inoxydable, un acier fortement alli\u00e9 contenant au moins 10,5 % de chrome, est id\u00e9al pour fabriquer des ressorts utilis\u00e9s dans des environnements difficiles expos\u00e9s \u00e0 l'humidit\u00e9, aux produits chimiques ou au sel. L'ajout d'autres \u00e9l\u00e9ments d'alliage comme le nickel, le molybd\u00e8ne et le mangan\u00e8se am\u00e9liore sa r\u00e9sistance, sa r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et sa r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue. De plus, l\u2019acier inoxydable se comporte bien \u00e0 hautes et basses temp\u00e9ratures, ce qui le rend bien adapt\u00e9 aux ressorts fonctionnant dans des environnements \u00e0 temp\u00e9ratures variables.<\/p>\n\n\n\n

Alliages de nickel<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Les alliages de nickel poss\u00e8dent une excellente r\u00e9sistance aux hautes temp\u00e9ratures et \u00e0 la corrosion, tout en conservant une bonne r\u00e9sistance m\u00e9canique. Ils constituent un choix de premier ordre pour la fabrication de ressorts qui n\u00e9cessitent des performances \u00e9lev\u00e9es dans des conditions environnementales extr\u00eames.<\/p>\n\n\n\n

Alliages de cuivre<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Les alliages de cuivre poss\u00e8dent une excellente conductivit\u00e9 \u00e9lectrique et thermique, ainsi qu'une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et sont faciles \u00e0 fa\u00e7onner. Ils sont couramment utilis\u00e9s pour fabriquer des ressorts pour des applications n\u00e9cessitant une conductivit\u00e9 \u00e9lectrique et une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion sup\u00e9rieures, telles que les contacts et connecteurs de batterie.<\/p>\n\n\n\n

Titane<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Le titane est privil\u00e9gi\u00e9 pour sa faible densit\u00e9 et sa haute r\u00e9sistance, mais il est particuli\u00e8rement appr\u00e9ci\u00e9 dans le domaine m\u00e9dical pour sa biocompatibilit\u00e9. Il peut \u00e9galement r\u00e9sister \u00e0 des charges \u00e9lev\u00e9es dans des environnements extr\u00eames, ce qui rend les ressorts en titane couramment utilis\u00e9s dans les \u00e9quipements sportifs de haute performance et les composants a\u00e9rospatiaux.<\/p>\n\n\n\n

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Lors de la fabrication des ressorts, les mat\u00e9riaux m\u00e9talliques ci-dessus doivent g\u00e9n\u00e9ralement subir une s\u00e9rie de traitements pour am\u00e9liorer leurs performances et leur durabilit\u00e9 :<\/p>\n\n\n\n

\u00c9tirage \u00e0 froid :<\/strong> am\u00e9liore la structure cristalline du mat\u00e9riau, am\u00e9liorant ainsi sa r\u00e9sistance \u00e0 la traction et \u00e0 la fatigue.<\/p>\n\n\n\n

Traitement thermique :<\/strong><\/p>\n\n\n\n