Mais c’est quoi un GRC et quelles sont les différences avec un fond bombé ?
Tout d’abord, c’est quoi un fond bombé ?
Un fond bombé est une pièce métallique utilisée en chaudronnerie ou en construction mécanique pour réaliser un… fond. Oui, mais un fond de quoi ? Un fond de citerne, de silo, de réservoir, d’appareil sous pression, de chaudière, d’un bout de tuyau ou d’une canalisation.
Mais pourquoi faire un fond bombé ? Tout simplement parce qu’un fond bombé a une forme optimisée pour la fatigue de la soudure entre le fond et la virole (le cylindre) qu’il vient fermer. En effet, si par souci d’économie un chaudronnier utilisait un simple disque soudé à l’extrémité d’un réservoir, la pression exercée sur ce disque déformerait celui-ci et fatiguerait la soudure en cisaillement ou en flexion… et boom, badaboum !
À l’inverse, la forme des fonds bombés permet de répartir les contraintes mécaniques de manière à limiter la déformation du fond. Et son bord droit soudé sur la virole (le cylindre) permet d’exercer principalement un effort de traction, dont le comportement en fatigue est maîtrisé et bien connu.
Mais c’est quoi ce bord droit dont je parle ?
Il faut savoir qu’un fond bombé est constitué de trois parties, comme le précise la norme NF E 81-100, qui définit la terminologie, la désignation et les tolérances de fabrication des fonds bombés.
Un fond bombé est constitué :
d'une calotte sphérique (de rayon intérieur Ri)
d'un quart de tore (de rayon de courbure RC, appelé rayon de carre)
d'un bord cylindrique dont la hauteur est appelée « bord droit » (BD)
Voilà pour l’explication de l’intérêt et de la forme des fonds bombés.
Mais au fait, un GRC, c’est quoi ?
Le GRC est le type de fond bombé le plus courant, car il résiste très bien à la pression. C’est pourquoi la quasi-totalité des compresseurs et des appareils sous pression utilisent des fonds bombés GRC. Les concepteurs gèrent la contenance du réservoir avec le diamètre et la longueur de la virole entre les deux fonds bombés.
Certes, vous avez sûrement déjà vu des réservoirs de gaz entièrement sphériques. Cette forme est idéale pour résister à la pression, mais la difficulté réside dans le fait que la contenance est entièrement définie par la taille de la sphère. Il faut pouvoir produire toutes les tailles de sphères, ce qui est complexe et encombrant. Voilà pourquoi les fonds bombés sont si largement utilisés.
Revenons aux GRC :
Les GRC sont les fonds bombés les plus courants. Lorsqu’un client demande un fond bombé sans autre précision, il s’agit dans la majorité des cas d’un fond bombé GRC.
GRC signifie fond bombé à Grand Rayon de Carre. Rappelez-vous, le rayon de carre correspond au rayon du quart de tore, l’une des trois parties constitutives du fond bombé.
Pour les plus mathématiciens, la géométrie d’un GRC est la suivante
Mais il existe d’autres types de fonds bombés :
Je m’arrête là, car si vous n’êtes pas perdu, moi je commence à me perdre dans mes explications !
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Pour approfondir les aspects normatifs, vous pouvez consulter les normes suivantes :
— NF E 81-100 Fonds bombés — Terminologie, désignation et tolérances
— NF E 81-101 Fonds bombés — Fonds à petit rayon de carre (PRC) — Dimensions
— NF E 81-102 Fonds bombés — Fonds à grand rayon de carre (GRC) — Dimensions
— NF E 81-103 Fonds bombés — Fonds elliptiques (ELL) — Dimensions
— NF E 81-104 Fonds bombés — Fonds à moyen rayon de carre (MRC) — Dimensions
— NF E 81-110 Fonds bombés — Usinage des bords