BRPI0709051A2

BRPI0709051A2 - elemento de aquecimento, e, método para formar o mesmo

Info

Publication number: BRPI0709051A2
Application number: BRPI0709051-0A
Authority: BR
Inventors: William J Walker; John W Hoffman; James L May
Original assignee: Federal Mogul Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2011-06-28
Also published as: US20070221647A1; WO2007112239A2; JP5261369B2; KR20080106339A; CN101449103A; JP2009531640A; EP1996866A2; EP1996866A4; CN101449103B; WO2007112239A3

Abstract

ELEMENTO DE AQUECIMENTO, E, MéTODO PARA FORMAR O MESMO. é descrito um elemento de aquecimento e, em particular, um elemento de aquecimento cerâmico, tal como um elemento de aquecimento cerâmico usado em velas incandescentes de alta temperatura para motores diesel e acendedor de gás. O elemento de aquecimento inclui um isolante elétrico e uma camada eletricamente condutora. A camada condutora é formada de um único material e de uma única composição. O método de fabricação inclui as etapas de formar a camada isolante e moldar uma camada condutora em tomo da camada isolante.

Description

"ELEMENTO DE AQUECIMENTO, Ε, MÉTODO PARA FORMAR OMESMO"

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica prioridade para o pedido de patenteprovisório U.S. número de série 60/785.334, depositado em 23 de março de2006, que está aqui incorporado pela referência.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a um elemento deaquecimento e, em particular, a um elemento de aquecimento cerâmico, taiscomo elementos de aquecimento cerâmicos usados em velas incandescentesde alta temperatura para motores diesel e acendedores de gás, e métodos parasua fabricação.

Elementos de aquecimento cerâmicos, tal como a velaincandescente ilustrada na figura 1, são bem conhecidas na indústria.Conforme ilustrado na figura 1, uma vela incandescente 2 tipicamente incluium elemento de aquecimento com um núcleo eletricamente condutor 8envolto por uma camada eletricamente isolante 6. A camada isolante 6, porsua vez, é envolta por uma camada resistiva externa 4 que faz contato com onúcleo condutor 8 na área de conexão elétrica 9. Para fabricar a velaincandescente 2, ilustrada na figura 1, a estrutura em camadas é formada pelamoldagem seqüencial por deslizamento de camadas de suspensões dediferentes composições em um molde poroso, e em seguida sinterizada paraformar um corpo monolítico. O corpo resultante é então eletricamenteconectado para formar um elemento de aquecimento cerâmico.

Um problema com moldagem seqüencial é que a configuraçãogeométrica do elemento de aquecimento é em geral limitada a formas quepermitem que cada camada progressiva seja formada de encontro a umacamada anterior. No caso de moldagem de pasta, a configuração de qualquercamada é em geral limitada a uma camada fina de espessura bem uniforme,ou um núcleo que é substancialmente sólido, mas pode ser parcialmente oco,por causa do rechupe que ocorre à medida que o material moldado sesolidifica. Este empilhamento seqüencial de camadas limita a configuraçãogeométrica e impede que cada camada seja otimizada para uso em umelemento de aquecimento e que seja otimizada para uso em aplicaçõesparticulares.

Um outro inconveniente do tipo de vela incandescente 2ilustrada na figura 1 é que a disposição seqüencial em camadas cria interfacesdiscretas entre camadas e, quando a vela incandescente alterna entretemperaturas baixas e altas, pode ocorrer falha. Para reduzir a taxa de falhas,muitos fabricantes alternam as velas incandescentes a temperaturas maisbaixas que a desejada para operação eficiente do motor. Maisespecificamente, à medida que a vela incandescente alterna entretemperaturas, ela sofre tensões internas por causa das diferenças nas taxas deexpansão térmica entre camadas compostas de maneiras diferentes. À medidaque as diferentes camadas expandem e contraem a diferentes taxas, podeocorrer tensão que pode causar falha da vela incandescente, normalmente noelemento de aquecimento da vela incandescente.

Também um outro inconveniente do tipo de velaincandescente 2 ilustrada na figura 1 é que a conexão elétrica 9 entre o núcleocondutor 8 e a camada resistiva externa 4 está em proximidade imediata dasuperfície externa da vela incandescente 2 e pode ficar sujeita a oxidação daatmosfera em volta durante serviço. Oxidação suficiente da conexão elétrica 9pode degradar a conexão elétrica 9 pela formação de uma camada de óxidoeletricamente isolante, ou a formação de uma camada porosa com umaporosidade interfacial, até o ponto em que a corrente não pode mais passarentre o núcleo condutor 8 e a camada resistiva 4, resultando em uma falha davela incandescente em aquecer quando uma corrente elétrica é aplicada.

Também um outro inconveniente do tipo de velaincandescente 2 ilustrada na figura 1 é que as inconsistências na espessura dacamada e da geometria criada pelo processo de moldagem leva a resistênciainconsistente entre lotes de fabricação. As camadas moldadas são formadaspor um acúmulo gradual de material contra qualquer molde, ou contra umasuperfície de moldagem previamente formada. Uma vez que a espessuradesejada é alcançada, pastas de moldagem líquidas em excesso sãoremovidas. A espessura é controlada basicamente pelo tempo de moldagem,mas é também afetada por outros fatores, incluindo as propriedades reológicasda pasta de moldagem, a permeabilidade do molde, e a permeabilidade dequalquer camada previamente moldada. Além do mais, quando a pasta demoldagem é removida, a superfície recém-moldada permanece úmida por umcurto período de tempo, e esta pequena quantidade de pasta líquidaremanescente pode formar gotas ou escorrimentos que contribuem ainda maispara espessura de camada não uniforme. Qualquer desses fatores pode causarpequenas variações na espessura de camada e na uniformidade da espessuradas camadas, que resulta em variações na resistência elétrica das velasincandescentes e variações no perfil de aquecimento da vela incandescente.

Portanto, é desejável prover um elemento de aquecimento parauso em velas incandescentes que supere as desvantagens da técnica anterior e,em particular, um elemento de aquecimento para velas incandescentes quetenha baixas tensões térmicas internas, forma geométrica otimizada paraaquecimento, maior vida útil e durabilidade, e características de aquecimentoprecisamente controláveis e reprodutíveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito a elementos de aquecimentoe, em particular, a elementos de aquecimento para velas incandescentes eacendedores de gás, bem como ao método de sua fabricação. O elemento deaquecimento em geral inclui uma primeira camada formada de um materialeletricamente isolante, ou que age como tal, e uma segunda camada formadapor fora, de um material eletricamente condutor que é moldado em torno deporções da primeira camada. Variando-se o perfil geométrico da primeiracamada e o perfil geométrico de uma matriz de injeção, a espessura dacamada condutora pode ser variada ao longo do comprimento, bem como emtorno da circunferência do elemento de aquecimento, para fornecer um perfilde aquecimento desejável para uma aplicação específica. O perfil moldado daprimeira camada e o perfil de uma matriz na qual a camada eletricamentecondutora é moldada possibilita esses perfis geométricos e variações no perfilde aquecimento que não são disponíveis com o método de moldagem depasta. Além disso, moldando-se a camada eletricamente condutora como umaúnica peça que estende-se entre uma primeira conexão elétrica e uma segundaconexão elétrica impede muitos dos problemas com os métodos da técnicaanterior, removendo interfaces discretas entre camadas e eliminando ainterface elétrica.

A invenção inclui um método de formar um elemento de aquecimento incluindo as etapas de formar uma primeira camada, colocar aprimeira camada em uma matriz, e moldar uma camada eletricamentecondutora em torno da primeira camada eletricamente isolante.

Escopo de aplicabilidade adicional da presente invenção ficaráaparente a partir da descrição detalhada, reivindicações e desenhos seguintes.Entretanto, deve-se entender que a descrição detalhada e exemplosespecíficos, embora indicando modalidades preferidas da invenção, são dadosapenas a título de ilustração, uma vez que várias mudanças e modificações deacordo com o espírito e escopo da invenção ficarão aparentes aos versados natécnica.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A presente invenção ficará mais bem entendida a partir dadescrição detalhada dada aqui a seguir, das reivindicações anexas e dosdesenhos anexos, em que:A figura 1 é uma vista seccional de um elemento deaquecimento moldado em pasta da técnica anterior;

A figura 2 é uma vista seccional da presente invenção com aparte de aquecimento focalizada em uma primeira extremidade;

A figura 3 é uma vista seccional da presente invenção comuma parte de aquecimento estendida;

A figura 4 é uma vista secional da presente invenção com umaparte de aquecimento focalizada basicamente na primeira extremidade;

A figura 5 é uma vista seccional da presente invenção comuma parte de aquecimento focalizada basicamente na primeira extremidade;

A figura 6 é um diagrama que mostra as etapas do método deformação de um elemento de aquecimento;

A figura 7 é um diagrama de um primeiro método alternativode formação de um elemento de aquecimento;

A figura 8 é um diagrama de um segundo método alternativode formação de um elemento de aquecimento;

A figura 9 é uma vista seccional transversal da primeiracamada ao longo das linhas 9-9 da figura 8;

A figura 10 é uma vista seccional transversal da primeiracamada em uma matriz ao longo das linhas 10-10 na figura 8; e

A figura 11 é uma vista seccional transversal do elemento deaquecimento formado ao longo das linhas 11-11 na figura 8.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

A presente invenção, ilustrada nas figuras 2-5, está voltadapara um elemento de aquecimento 10 que tem uma camada eletricamenteisolante 20, formada de um material eletricamente isolante, e uma camadaeletricamente condutora 30, formada de um material eletricamente condutor.

Conforme ilustrado na figura 2, o material condutor é anexado a um primeirocontato elétrico 40 e a um segundo contato elétrico 42 que permitem quecorrente elétrica passe através do material condutor para gerar calor que ébasicamente focalizado onde a espessura da camada condutora 30 está no seuponto menor e tem a menor área seccional transversal. Embora somente afigura 2 esteja ilustrada com os contatos elétricos 40 e 42, o elemento deaquecimento 10 será em geral formado com contatos elétricos, que podemvariar de tamanho, forma e configuração. O elemento de aquecimentotambém pode incluir uma parte de base 14 formada em uma variedade deconfigurações e formas.

A camada isolante 20 inclui adicionalmente uma superfícieexterna 22 que cria um perfil geométrico que pode variar de forma e diâmetropara criar o perfil de aquecimento desejado. A camada isolante 20 em geralinclui uma primeira extremidade 26, uma segunda extremidade 28 e umaparte central 27. Uma passagem 24 estende-se da primeira extremidade 26 atéa segunda extremidade 28.

A camada isolante 20 é em geral formada de um materialisolante e pode ser feita de qualquer isolante elétrico conhecido por qualquermétodo conhecido. Tais métodos podem incluir extrusão, moldagem,compactação de pó e outros métodos. Pós cerâmicos com aditivos degeleificação, bem como certos materiais termoplásticos, podem ser formadose sinterizados para fabricar bons isolantes. Por exemplo, o material isolantepode ser um material tais como nitreto de silício, carbeto de silício, óxido dealumínio, nitreto de alumínio, ou outros materiais cerâmicos. Esta lista deelementos potencialmente isolantes não deve de maneira nenhuma limitar osmateriais que podem ser usados para formar o isolante. O material isolantepode ser formado de qualquer material que tenha boas propriedades deisolamento elétrico, ou que seja normalmente usado em elementos deaquecimento como um material isolante. O material isolante pode tambémcompreender partículas eletricamente condutoras em uma matriz de materialeletricamente isolante, tal como um compósito de di-siliceto de molibdênio enitreto de silício, em que as partículas de di-siliceto de molibdênio condutorasestão presentes abaixo do limite de percolação e são assim eletricamenteisoladas umas das outras.

Por moldagem ou por outros métodos listados, a camadaisolante 20 pode ser formada em uma variedade de formas, tais como as dasfiguras 3 e 4, que não eram anteriormente possíveis usando o método demoldagem de pasta. É preferível que a camada isolante 20 seja formada de ummaterial possa ser confiavelmente moldado em várias formas. As figuras 4 e 5ilustram perfis que têm um diâmetro externo em uma primeira extremidade 26que é maior que o diâmetro externo em uma parte central 27. A segundaextremidade 28 pode também ter um diâmetro que é maior que a parte central27 e algumas vezes um diâmetro que é maior que a primeira extremidade 26.

Conforme pode-se ver, a camada isolante 20 pode ser altamente customizadapara fornecer perfis de aquecimento específicos quando combinada com acamada condutora 3 0.

A camada condutora 30 é em geral formada de um materialcondutor que permite que corrente elétrica passe entre um primeiro contatoelétrico 40 e um segundo contato elétrico 42. A camada condutora 30 emgeral forma uma superfície externa 12 do elemento de aquecimento 10.

Variando-se a espessura entre a superfície externa isolante 22 e a superfícieexterna condutora 32, o perfil de aquecimento pode ser ajustado. Porexemplo, conforme ilustrado na figura 3, a passagem central 24 é cheia commaterial condutor da camada condutora 30 e tem uma espessura relativamentegrande, que permite menos resistência e passagem de corrente elétrica maisfácil. Entretanto, a espessura da camada condutora 30 na parte deaquecimento 16 do elemento de aquecimento 10 é muito menor, o que criauma maior resistência e aumenta a quantidade de calor produzido perto daparte de aquecimento 16. Portanto, à medida que corrente passa entre oprimeiro e segundo contatos elétricos 40 e 42, nas áreas mais finas da camadacondutora 30, o aquecimento gerado será o maior. Conforme ilustrado nafigura 2, a área fina é limitada somente a uma parte da ponta do elemento deaquecimento 10, criando assim um perfil de aquecimento que é basicamentefocalizado nas proximidades da primeira extremidade 26. O perfil deaquecimento pode variar, mudando o perfil tanto da camada isolante 20quanto da camada condutora 30.

Conforme ilustrado na figura 3, a camada condutora 30estende-se de uma área próxima à primeira extremidade 26 da camadaisolante 20 em direção à segunda extremidade 28 ao longo da parte central 27.Isto cria um perfil de aquecimento que estende-se ainda mais, juntamente comuma maior capacidade de aquecimento do que o elemento de aquecimentoilustrado na figura 2.

O elemento de aquecimento 10 ilustrado na figura 4 inclui umaparte de aquecimento que é basicamente focalizada perto da primeiraextremidade 26 da camada isolante 20 onde a espessura é muito menor do quea espessura próxima da parte central 27 da camada isolante. Portanto, o perfilde aquecimento do elemento de aquecimento 10 é basicamente focalizadopróximo da primeira extremidade 26 do isolamento, entretanto, o elemento deaquecimento fornece um certo calor ao longo da parte central 27 do isolante.A figura 5 é uma variação adicional do elemento de aquecimento da figura 4com a camada condutora 30 estendendo-se ainda mais ao longo da partecentral 27 do isolante em direção à segunda extremidade 28.

Conforme ilustrado na etapa 301 da figura 8 e das figuras 9-ll,o elemento de aquecimento pode incluir projeções ao longo da superfícieexterna 22 que permite a centralização do elemento de aquecimento na matrizque recebe a camada isolante 20 para sobre-moldagem com a camadacondutora. Essas projeções formadas da camada isolante 20 podem tambémmodificar o perfil de aquecimento, criando áreas na superfície externa 12 doelemento de aquecimento 10 que não geram calor. Tipicamente, pelo menostrês dessas projeções seriam usadas para centralizar a parte isolante dentro damatriz; entretanto, pode-se utilizar uma quantidade maior ou menor,dependendo da forma geométrica e da matriz. A camada condutora 30 podeser formada de uma variedade de materiais condutores conhecidos, tais comomateriais condutores formados de matéria cerâmica que são tipicamenteusados em velas incandescentes atuais incluindo di-siliceto de molibdênio,nitreto de titânio, nitreto de zircônio e boreto de titânio. O material condutorpode também compreender partículas eletricamente isolantes em uma matrizde material eletricamente condutor, tal como um compósito de di-siliceto demolibdênio e nitreto de silício, em que os grãos de di-siliceto de molibdêniocondutores estão presentes acima do limite de percolação e assim formam umcaminho eletricamente contínuo através do material. A camada condutorapode também compreender metais tais como platina, irídio, rênio, paládio,ródio, ouro, cobre, prata, tungstênio e ligas desses, para citar alguns. Emgeral, a camada condutora 30 precisa ser formada de um material condutorque permite fácil moldagem em uma matriz. Qualquer material condutor oumaterial de aquecimento resistivo atualmente em uso com elementos deaquecimento pode ser usado.

O elemento de aquecimento 10 em geral é formado por ummétodo de primeiro formar uma camada isolante 20 ilustradas como as etapas101 na figura 6, 201 na figura 7 e 301 na figura 8. Em uma segunda etapa,uma matriz de moldagem por injeção 50 é provida com um perfil geométricoque formará a superfície externa 12 do elemento de aquecimento 10 e estáilustrada como etapa 102 na figura 6, etapa 20 na figura 7, e etapa 302 nafigura 8. Uma vez que a camada isolante 20 é formada na forma geométricadesejada de um material isolante tal como por formação de pó por moldagemou outros métodos, a camada isolante 20 é inserida em uma matriz demoldagem por injeção 50 mostrada nas etapas 103 na figura 6, 203 na figura7, e 303 na figura 8. Depois que a camada isolante 20 é colocada na matriz50, material condutor fundido é forçado para a matriz, da maneira ilustradanas etapas 104 na figura 6, 204 na figura 7 e 304 na figura 8. Com o materialcondutor fundido na matriz e enchendo substancialmente os vazios, o materialpode resfriar e endurecer naturalmente, da maneira ilustrada nas etapas 105 dafigura 6 e 305 da figura 8. O elemento de aquecimento formado 10 é entãoremovido da matriz 50 da maneira ilustrada na etapa 106 da figura 6, 205 dafigura 7, e 306 da figura 8. O elemento de aquecimento 10 é então sinterizadopara formar um material monolítico (não mostrado). No método ilustrado nafigura 7, o material em excesso é removido na etapa 206.

Versados na técnica devem entender que materiais cerâmicossão normalmente formados primeiramente formando-se um conjunto departículas finamente divididas e subseqüentemente aquecendo o conjunto parasinterizar as partículas em um artigo monolítico. Materiais cerâmicos sãonormalmente moldados por injeção misturando as partículas com um meio ouaglutinante termoplástico, tais como, mas sem limitações, cera ou polietileno,ou uma mistura dos dois, e aquecendo a mistura resultante de forma que amistura fundida fique suficientemente fluida para encher a cavidade damatriz, e subseqüentemente resfriando o artigo moldado para formar umaparte rígida que pode ser removida da matriz. Alternativamente, o meioaglutinante não termoplástico tal como ágar/água pode também serempregado. O meio aglutinante é então removido por um processonormalmente conhecido como extração de ligantes, que pode incluir etapas deextração com solvente e extração térmica. A parte é então aquecida sobcondições adequadas para sinterizar as partículas e formar o artigo monolíticofinal.

Uma primeira camada pode ser formada de um material que éisolante, ou mesmo não isolante em algumas modalidades. Formando-se aprimeira camada de um material que é posteriormente removido da peçamoldada final é possível um método que formar um elemento de aquecimentoseguindo substancialmente as etapas citadas, entretanto, teria uma etapaadicional (não mostrada) de remover a primeira camada de material de dentroda camada condutora 30. A remoção da primeira camada criaria um núcleosubstancialmente com ar para o condutor, que agiria como um isolante.

Tendo-se um núcleo oco, todas as diferenças na expansão térmica sãoeliminadas e pode-se prover uma maior vida ao elemento de aquecimento.Portanto, a primeira camada pode usar qualquer material que é conhecido noprocesso de moldagem ou vazamento como capaz de ser posteriormenteremovido ou destruído durante o processo de moldagem. Para conferir rigidezà camada condutora, depois que a primeira camada é removida, uma camadaisolante ou rígida pode ser adicionada para encher as bolsas na camadacondutora, tal como um isolante que não é condutor para o processo de sobre-moldagem.

Conforme ilustrado nas figuras 6 e 7, a segunda extremidade28 do material isolante 20 pode encaixar na superfície interna da matriz paramanter a camada isolante 20 no lugar dentro da cavidade da matriz 50. Istogarante a devida colocação dentro da matriz 50, de maneira tal que, à medidaque a camada condutora fundida 30 escoa e é forçada para a matriz, o perfildesejado é criado e a camada isolante 20 não move. Entretanto, em algumasmodalidades, pode ser desejável ter projeções, conforme ilustrado na figura 9,na camada isolante 20, de forma que as projeções encaixem a matriz,conforme mostrado na etapa 303 na figura 8 e na figura 10. Essas projeçõesgarantem que a camada isolante 20 permanece no lugar durante o processo demoldagem provendo-se duas áreas de contato com a matriz que são removidasuma da outra.

Com a formação de uma primeira camada por moldagem porextrusão ou métodos de compactação de pó similares aos atualmente usadospara formar isolantes de velas incandescentes, pode-se criar a primeira comum perfil geométrico específico. A primeira camada pode ser formada de ummaterial isolante para uso em conjunto com a camada condutora, ou de ummaterial que é facilmente removível, uma vez que a camada condutora ésobre-moldada na primeira camada. Quando este perfil geométrico daprimeira camada é combinado com o perfil geométrico da camada condutora30, pode-se criar um perfil de aquecimento para o elemento de aquecimento10 que permite que pontos e mesmo áreas quentes e frias que gradualmentemudam no elemento de aquecimento, tanto em torno da circunferência,quanto ao longo do comprimento. Portanto, se necessário, pode-se criar umperfil de aquecimento que tem, por exemplo, um ponto quente na metade dacircunferência do elemento de aquecimento 10 e removido da primeiraextremidade 26 da camada isolante 20, de forma que, no elemento deaquecimento 10. a ponta do elemento de aquecimento bem como pelo menosna metade da circunferência e na parte voltada para a segunda extremidadepossa ser mais fria que o ponto quente desejado. Esses tipos de perfis deaquecimento eram anteriormente inalcançáveis pelos métodos da técnicaanterior de criar elementos de aquecimento.

A discussão apresentada revela e descreve uma modalidadeexemplar da presente invenção. Versados na técnica percebem facilmente apartir de tal discussão, e pelos desenhos e reivindicações anexos, que váriasmudanças, modificações e variações podem ser feitas nelas sem fugir doverdadeiro espírito e escopo da invenção, definida pelas reivindicaçõesseguintes.

Claims

1. Elemento de aquecimento, caracterizado pelo fato de quecompreende:uma camada eletricamente condutora; euma camada eletricamente isolante, e em que a dita camadaeletricamente condutora inclui uma parte que é completamente formadadentro da dita camada isolante, e a dita camada isolante inclui uma parte que écompletamente formada dentro da dita camada condutora.

2. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dito elemento de aquecimento tem umaprimeira superfície externa definida pela dita camada eletricamente condutorae em que a dita camada eletricamente isolante tem uma superfície isolanteexterna, a dita camada condutora tendo uma espessura entre a dita superfícieisolante externa e a dita superfície externa.

3. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a dita espessura é variável com as áreas demenores espessuras que têm maior resistência elétrica.

4. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a dita espessura varia ao longo do comprimentodo elemento de aquecimento.

5. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a dita espessura varia em torno dacircunferência do elemento de aquecimento.

6. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dito elemento de aquecimento tem umcomprimento e a dita camada eletricamente isolante inclui uma superfícieisolante externa e em que a dita camada isolante externa tem um diâmetro quevaria ao longo do dito comprimento.

7. Elemento de aquecimento, caracterizado pelo fato de quecompreende:uma parte de base que tem um primeiro diâmetro; euma parte de aquecimento formada em uma extremidade daparte de base, a dita parte de aquecimento tendo um segundo diâmetro e emque o dito primeiro diâmetro é maior que o dito segundo diâmetro, e em que adita parte de aquecimento inclui uma camada eletricamente isolante e umacamada eletricamente condutora, a dita camada condutora tendo uma primeiraespessura e uma segunda espessura, a dita segunda espessura sendo maior quea dita primeira espessura.

8. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que a dita parte de base inclui a dita segundaespessura e a dita parte de aquecimento inclui a dita primeira espessura.

9. Elemento de aquecimento, caracterizado pelo fato de quecompreende:uma primeira camada que tem um primeiro perfil geométrico;euma segunda camada moldada sobre a dita primeira camada, adita segunda camada tendo uma superfície externa que forma um segundoperfil geométrico e em que os ditos primeiro e segundo perfis geométricoscriam uma espessura variável na segunda camada.

10. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-9, caracterizado pelo fato de que a dita espessura variável cria áreas de maiorresistência elétrica e áreas de menor resistência elétrica.

11. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-10, caracterizado pelo fato de que os ditos primeiro e segundo perfisgeométricos são projetados para otimizar o perfil de aquecimento.

12. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-9, caracterizado pelo fato de que a dita primeira camada é um isolante elétricoe a dita segunda camada é um material eletricamente condutor.

13. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-12, caracterizado pelo fato de que a dita camada eletricamente isolante e a ditacamada eletricamente condutora têm aproximadamente as mesmascaracterísticas de expansão térmica.

14. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-13, caracterizado pelo fato de que a dita camada eletricamente isolante éformada de poliestireno.

15. Elemento de aquecimento que tem um comprimento,caracterizado pelo fato de que compreende:uma primeira camada incluindo pelo menos duas projeções; euma segunda camada envolvendo substancialmente a ditaprimeira camada em pelo menos uma parte do comprimento do elemento deaquecimento, em que a dita segunda camada e as ditas pelo menos duasprojeções formam uma superfície externa.

16. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-15, caracterizado pelo fato de que a dita primeira camada inclui pelo menostrês projeções.

17. Método para formar um elemento de aquecimento,caracterizado pelo fato de que compreende:formar uma primeira camada com pelo menos três projeções;inserir a dita primeira camada em uma matriz de maneira queas ditas projeções encaixem a matriz; eformar uma camada eletricamente condutora pelo menosparcialmente em torno da dita primeira camada.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que a dita etapa de formar uma camada eletricamente condutorainclui a etapa de injetar um material condutor fundido na dita matriz.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que a dita primeira camada tem uma passagem central e umasuperfície externa, e em que a dita segunda camada fica disposta dentro dadita passagem central e envolve pelo menos uma parte da dita superfícieexterna.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que a dita segunda camada é formada sem uniões ou interfaces.

21. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o dito segundo material é formado como uma peça única.

22. Elemento de aquecimento, caracterizado pelo fato de que tem:uma primeira camada que tem uma primeira extremidade, umasegunda extremidade e uma parte central entre as ditas primeira e segundaextremidades, e em que as ditas primeira e segunda extremidades têm umdiâmetro que é maior que o diâmetro da parte central; euma segunda camada.

23. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-22, caracterizado pelo fato de que a dita segunda camada é eletricamentecondutora para fornecer aquecimento por resistência.

24. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-22, caracterizado pelo fato de que a dita primeira camada é um isolanteelétrico.

25. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-22, caracterizado pelo fato de que a dita segunda camada é moldada em tornoda dita camada eletricamente isolante.

26. Elemento de aquecimento de acordo com a reivindicação-22, caracterizado pelo fato de que a dita segunda camada tem uma superfícieexterna, e em que o diâmetro da dita superfície externa próximo à ditaprimeira extremidade da dita primeira camada é menor que o diâmetro dasuperfície externa próxima à parte central da dita primeira camada.

27. Método para formar um elemento de aquecimento,caracterizado pelo fato de que compreende:moldar um núcleo a partir de um primeiro material;sobre-moldar um material eletricamente condutor no ditonúcleo; eremover o dito núcleo do dito material condutor.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que inclui adicionalmente a etapa de adicionar um materialeletricamente isolante no dito material condutor depois da dita etapa deremover o dito núcleo.