FR2724805A1

FR2724805A1 - Fabrication of electrical heating element in polymer material

Info

Publication number: FR2724805A1
Application number: FR9411167A
Authority: FR
Inventors: Mourachov Boris Arsenteviz; Bezoukladov Vladimir Ivanovich; Orlov Vladimir Yakovlevich; Ofitsarian Robert Vardgezovich; Choumaiev Sergei Vasiliebich
Original assignee: TECHNOLOGIES ET IND PARTENAIRE
Current assignee: TECHNOLOGIES ET IND PARTENAIRE
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-03-22
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: FR2724805B1

Abstract

The polymer material-based heating element is manufactured by applying a synthetic resin to an insulating strip covered in a layer of carbon or graphite. An insulating coating is then placed over the strip to protect it. The assembly is by pressing the different layers onto each other, at temperatures dependent on the type of resin used. To obtain optimal resistance and homogeneous temperature distribution the resistive elements are subject to thermal hardening, without pressing, at a temperature between 130 and 140 deg C for a period of between 10 and 12 minute per mm of thickness of the assembly. The isolating layers are deposited with a flexibility 1.2 to 1.27 times less than the exterior layers.

Description

Procédé de fabrication d'non élément chauffant en
polymère et produit obtenu.Non-heating element manufacturing method
polymer and product obtained.

Cette invention concerne le domaine de 1' électrothermie. This invention relates to the field of electrothermy.

rtat de la technique
On connait des procédés de fabrication d'éléments chauffants en polymère consistant dans la dépose sur un support isolant d'une couche conductrice à base de carbone élémentaire (suie) ou de graphite et d'une résine synthétique pour en assurer la liaison, imprégnée par serrage, sous des conditions de température, de temps et avec un effort convenant au type de résine synthétique utilisé; consistant ensuite dans la dépose du revêtement isolant électriquement et à serrer ensemble toutes les couches en respectant les conditions correspondantes. Ces procédés sont décrits notamment dans les brevets SU 180270,
SU 598271, GB 860213.state of the art
Methods are known for manufacturing polymer heating elements consisting of the laying on an insulating support of a conductive layer based on elemental carbon (soot) or graphite and a synthetic resin to ensure the connection, impregnated by tightening, under conditions of temperature, time and with an effort appropriate to the type of synthetic resin used; then consisting in removing the electrically insulating coating and clamping together all the layers in accordance with the corresponding conditions. These processes are described in particular in patents SU 180270,
SU 598271, GB 860213.

Tous ces procédés connus présentent l'inconvénient d'une tenue insuffisante des paramètres électriques et comme conséquence une mauvaise répartition des températures. All these known processes have the disadvantage of insufficient performance of the electrical parameters and as a result poor temperature distribution.

L'antécédent le plus proche de la présente invention est le procédé de fabrication d'un élément chauffant en polymère décrit au brevet SU 598271, qui consiste à préparer dans un moulin à bille le liant conducteur de courant sous forme de solution dans l'alcool à 15-60% de résine phénol-formaldéhyde modifiée, de carbone industriel (suie) et de graphite en proportion 6:1 et en quantité totale d'environ 41% de la masse (par rapport au résidu résineux sec). L'imprégnation par ce liant du tissu en fibre de verre est alors effectué dans une machine à imprégner suivant les conditions appropriées pour obtenir le sandwich imprégné conducteur de courant avec la résistance du carré de tissu de (100 x 100 mm) Ro = 25 à 160 Ohms.Ensuite l'élément résistif est comprimé par une presse ayant les dimensions du futur élément chauffant, recouvert d'un revêtement isolant et soumis à la pression de toutes ses couches. The closest antecedent of the present invention is the method of manufacturing a polymer heating element described in patent SU 598271, which consists in preparing in a ball mill the current-conducting binder in the form of a solution in alcohol. 15-60% of modified phenol-formaldehyde resin, industrial carbon (soot) and graphite in a ratio of 6: 1 and a total amount of about 41% of the mass (relative to the dry resinous residue). The impregnation with this binder of the fiberglass fabric is then carried out in an impregnating machine according to the appropriate conditions to obtain the impregnated sandwich conductor of current with the resistance of the square of tissue of (100 x 100 mm) Ro = 25 to 160 Ohms.Ensuite the resistive element is compressed by a press having the dimensions of the future heating element, covered with an insulating coating and subjected to the pressure of all its layers.

L'inconvénient principal dudit procédé est l'impossibilité d'obtenir des valeurs stables de Ro fixées à l'avance sur le "sandwich" conducteur de courant en raison des fluctuations irrégulières de la résistance de la surface de l'élément résistif par rapport à la valeur initiale relevée lors du serrage, ces flutuations étant provoquées par la fluidité du liant conducteur de courant chauffé sous haute pression, et par le fait que les feuilles intercalées et les plaques de la presse ne sont pas rigoureusement parallèles. The main disadvantage of this method is the impossibility of obtaining stable values of Ro fixed in advance on the current-conducting "sandwich" due to the irregular fluctuations in the resistance of the surface of the resistive element with respect to the initial value noted during tightening, these flutuations being caused by the fluidity of the current-conducting binder heated under high pressure, and the fact that the intercalated sheets and the plates of the press are not strictly parallel.

I1 en résulte une répartition très irrégulière (jusqu'à 400C et au delà) des températures sur la surface de l'élément chauffant fabriqué selon ce procédé, que ce soit à son état initial ou après une longue exploitation (pendant 15 à 20 ans). En raison de cette grande irrégularité de température des points chauds apparaissent à certains endroits de l'élément résistif provoquant des brûlures et des pannes de l'élément chauffant. This results in a very irregular distribution (up to 400 ° C. and above) of the temperatures on the surface of the heating element produced by this process, whether in its initial state or after a long operation (for 15 to 20 years). . Due to this high temperature irregularity hot spots appear in some places of the resistive element causing burns and breakdowns of the heating element.

L'objet de l'invention est d'améliorer la tenue résistive et thermique de l'élément chauffant en polymère et d'en réduire le taux de rebut. The object of the invention is to improve the resistive and thermal resistance of the polymer heating element and to reduce the scrap rate.

Ce but est atteint par le procédé de fabrication d'un élément chauffant en polymère caractérisé par le dépôt sur un support isolant d'une couche conductrice de courant à base de carbone élémentaire, de graphite et de résine synthétique pour former ainsi en imprégnant et en tassant un élément résistif; à déposer un revêtement isolant et à serrer ensemble toutes les couches, étant donné que l'imprégnation et le tassement sont effectués suivant les conditions de température, de temps et sous la pression adaptée au type de résine synthétique choisi. Ensuite pour faire durcir l'élément résistif avant de déposer le revêtement on le soumet au traitement thermique en l'empilant sans exercer de pression à une température comprise entre 130 et 1400C pendant 10 à 12 minutes par mm d'épaisseur.Les couches limitrophes du revêtement isolant doivent contenir 40 à 47% de la masse, soit 1,2 à 1,27 fois moins de liant que les couches extérieures. This object is achieved by the method of manufacturing a polymer heating element characterized by the deposition on an insulating support of a conductive current layer based on elemental carbon, graphite and synthetic resin to thereby form by impregnating and tamping a resistive element; depositing an insulating coating and clamping together all the layers, since the impregnation and compaction are carried out according to the conditions of temperature, time and under the pressure adapted to the type of synthetic resin chosen. Then, to harden the resistive element before depositing the coating, it is subjected to heat treatment by stacking it without exerting pressure at a temperature of between 130 and 1400 ° C for 10 to 12 minutes per mm of thickness. insulation must contain 40 to 47% of the mass, 1.2 to 1.27 times less binder than the outer layers.

L'invention sera mieux comprise à la lecture d'un procédé préférentiel de réalisation indiqué pour illustrer l'invention et qui n'en restreint en aucune façon la portée, celle-là pouvant être réalisée selon tout autre procédé équivalent qui apparaîtra à l'homme de l'art. The invention will be better understood on reading a preferred embodiment indicated for illustrating the invention and which in no way restricts the scope, the latter can be achieved by any other equivalent method which will appear in the skilled in the art.

Dans ce procédé préférentiel le tissu en fibre de verre est imprégné par le liant conducteur de courant dans une machine à imprégner à puits vertical. In this preferred method, the fiberglass fabric is impregnated with the current-conducting binder in a vertical-well impregnating machine.

Les paramètres de l'imprégnation sont caractérisés de la manière suivante
- vitesse en m/mm : 0,9 à 1, 25,
- température de séchage dans le puits électrique (1050 + 5) dans le puits à vapeur : (1050 + 5);
- débit d'air dans le puits en m3/h : 1 500 à 1 800.The parameters of the impregnation are characterized as follows
- speed in m / mm: 0.9 to 1, 25,
- drying temperature in the electric well (1050 + 5) in the steam well: (1050 + 5);
- Air flow in the well in m3 / h: 1500 to 1800.

Le Tableau 1 donne les valeurs comparatives avec l'art antérieur des conditions de température, de temps et de pression de serrage pour fabriquer les éléments chauffants selon la présente invention. Table 1 gives the comparative values with the prior art of temperature, time and clamping pressure conditions for manufacturing the heating elements according to the present invention.

A la différence de brevet SU 598271 le procédé proposé par les auteurs comprend le durcissement de l'élément résistif dans une étuve suivant les conditions optimisées (voir Tableau 2) : température entre 130 et 1400C; exposition entre 10 et 12 minutes par mm de hauteur de la pile des éléments résistifs, sans serrage. Unlike the patent SU 598271 the method proposed by the authors comprises curing the resistive element in an oven according to the optimized conditions (see Table 2): temperature between 130 and 1400C; exposure between 10 and 12 minutes per mm height of the battery of the resistive elements, without tightening.

Dans le brevet SU 598271 l'élément résistif est durci sous une presse, la pression spécifique du serrage varie entre 5 et 40 kg/cm2 suivant la valeur demandée de réduction de la résistance de la couche chauffante. I1 en résulte l'impossibilité d'obtenir des éléments résistifs ayant une répartition régulière de la résistance sur la surface et comme conséquence une mauvaise répartition de la température dans les éléments chauffants en polymère. Cette irrégularité est renforcée lorsqu'il y a manque de parallélisme entre les feuilles intercalaires et entre les plaques de la presse. In patent SU 598271 the resistive element is hardened under a press, the specific clamping pressure varies between 5 and 40 kg / cm 2 depending on the required value of reduction of the resistance of the heating layer. As a result, it is impossible to obtain resistive elements having a regular distribution of the resistance on the surface and as a consequence a poor distribution of the temperature in the polymer heating elements. This irregularity is reinforced when there is a lack of parallelism between the interlayer sheets and between the plates of the press.

Comme le montre le Tableau 2, l'écart maximal en répartition de température sur un élément résistif et donc sur un élément chauffant non-métallique est compris entre 6 et 80C (contre 12 à 300C dans le procédé décrit dans le brevet SU 598271) grâce à l'optimisation des conditions de température et de temps du durcissement de l'élément résistif, mais surtout par suite de la suppression du serrage. As shown in Table 2, the maximum difference in temperature distribution on a resistive element and therefore on a non-metallic heating element is between 6 and 80C (against 12 to 300C in the method described in patent SU 598271) thanks to to the optimization of the temperature and time conditions of the hardening of the resistive element, but especially as a result of the suppression of the clamping.

En même temps l'écart de résistance du matériau de l'élément résistif reste le même que celui du tissu conducteur de courant après l'imprégnation, soit 2 Ohms sur la trame. At the same time, the resistance difference of the material of the resistive element remains the same as that of the current-conducting fabric after the impregnation, ie 2 ohms in the frame.

Le durcissement à une température allant jusqu'à 1451500C ne modifie par la valeur de la résistance de l'élément résistif, laquelle reste donc la même qu'avant durcissement. Cependant, lors de la fabrication de l'élément chauffant non-métallique quand on dépose le revêtement isolant sur l'élément résistif, les conditions de température et de temps du durcissement peuvent modifier de façon importante la résistance de l'élément chauffant non-métallique et l'écart de température à la surface. Curing at a temperature up to 1451500C does not change the resistance value of the resistive element, which remains the same as before curing. However, during the manufacture of the non-metallic heating element when the insulating coating is deposited on the resistive element, the conditions of temperature and time of hardening can significantly modify the resistance of the non-metallic heating element. and the temperature difference at the surface.

Pour obtenir l'élément minimal des températures compris entre 6 et 80C les conditions optimales du durcissement de l'élément résistif seront : température de durcissement entre 130 et 1400C; durée d'exposition entre 10 et 12 minutes par mm d'épaisseur de la pile des éléments résistifs. To obtain the minimum element of temperatures between 6 and 80C the optimum conditions for the hardening of the resistive element will be: hardening temperature between 130 and 1400C; exposure time between 10 and 12 minutes per mm thickness of the stack of resistive elements.

Cependant quand on utilise l'élément résistif durci suivant le régime optimal la valeur de la résistance de l'élément chauffant non-métallique peut changer en fonction de l'effort spécifique de serrage et du taux de liant dans les couches du revêtement isolant limitrophes de l'élément résistif (voir Tableau 3). However, when using the resistive element cured at the optimum speed, the value of the resistance of the non-metallic heating element may change as a function of the specific clamping force and the binder content in the layers of the insulating coating adjacent to the the resistive element (see Table 3).

Or, l'objectif important pendant la fabrication d'un élément chauffant non-métallique est d'assurer que la résistance de ce dernier soit la même ou proche de celle de l'élément résistif, à partir duquel il est fabriqué. However, the important objective during the manufacture of a non-metallic heating element is to ensure that the resistance of the latter is the same or close to that of the resistive element, from which it is manufactured.

Pendant la fabrication des éléments chauffants nonmétalliques d'épaisseur moyenne entre 1,2 et 1,5 mm le taux du liant dans les couches isolantes du tissu imprégné doit être tel que le plastique vitrifié ainsi obtenu soit d'une seule pièce sans lamination, ni fêlures, ni cavités etc..., avec adhérence des couches entre elles et résistance à l'arrachée de 300 kg/cm2 minimum. Les divers matériaux décoratifs comme papier, tissus de coton etc... employés pour fabriquer surtout les éléments chauffants ménagers demandent une quantité supplémentaire de liant pour assurer une bonne pénétration dans les couches isolantes. During the manufacture of non-metallic heating elements of average thickness between 1.2 and 1.5 mm, the level of the binder in the insulating layers of the impregnated fabric must be such that the vitrified plastic thus obtained is in one piece without lamination or cracks, cavities, etc., with adhesion of the layers to each other and tear resistance of at least 300 kg / cm2. The various decorative materials such as paper, cotton fabrics, etc. used to manufacture mainly household heating elements require an additional amount of binder to ensure good penetration into the insulating layers.

I1 a été constaté que pour satisfaire à ces exigences il suffisait d'avoir un taux de liant dans les couches isolantes de 40 à 47% de la masse. It has been found that to satisfy these requirements it was sufficient to have a binder content in the insulating layers of 40 to 47% of the mass.

Cependant si on laisse effectivement une telle quantité de liant dans les couches isolantes limitrophes de l'élément résistif, la résistance de l'élément chauffant non-métallique est très différente de celle de l'élément résistif après le traitement thermique (voir Tableau 2) et il n'est plus possible d'obtenir un élément chauffant nonmétallique avec une résistance fixe et stable (7 Ohms). However, if such a quantity of binder is actually left in the insulating layers adjacent to the resistive element, the resistance of the non-metallic heating element is very different from that of the resistive element after the heat treatment (see Table 2). and it is no longer possible to obtain a nonmetallic heating element with a fixed and stable resistance (7 ohms).

Compte tenu de ceci la présente invention adopte pour les couches isolantes limitrophes de l'élément résistif un taux de liant de 1,2 à 1,27 fois inférieur à celui des couches extérieures, soit entre 33 et 37% de la masse. In view of this, the present invention adopts for the adjacent insulating layers of the resistive element a binder content 1.2 to 1.27 times lower than that of the outer layers, ie between 33 and 37% of the mass.

Lorsque la valeur du taux de liant est inférieure à 33% de la masse l'adhérence demandée entre les couches n'est plus assurée, ainsi que l'adhérence de l'isolant de l'élément résistif.When the value of the binder content is less than 33% of the mass, the adhesion required between the layers is no longer ensured, as well as the adhesion of the insulation of the resistive element.

En même temps la variation de l'effort spécifique de serrage pendant la fabrication des éléments chauffants nonmétalliques dans les limites de 20-25 kgf/cm2 ne modifie pratiquement pas la résistance de l'élément résistif et permet d'obtenir la valeur demandée de résistance de l'élément chauffant dans les limites tolérées d'écart de 7 Ohms. At the same time the variation of the specific clamping force during the manufacture of the nonmetallic heating elements within the limits of 20-25 kgf / cm2 does not substantially modify the resistance of the resistive element and makes it possible to obtain the required resistance value. of the heating element within the tolerated range of 7 Ohms.

L'expérience montre que si l'effort spécifique de serrage tombe en dessous de 20 kgf/cm2, l'aspect extérieur de l'élément chauffant se dégrade, on voit apparaître des défauts de serrage, d'imprégnation, l'adhérence entre les couches baisse tandis qu'un effort supérieur à 25 kgf/cm2 exprime trop de liant depuis les couches isolantes et provoque les défauts énumérés ci-dessus. Experience shows that if the specific clamping force falls below 20 kgf / cm 2, the external appearance of the heating element is degraded, we see appearing defects clamping, impregnation, adhesion between the diapers drop while an effort greater than 25 kgf / cm2 expresses too much binder from the insulating layers and causes the defects listed above.

Ainsi les spécificités du procédé selon l'invention sont
1) Durcissement des éléments résistifs empilés dans les conditions optimisées suivantes : à 130-1400C pendant 10 à 12 minutes par mm de pile sans serrage. Thus the specificities of the process according to the invention are
1) Hardening of the resistive elements stacked under the optimized conditions: at 130-1400C for 10 to 12 minutes per mm of battery without tightening.

2) Dans les couches du revêtement isolant limitrophes de l'élément résistif le taux de liant est maintenu dans un rapport de 1,2 à 1,27 fois inférieur à celui relevé dans les couches extérieures où ce taux égale 40 à 47% de la masse. 2) In the layers of the insulating coating bordering the resistive element, the binder content is maintained in a ratio 1.2 to 1.27 times lower than that found in the outer layers where this ratio equals 40 to 47% of the mass.

Seule la combinaison de ces conditions spécifiques permet d'obtenir un élément résistif et un élément chauffant non-métallique avec une résistance stable et une température répartie régulièrement, ainsi que de réduire le taux de rebut des éléments chauffants. Only the combination of these specific conditions makes it possible to obtain a resistive element and a non-metallic heating element with a stable resistance and a regularly distributed temperature, as well as to reduce the scrap rate of the heating elements.

Selon le procédé l'invention a été utilisé pour la fabrication de lots pilotes d'éléments résistifs et d'éléments chauffants électriques en polymères lesquels ont été soumis aux tests dont les résultats confirment leur bonne stabilité ainsi qu'il apparaît dans le Tableau 2. According to the method the invention has been used for the manufacture of pilot batches of resistive elements and electric heating elements in polymers which have been subjected to tests whose results confirm their good stability as shown in Table 2.

Les caractéristiques du meilleur produit obtenu par le procédé selon l'invention sont les suivantes
1. Dimension de l'élément résistif : 680 x 330 mm, les barres se trouvent sur le côté court.The characteristics of the best product obtained by the process according to the invention are as follows:
1. Size of the resistive element: 680 x 330 mm, the bars are on the short side.

2. Conditions de durcissement de l'élément chauffant non-métallique : la température monte jusqu'à 145-1500C en 35-40 minutes, exposition à cette température pendant 20 à 25 minutes pour 1 mm d'épaisseur de l'élément chauffant non-métallique soumis au serrage, effort spécifique de serrage 25 kgf/cm2. 2. Curing conditions of the non-metallic heating element: the temperature rises to 145-1500C in 35-40 minutes, exposure to this temperature for 20 to 25 minutes for 1 mm thickness of the non-heating element -metallic subject to tightening, specific clamping force 25 kgf / cm2.

3. L'écart maximal en résistance et en température de l'élément chauffant non-métallique est mesuré à l'aide de capteurs spéciaux en 8 points au minimum régulièrement répartis sur toute la surface (mais pas à moins de 20-25 n des barres conductrices). 3. The maximum resistance and temperature difference of the non-metallic heating element shall be measured by means of special sensors at least 8 points regularly distributed over the entire surface (but not less than 20-25 n busbars).

4. Le revêtement isolant de l'élément chauffant nonmétallique comporte 4 couches de tissu de verre isolant électrique du type 331-100P, imprégnée de liant epoxyphénol ou phénol-formaldéhyde avec un taux de dépôt de 40 à 47% de la masse. 4. The insulating coating of the nonmetallic heating element has 4 layers of 331-100P type electrically insulating glass cloth impregnated with epoxyphenol or phenol-formaldehyde binder with a deposition rate of 40-47% of the mass.

Le produit obtenu par la mise en oeuvre du procédé présente une resistivité de 120, un taux de liant compris entre 33 et 37%, une résistance comprise entre 123 et 126
Ohms, un facteur d'adhérence entre les couches de 300 à 320 kg/cm2. The product obtained by carrying out the process has a resistivity of 120, a binder content of between 33 and 37%, a strength of between 123 and 126.
Ohms, a factor of adhesion between the layers of 300 to 320 kg / cm2.

Les tests de fiabilité de ce produit selon l'invention sont reproduits dans le Tableau 3. Tableau 1

The reliability tests of this product according to the invention are reproduced in Table 3. Table 1

N <SEP> Opération <SEP> Procédé <SEP> brevet <SEP> SU <SEP> 598271 <SEP> Procédé <SEP> selon <SEP> 1'invention
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> 1. <SEP> Préparation <SEP> du <SEP> liant <SEP> conducteur <SEP> de <SEP> courant <SEP> A <SEP> base <SEP> de <SEP> carboen <SEP> (suie), <SEP> de <SEP> graphite <SEP> et <SEP> de <SEP> résine <SEP> synthétique
<tb> Imprégnation <SEP> du <SEP> tissu <SEP> de <SEP> verre <SEP> par <SEP> le <SEP> liant
<tb> Suivant <SEP> les <SEP> conditions <SEP> requises <SEP> pour <SEP> obtenir <SEP> un <SEP> élément <SEP> résistif <SEP> avec
<tb> 2.<SEP> conducteur <SEP> avec <SEP> tassement <SEP> par <SEP> les
<tb> RO=(100x100 <SEP> mm)
<tb> rouleaux <SEP> d'essorage
<tb> Durcissement <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> résistif <SEP> dans
<tb> 3.
<tb>N <SEP> Operation <SEP> Process <SEP> Patent <SEP> SU <SEP> 598271 <SEP> Process <SEP> according to <SEP>1'invention
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4
<tb> 1. <SEP> Preparation <SEP> of the <SEP> Binder <SEP> conductor <SEP> of <SEP> current <SEP> A <SEP> base <SEP> of <SEP> carboen <SEP> (soot ), <SEP> of <SEP> graphite <SEP> and <SEP> of <SEP> resin <SEP> synthetic
<tb> Impregnation <SEP> of <SEP> tissue <SEP> of <SEP> glass <SEP> by <SEP><SEP> binder
<tb> Next <SEP> the <SEP><SEP> conditions required <SEP> for <SEP> get <SEP> a <SEP><SEP> resistive <SEP> element with
<tb> 2. <SEP> driver <SEP> with <SEP> settlement <SEP> with <SEP>
<tb> RO = (100x100 <SEP> mm)
<tb> spinning <SEP> rolls
<tb> Hardening <SEP> of <SEP> the <SEP> Resistive <SEP> element in
<tb> 3.
<Tb>

les <SEP> conditions <SEP> suivantes:
<tb> - <SEP> température <SEP> en <SEP> C <SEP> 145 <SEP> à <SEP> 165 <SEP> 130 <SEP> à <SEP> 140
<tb> 15 <SEP> à <SEP> 20 <SEP> mn/mm <SEP> d'épaisseur <SEP> de <SEP> la
<tb> - <SEP> temps <SEP> d'exposition <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 12 <SEP> mn/mm <SEP> d'épaisseur <SEP> de <SEP> la <SEP> pile
<tb> couche <SEP> chauffante
<tb> pas <SEP> de <SEP> serrage <SEP> (dans <SEP> une <SEP> enceinte
<tb> - <SEP> effort <SEP> spécifique <SEP> de <SEP> serrage <SEP> en <SEP> kgf/cm2 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 40 <SEP> kgf/cm2
<tb> thermique)
<tb> Taux <SEP> de <SEP> liant <SEP> dans <SEP> les <SEP> couches
<tb> Empilage <SEP> des <SEP> couches <SEP> isolantes <SEP> du <SEP> tissu <SEP> isolantes <SEP> limitrophes <SEP> de <SEP> l'élément
<tb> Taux <SEP> de <SEP> liant <SEP> dans <SEP> les <SEP> couches
<tb> 4. <SEP> de <SEP> verre <SEP> imprégnées <SEP> d'un <SEP> liant <SEP> isolant <SEP> résistif <SEP> 1,2 <SEP> à <SEP> 1,27 <SEP> fois <SEP> inférieur <SEP> à
<tb> électriquement <SEP> celui <SEP> dans <SEP> les <SEP> couches <SEP> extérieures <SEP> qui
<tb> égale <SEP> 40 <SEP> à <SEP> 47% <SEP> de <SEP> la <SEP> masse
<tb> Serrage <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> chauffant <SEP> électrique <SEP> Suivant <SEP> les <SEP> paramètres <SEP> de <SEP> température; <SEP> de <SEP> temps <SEP> et <SEP> d'effort <SEP> adaptés <SEP> au <SEP> type <SEP> de
<tb> 5.
<tb>the following <SEP><SEP> conditions:
<tb> - <SEP> temperature <SEP> in <SEP> C <SEP> 145 <SEP> to <SEP> 165 <SEP> 130 <SEP> to <SEP> 140
<tb> 15 <SEP> to <SEP> 20 <SEP> mn / mm <SEP> of thickness <SEP> of <SEP> la
<tb> - <SEP> exposure time <SEP><SEP> 10 <SEP> to <SEP> 12 <SEP> min / mm <SEP> thickness <SEP> of <SEP> the <SEP> stack
<tb> heating <SEP> layer
<tb> not <SEP> of <SEP> tightening <SEP> (in <SEP> a <SEP> enclosure
<tb> - <SEP> specific <SEP> effort <SEP> of <SEP> tightening <SEP> in <SEP> kgf / cm2 <SEP> 5 <SEP> to <SEP> 40 <SEP> kgf / cm2
<tb> thermal)
<tb><SEP> Rate of <SEP> Binders <SEP> in <SEP><SEP> Layer
<tb> Stack <SEP> of <SEP> insulating <SEP> layers <SEP> of <SEP> fabric <SEP> isolating <SEP> boundary <SEP> of <SEP> element
<tb><SEP> Rate of <SEP> Binders <SEP> in <SEP><SEP> Layer
<tb> 4. <SEP> of <SEP><SEP> impregnated <SEP> glass of <SEP><SEP>SEP> insulating <SEP> resistive <SEP> 1.2 <SEP> to <SEP> 1, 27 <SEP> times <SEP> lower <SEP> than
<tb> electrically <SEP> that <SEP> in <SEP><SEP><SEP> outer layers <SEP> which
<tb> equals <SEP> 40 <SEP> to <SEP> 47% <SEP> of <SEP> the <SEP> mass
<tb> Tighten <SEP> of <SEP> the <SEP> element heating <SEP> electrical <SEP> Next <SEP><SEP><SEP> parameters of <SEP>temperature;<SEP> of <SEP> times <SEP> and <SEP> of effort <SEP> adapted <SEP> to <SEP> type <SEP> of
<tb> 5.
<Tb>

en <SEP> polymères <SEP> liant <SEP> conducteur <SEP> et <SEP> de <SEP> liant <SEP> isolant.
<tb> in <SEP> polymers <SEP> binder <SEP> conductor <SEP> and <SEP> of <SEP> binder <SEP> insulator.
<Tb>

Tableau 2

Table 2

Conditions <SEP> de <SEP> durcissement
<tb> Ecart <SEP> Ecart
<tb> Temps.
<tb><SEP> conditions of <SEP> hardening
<tb> Difference <SEP> Difference
<tb> Time.
<Tb>

Résistance <SEP> Résistance <SEP> maximal <SEP> de <SEP> maximal
<tb> mn/mm <SEP> de
<tb> de <SEP> de <SEP> la <SEP> résistance <SEP> de
<tb> Procédé <SEP> de <SEP> fabrication <SEP> d'épaisseur <SEP> Effort <SEP> l'élément
<tb> l'élément <SEP> l'élément <SEP> du <SEP> matériau <SEP> température
<tb> de <SEP> l'élément <SEP> chauffant <SEP> Température <SEP> de <SEP> la <SEP> spécifique <SEP> chaufant
<tb> résistif <SEP> en <SEP> résistif <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> de <SEP> la
<tb> en <SEP> C <SEP> couche <SEP> de <SEP> serrage <SEP> non-métalliq
<tb> Ohms <SEP> en <SEP> Ohms <SEP> résistif <SEP> en <SEP> surface <SEP> en
<tb> chauffante <SEP> en <SEP> kgf/cm2 <SEP> ue <SEP> en <SEP> Ohms
<tb> Ohms <SEP> C
<tb> (ou <SEP> de <SEP> la
<tb> pile)
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> procédé <SEP> SU <SEP> 598271
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 145-150 <SEP> 15-20 <SEP> 5 <SEP> 110 <SEP> 10 <SEP> 160 <SEP> 12
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 145-150 <SEP> 15-20 <SEP> 25 <SEP> 95 <SEP> 15 <SEP> 120 <SEP> 22
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 145-150 <SEP> 15-20 <SEP> 40 <SEP> 85 <SEP> 20 <SEP> 90 <SEP> 30
<tb> Procédé <SEP> selon
<tb> l'invention
<tb> 2 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> pas <SEP> de <SEP> durcissement <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 300 <SEP> 25
<tb> 3 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> 100 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 240 <SEP> 20
<tb> 4 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 210 <SEP> 16
<tb> 5 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> 130 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 180 <SEP> 14
<tb> Procédé <SEP> selon
<tb> 6 <SEP> 120 <SEP> 130 <SEP> 10-12 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 160 <SEP> 6
<tb> l'invention
<tb> Procédé <SEP> selon
<tb> 7 <SEP> 120 <SEP> 140 <SEP> 10-12 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 165 <SEP> 8
<tb> l'invontion
<tb> 8 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> 140 <SEP> 5-6 <SEP> - <SEP> 120 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 170 <SEP> 13
<tb> 9 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> 145 <SEP> 10-12 <SEP> - <SEP> 110 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 138 <SEP> 12
<tb> 10 <SEP> de <SEP> contrôle <SEP> 120 <SEP> 150 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 86 <SEP> # <SEP> 2 <SEP> 110 <SEP> 15
<tb>
Tableau 3

Resistance <SEP> Maximum <SEP> Maximum <SEP> of <SEP> Maximum
<tb> mn / mm <SEP> of
<tb> of <SEP> of <SEP> the <SEP><SEP> resistance of
<tb> Process <SEP> of <SEP> Manufacturing <SEP> Thick <SEP> Effort <SEP> Element
<tb> element <SEP> element <SEP> of <SEP> material <SEP> temperature
<tb> of <SEP> the <SEP> element heating <SEP><SEP> Temperature <SEP> the <SEP> specific <SEP> heating
<tb> resistive <SEP> in <SEP> resistive <SEP> of <SEP> the <SEP> element of <SEP>
<tb> in <SEP> C <SEP><SEP> Layer of <SEP> Tightening <SEP> Non-Metallic
<tb> Ohms <SEP> in <SEP> Ohms <SEP> resistive <SEP> in <SEP> surface <SEP> in
<tb> heating <SEP> in <SEP> kgf / cm2 <SEP> of <SEP> in <SEP> Ohms
<tb> Ohms <SEP> C
<tb> (or <SEP> of <SEP> la
<tb> stack)
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9
<tb> process <SEP> SU <SEP> 598271
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 145-150 <SEP> 15-20 <SEP> 5 <SEP> 110 <SEP> 10 <SEP> 160 <SEP> 12
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 145-150 <SEP> 15-20 <SEP> 25 <SEP> 95 <SEP> 15 <SEP> 120 <SEP> 22
<tb> 1 <SEP> 120 <SEP> 145-150 <SEP> 15-20 <SEP> 40 <SEP> 85 <SEP> 20 <SEP> 90 <SEP> 30
<tb> Process <SEP> according to
<tb> the invention
<tb> 2 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> not <SEP> of <SEP> hardening <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 300 <SEP> 25
<tb> 3 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> 100 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 240 <SEP> 20
<tb> 4 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 210 <SEP> 16
<tb> 5 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> 130 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 180 <SEP> 14
<tb> Process <SEP> according to
<tb> 6 <SEP> 120 <SEP> 130 <SEP> 10-12 <SEP> - <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 160 <SEP> 6
<tb> the invention
<tb> Process <SEP> according to
<tb> 7 <SEP> 120 <SEP> 140 <SEP> 10-12 <SEP> - <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 165 <SEP> 8
<tb> the invontion
<tb> 8 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> 140 <SEP> 5-6 <SEP> - <SEP> 120 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 170 <SEP> 13
<tb> 9 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> 145 <SEP> 10-12 <SEP> - <SEP> 110 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 138 <SEP> 12
<tb> 10 <SEP> of <SEP> control <SEP> 120 <SEP> 150 <SEP> 20-25 <SEP> - <SEP> 86 <SEP>#<SEP> 2 <SEP> 110 <SEP> 15
<Tb>
Table 3

Résistance <SEP> Taux <SEP> de <SEP> liant <SEP> dans <SEP> Résistance <SEP> Adhésion <SEP> Cas <SEP> de
<tb> <SEP> de <SEP> les <SEP> couches <SEP> de <SEP> entre <SEP> les <SEP> lamination <SEP> à
<tb> <SEP> l'élément <SEP> isolantes <SEP> I'élément <SEP> couches <SEP> (à <SEP> la <SEP> limite
<tb> <SEP> résistif <SEP> limitrophes <SEP> de <SEP> chauffant <SEP> l'arrachée) <SEP> entre
<tb> No
<tb> <SEP> après <SEP> le <SEP> l'élément <SEP> résistif <SEP> en <SEP> Ohms <SEP> en <SEP> kgf/cm2 <SEP> l'élément
<tb> <SEP> traitement <SEP> en <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> masse <SEP> résistif <SEP> et <SEP> la
<tb> <SEP> thermique <SEP> couche
<tb> <SEP> en <SEP> Ohms <SEP> isolante
<tb> <SEP> 1. <SEP> 120 <SEP> 25 <SEP> (contrôle) <SEP> @ <SEP> 120 <SEP> 200 <SEP> @ <SEP> <SEP> +
<tb> 2. <SEP> | <SEP> 120 <SEP> 30 <SEP> (contrôle) <SEP> 120 <SEP> 250 <SEP> +
<tb> 33 <SEP> (selon
<tb> <SEP> 3. <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 300
<tb> <SEP> l'invention)
<tb> <SEP> 35 <SEP> (selon
<tb> 4. <SEP> 120 <SEP> 123 <SEP> 320
<tb> <SEP> l'invention)
<tb> 37 <SEP> (proposé <SEP> à
<tb> <SEP> 5. <SEP> 120 <SEP> 126 <SEP> 330
<tb> <SEP> breveter)
<tb> <SEP> 6. <SEP> 120 <SEP> 40 <SEP> (contrôle) <SEP> 152 <SEP> 350
<tb> <SEP> 7. <SEP> 120 <SEP> 47 <SEP> (contrôle) <SEP> 165 <SEP> 400
<tb>
Note: 1. Effort spécifique de serrage pendant la fabrication de l'élément
chauffant: 25 kgf/cm2
2. L'adhérence entre les couches (a l'arrachée) est mesurée sur les
échantillons standard découpés dans les éléments chauffants.<SEP> Resistance <SEP> Rate of <SEP><SEP> Bind in <SEP><SEP><SEP>Adhesion><SEP> Case of
<tb><SEP> of <SEP><SEP><SEP> layers of <SEP> between <SEP><SEP><SEP> lamination
<tb><SEP> the <SEP> insulating <SEP> element <SEP><SEP> element (at <SEP> the <SEP> limit
<tb><SEP> resistive <SEP> boundary <SEP> of <SEP> heating <SEP> torn off) <SEP> between
<tb> No
<tb><SEP> after <SEP><SEP> the <SEP> resistive <SEP> element <SEP> Ohms <SEP><SEP> kgf / cm2 <SEP> the element
<tb><SEP> treatment <SEP> in <SEP>% <SEP> of <SEP><SEP> mass <SEP> resistive <SEP> and <SEP> la
<tb><SEP> thermal <SEP> layer
<tb><SEP> in <SEP> Ohms <SEP> insulating
<tb><SEP> 1. <SEP> 120 <SEP> 25 <SEP> (check) <SEP> @ <SEP> 120 <SEP> 200 <SEP> @ <SEP><SEP> +
<tb> 2. <SEP> | <SEP> 120 <SEP> 30 <SEP> (control) <SEP> 120 <SEP> 250 <SEP> +
<tb> 33 <SEP> (according to
<tb><SEP> 3. <SEP> 120 <SEP> 120 <SEP> 300
<tb><SEP> the invention)
<tb><SEP> 35 <SEP> (depending on
<tb> 4. <SEP> 120 <SEP> 123 <SEP> 320
<tb><SEP> the invention)
<tb> 37 <SEP> (proposed <SEP> to
<tb><SEP> 5. <SEP> 120 <SEP> 126 <SEP> 330
<tb><SEP> patent)
<tb><SEP> 6. <SEP> 120 <SEP> 40 <SEP> (control) <SEP> 152 <SEP> 350
<tb><SEP> 7. <SEP> 120 <SEP> 47 <SEP> (control) <SEP> 165 <SEP> 400
<Tb>
Note: 1. Specific tightening force during the manufacture of the element
heating: 25 kgf / cm2
2. The adhesion between the layers (when torn off) is measured on the
standard samples cut from the heating elements.

3. La présence de cas de lamination à la limite entre l'élément résistif et
la couche isolante est détectée par l'analyse de microstructure. 3. The presence of lamination cases at the boundary between the resistive element and
the insulating layer is detected by the microstructure analysis.

Claims

1. A method of manufacturing an electric polymer heating element by deposition of synthetic resin on an insulating support of a current-conducting layer based on elemental carbon, graphite, the resistive element being obtained by impregnating and pressing; then coated with a tight insulating coating together with all the layers, the impregnation, packing and clamping being carried out under conditions of temperature, time and with the effort adapted to the type of synthetic resin used; characterized in that to obtain optimum strength and homogeneously distributed temperature, as well as to reduce the scrap rate, the stacked resistive elements are subjected to a heat treatment hardening without clamping at a temperature between 130 and 1400C for 10 to 12 minutes per mm height of the stack, and in that the adjacent insulating layers are deposited with a binder content of 1.2 to 1.27 times lower than that of the outer layers which equals 40 to 47% of the mass.

2. Product obtained according to claim 1 characterized by a resistivity 120, a binder content between 33 and 37%, a resistance of between 123 and 126 ohms, an adhesion factor between the layers of 300 to 320 kg / cm 2.