Brevet FR2466485A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne un procédé de cuisson de vernis isolants, appliqués sur des pièces métalliques comme armatures, stators, bobines ou autres pièces. Au cours des cinq dernières années les économies de combustible et d'énergie dans l'industrie ont pris une importance primordiale. Le coflt du pétrole, du gaz et de l'énergie électrique a considérablement augmenté. Le ravitaillement en pétrole et en gaz est périodiquement critique, ce qui oblige l'industrie à arrdter ou à ralentir sa production. Le charbon est l'un des combustibles le plus accessible aux U.S.A. , mais il ne possède pas la commodité d'utilisation du pétrole ou du gaz naturel. Toutefois, le charbon constitue une source intéressante pour la production d'électricité. Les centrales hydroélectriques et atomiques, contribuent également beaucoup à la production d'énergie électrique. C'est pourquoi, il est probable que,dans le futur, l'énergie électrique sera la source de puissance sur laquelle on pourra le plus compter. Si on la compare à celle qui est fournie par le gaz ou le pétrole, la chaleur électrique est plus cofl- teuse, et ce n'est pas la solution choisie lorsqu'une autre possibilité existe. Comme indiqué dans le tableau 1, le coflt du chauffage par l'électricité est environ 4 fois plus élevé que celui du chauffage par le gaz naturel (Mars 1979). TABLEAU 1 Type de Kcal/unité-de-Cot'par Nombre de Kcal combustible mesure unité par dollar (monnaie (monnaie U.S.) ~~~~~~~~~~~~~ Electricité 860 Kcal/kWh 0,0282/kWh 30499,056 Gaz naturel 8,9 Kcal/like 0,0000795/litre 111999,89 Pétrole N02 9324Kcal/litre 0,1321004/litre 70560,00 Pétrole N6 95904Kcal/ n 0,0744254/lite 128817,86 Lorsqu'on utilise n'importe quelle forme d'énergie pour chauffer l'air dans un four, et que l'on fait ensuite passer dans cet air chaud des pièces électriques, l'efficacité du transfert de chaleur est très faible. La clef de l'utilisation de l'énergie électrique réside dans le transfert efficace de cette énergie aux pièces à chauffer. La technologie des micro-ondes, pour usage domestique et industriel, est connue depuis 20 ans. Cependant l'industrie s'est montrée/réticente à leur utilisation. Là où il est question de métaux, il paraissait évident qu'il y aurait réflexion des micro-ondes, et par conséquent pas de chaleur. Or, on a constaté bien au contraire que, si l' on place dans un champ de micro-ondes des armatures, stators, transformateurs et bobines, leurs températures augmentent à une vitesse surprenante, ce qui permet une cuisson rapide d'un revêtement de vernis ou d'émail. La cuisson par micro-ondes se révèle efficace aussi bien quand le métal est sous forme d'enroulement que lorsqu'il est sous forme stratifiée avec une substance diélectrique incorporée entre les couches, comme par exemple dans la configuration d'un condensateur. Le nouveau procédé de cuisson d'une résine synthétique durcissable, déposée sur une pièce métallique en forme d'enroulement ou de stratifié avec une substance diélectrique incorporée entre les couches, est caractérisé en ce que l'on utilise, pour durcir la résine synthétique, l'é- nergie provenant de micro-ondes de 900 à 950 mégahertz ou de 2400 à 2500, et de préférence 2450 mégahertz. Comme métaux on peut utiliser les fer, cuivre, argent, aluminium, nickel, zinc ou alliages, par exemple acier, En général, pour les pièces électriques, on emploie cuivre, aluminium et acier de qualité électrique. Dans les exemples opératoires ci-dessous, le four à micro-ondes utilisé est du modèle SMC 1-33H de Despatch Industries, Zinc, qui est décrit dans leur catalogue 600-978 aux pages 16 et 17. On a constaté que, pour le durcissement par micro-ondes, les intervalles de fréquence les plus appropriés se situaient en qénéral entre 900 et 950 méqa- et 2400 et 2500 mégahertz. hertz A partir de ces constatations, on utilise un appareillage réglé sur 2450 mégahertz, disposant d'un apport variable de puissance de O à 1 kWh (3,6x106 joules). Un agitateur et une plaque tournante sont placés dans le four, afin de diriger le champ de micro-ondes statistiquement dans la cavité. On considère habituellement que l'énergie des micro-ondes est efficace à 30 à 35%. Pour chaque kWh de puissance mis en jeu, seulement 0,3 à 0,35 kWh (1,08 à 1,26x106 joules) arrive dans la cavité. On constate que ces estimations sont tout à fait exactes. Le tableau 2 indique que la meilleure efficacité est obtenue lorsque la demande est forte (supérieure à 50%). On utilise, pour déterminer combien de kWh sont mis en oeuvre pour chaque réglage de puissance, un ampère-mètre, un voltmètre et un mesureur du facteur de puissance, enregistreurs. En meme temps, on détermine avec précision le nombre de kWh délivrés à la cavité, par la mesure de l'échauffement d'une quantité prédéterminée d'eau. Cette valeur, divisée par la puissance totale allant dans le four, détermine l'efficacité.Contribue à la perte d'efficacité, l'utilisation de moteurs pour l'agitateur, la plaque tournante et les ventilateurs d'évacuations. (Voir Tableau 2 à la page suivante) TABLEAU 2 (1) (2) % de rendement Total de kWh kWh dans la % Effica de puissance mis en jeu 6 cavité du cité (joules x 10 ) four x 106) 2 X 100 (joules x 106) T7 calculé d'après l'augmentation de la tempéra- ture de l'eau O(position 0,699(2,516) 0(0) d'attente) 10 0,754(2,714) 0,053(0,191) 7,0 20 0,967(3,481) 0,152(0,547) 15,7 30 1,118(4,025) 0,268(0,965) 24,0 40 1,328(4,781) 0,350(1,260) 26,4 50 1,528(5,501) 0,462(1,663) 30,2 60 1,738(6,257) 0,570(2,052) 32,8 70 1,985(7,146) 0,715(2,574) 36,0 80 2,262(8,143) 0,800(2,880) 35,4 90 2,576(9,274) 0,880(3,168) 34,2 100 3,062(11,023) 1,080(3,888) 35,3 On a constaté que l'efficacité secondaire, c' est-à-dire la conversion de l'énergie des micro-ondes en chaleur dans les pièces électriques, fait plus que compen ser l'efficacité initiale de la source à la cavité. Le Le procédé selon l'invention peut être utilisé pour durcir toute résine thermodurcissable, déposée sur un enroulement métallique ou un stratifié métallique avec substance diélectrique entre ses couches. Ainsi peut-on opérer avec toutes les résines classiques utilisées pour t revêtir des métaux, par exemple des conducteurs électri ques, sous forme d'émaux et de vernis isolants.On peut employer par exemple des polyesters durcissables prove nant d'un diol, comme éthylène glycol, propylène glycol, néopentyl glycol, tétraméthyl-2,2,4,4 cyclobutanediol , 1,3,butanediol-1,4, d'un polyol contenant au moins 3 grou pements hydroxyle, comme glycérine, isocyanurate de tris (hydroxy-2 éthyle), triméthylolpropane, et d'un acide polycarboxylique, comme acide benzophénone dicarboxylique4,4', acide téréphtalique, acide isophtalique, imide d'acide dicarboxylique préparée à partir d'anhydride trimellitique et d'oxy- ou de méthylène-dianiline, acide o-phtalique, acide adipique, acide trimellitique, acide trimésique. Conviennent également d'autres résines thermodurcissables, comme résines de phénol-formaldéhyde, de crésol-formaldéhyde, de phénol-furfural, de mélamine-formaldéhyde ; résines époxy, par exemple bisphénol A-épichlorhydrine, glycérine-épichlorhydrine ; polyesters insaturés, par exemple obtenus à partir de glycols similaires à ceux qui sont mentionnés plus haut, et d'acides dicarboxyliques insaturés comme acide maléique, acide fumarique, acide itao.onique, avec ou sans d'autres acides polycarboxyliques comme acide adipique, acide succinique, acide téréphtalique, acide isophtalique, acide o-phtalique, et un monomère insaturé comme styrène, phtalate de diallyle, tert-butylstyrène, méthacrylate de méthyle, acrylate de méthyle, vinyl toluène, et similaires. Ainsi, peut-on utiliser les résines thermodurcissables décrites dans les brevets U.S. nO 3 338 743 de Laganis, nO 3 342 780 de Meyer, nO 3 425 866 de Meyer, n 3 108 083 de Laganis, n 3 249 578 de Meyer, n 3 312 573 de Sheffer, n 3 296 024 de Jordan, n 4 016 330 de Laganis, n 3 523 820 de Sheffer, n 4 073 826 de Galkiewicz; n 4 105 639 de Laganis, n 4 1197 > 58 de Keating, n 4 133-787 de Laganis, n 2 982 754 de Sheffer, n 3 479 307 de Laganis, n 3480 589 de Jordan, n0'3 498 940-de Laganis, $n 3 646 3;4 de Jordan, n 2 889 304 de Sheffer, n 4 196 109 de Laganis. Dans la présente description, sauf indication contraire, les parties et pourcentages sont donnés en poids. L'unique figure du dessin annexé représente un diagramme montrant comment sont disposées, dans la cavité du four, 5 bobines d'enroulement. Dans ce qui suit sont décrites des formes de réalisation préférées de l'invention, mais qui n'en limitent pas la portée, ainsi que, à titre de comparaison, des essais avec d'autres modes de chauffage. Dans le premier essai , on se sert de 5 petits stators pesant environ 340 g chacun. Le poids total de cuivre est estimé à environ 450 g. Les stators du premier jeu sont vernis et cuits au moyen d'une source de microondes, tandis que ceux du second jeu sont vernis et cuits par chauffage électrique d'air chaud. Comme le mdme four à micro-ondes est également capable de chauffer par de l'air forcé, chauffé à lélec- tricité, on l'utilise pour les 2 jeux de stators. De cette manière on élimine plusieurs des variables incontrôlées qui entreraient en jeu si on opérait avec des fours différents. il est intéressant de noter que, lorsque les pièces sont chauffées dans un four électrique à air chaud, il semble que le fer chauffe de préférence à l'enroulement de cuivre. Toutefois, avec les micro-ondes, c'est le contraire qui se produit. La température de l'enroulement est toujours supérieure à celle du fer (voir tableau 3). (Voir Tableau 3 à la page suivante). TABLEAU 3 CYCLE - avec micro-ondes kWh(Joules) Com Durée Produc- Température kWh mentaire (mn) tion externe C (Joules de Fer Enrou- x10 ) puis- lements utilisé, sance Préchauffage 2 60% 82 93 0,058 - (0,209) Plongée 0,5 0% -- -- 0,006 - (0,022) Egouttage 5 0% -- -- 0,058 - (0,209) Cuisson N 1 5 70% 116 132 0,165 légère ment (0,594) poisseux Cuisson N32 5 70% 132 149 0,165 Enroule ment ten dre (0,594) non pois seux Cuisson mus 5 60% 149 160 0,145 Entière ment cuit (0,522) Total 22,5 0,597 (2,149) CYCLE - avec four à chauffage électrique (Température du four à 1630C)/Air forcé, en moyenne 3,805 kWh (13,698 x 106 Joules) Durée Température kWh Commen (mn) externe C (Joules taires Fer Enrou- x 106) lements utilisés Préchauffage 2 52 49 0,127 - (0,457) Plongée 0,5 -- -- 0,032 - (0,115) Egouttage 5 -- -- 0,317 - (1,141) Cuisson N01 15 93 71 0,951 humide (3,424) Cuisson N 2 15 121 104 0,951 humide (3,424) TABLEAU 3 (suite) Durée Température kWh Commen (mn) externe OC (Joules taires Fer Enmu- x106) lemerits utili sés Cuisson N03 15 127 113 0,951 Poisseux (3,424) Cuisson nu 15 135 116 0,951 Enroule (3,424) ments ten dres, non poisseux Cuisson N05 15 149 135 0,951 cuit 3,424 Total 82,5 5,231 (18,832) Ce tableau 3 montre que les pièces, cuites par micro-ondes, ont des tespératures de l'enroulement supérieures d'environ 14 C à celles du fer. il s'ensuit que la cuisson par micro-ondes est bien meilleure, car le vernis appliqué cuit mieux sur les surfaces au voisinage immédiat des enroulements, et c'est justement là que l'on souhaite avoir la meilleure cuisson. Un second point à prendre en considération est que, lors du chauffage par fours électriques à air chaud, les baguettes des résistances chauffantes, électriques, sont chauffées en premier. il s'ensuit un transfert de chaleur par l'air circulant aux alentours. Puis, cet air chaud doit chauffer les parois du four et maintenir la température. L'air chaud sortant par le système de ventilation est une perte totale. Finalement, lorscue le four n'est pas utilisé, on dépense le même nombre de calories par heure. Dans l'ensemble, depuis les baguettes chauffantes jusqu'aux pièces finalement traitées, dans le système électrique à air chaud, il existe de nombreuses pertes d'efficacité. Avec les micro-ondes, il n'y a pas de transfert de chaleur par I1 air. Plus exactement, les micro-ondes qui arrivent sur la pièce sont converties efficacement en chaleur. L'air et les parois du four ne sont pas chauffés. La quantité d'air expulsé vers l'extérieur peut être réduite puisqu'il suffit seulement de chasser de l'unité de chauffage les vapeurs de solvant. Enfin, lorsque le four n'est pas utilisé, on peut mettre l'électronique des micro-ondes en position de réserve, où la consommation d'énergie est très faible. Evidemment, le gain de temps est ce qu'il y a de plus important. Le système de chauffage classique à air chaud forcé, nécessite 82 minutes et 30 secondes, du début à la fin, pour que soit réalisée une cuisson satisfaisante, alors que les cycles par micro-ondes ne demandent au total que 22 minutes et 30 secondes.Si l'on ne compare que les périodes de cuisson, il faut seulement 15 minutes avec les micro-ondes contre 1 heure et 15 minutes pour le système électrique à air chaud forcé. Une étude comparative, sur le plan économique, des 5 stators, est présentée dans le tableau 4. Certaines suppositions ont été faites pour présenter les valeurs correspondantes pour le gaz naturel, un pétrol (combustible NO 2) et un second pétrole (combustible nO 6). Les valeurs pour le chauffage électrique par air chaud ont été mesurées avec précision. Le nombre de kWh, utilisés pour le chauffage par air chaud électrique, est converti en Kcal/kWh (voir tableau 1). Puis les dépenses pour le gaz et le pétrole sont calculées, en admettant que l'on utilise le meme nombre de Kcal, pour amener la température du four à la mdme valeur (1630C).Le tableau 4 indique que les nombres de Kcal utilisé pour le chauffage électrique (four à air chaud), le chauffage par le gaz naturel ou le chauffage par les deux pétroles, sont équivalents. La quantité d'électricité consommée pour le chauffage par micro-ondes a été mesur8e avec précision, et est reportée dans les tableaux 3 et 4. TABLEAU 4 Four à micro- Four à chauf ondes fase électrique Poids des 5 pièces 1700 g 1772 g Poids approximatif du cuivre 465 g 487 g Calibre des enrou lements de cuivre calibre AWG 30 calibre AWG 30 (0,302 mm) (0,302 mm) (P) (P) Vernis utilisé A4UANEL 600 AQUANEL 600 (Polyester à (Polyester à l'eau) l'eau) Données économiques (voir prix du combustible dans Tableau t) Kcal 6 Cobt pour cuire (Joules x 10 ) les 5 pièces consommées (Monnaie U.S.) Electrique 0,513 (Micro-ondes) (2,150) * 0,01684 Electrique 4,499 0,14751 (four) (18,835) Gaz naturel 4,499 (four) (18,835) 0,04017 Pétrole N02 4,499 0,06376 (four) (18,835) Pétrole n6* 4,499 0,03492 (four) (18,835) * Le combustible N06 est généralement utilisé dans des chaudières pour production de vapeur ou chauffage de liquide échangeur de chaleur. Aucune tentative n'a été faite pour corriger cette valeur basée sur l'efficacité de 1' échanqe de chaleur. La comparaison des dépenses nécessaires pour cuire les 5 pièces est très frappante. La quantité d'énergie consommée (nombre de Kcal) est nettement moindre lorsqu'on utilise le chauffage par micro-ondes. Même l'économie de dépenses par rapport au gaz naturel est très nette. Le facteur primordial agissant sur le faible cotit, est la durée relativement courte nécessairepour cuire le vernis sur les pièces. AQUANEL 600 est un vernis isolant de polyester à l'eau modifié, fabriqué conformément au procédé décrit dans le brevet U.S. NO 4 196 109 mentionné plus haut. C' est un mélange d'une résine alkyde modifiée par de l'hui- le, fabriquée à partir d'acides gras d'huile de tall, de dipropylène glycol, de triméthylol propane, d'acide isophtalique et d'anhydride trimellitique, et d'une résine formaldéhyde-acide salicylique- bisphénol A-p-tert butylphénol, d'hexaméthyl éther ou d'hexaméthylol méla- mine (Résimène X-745) et de diméthyléthanolamine, dans un mélange de butoxy-2 éthanol (butyl cellosolve) et d' eau, et qui présente une viscosité de l'ordre de 3 poises. Dans l'expérience suivante, on utilise deux armatures d'alternateur d'automobile. Les deux pièces ont un poids total de 5,4 kg. Dans le tableau 5 on peut comparer les résultats obtenus par cuisson par micro-ondes d'une part, et cuisson à l'air chaud, électrique, forcé. Afin de régler l'élévation de chaleur dans le four, on fait varier l'apport de puissance. Un accroissement rapide de la température est obtenu par augmentation de la puissance. Une réduction de celle-ci (par exemple de 17g) peut maintenir la température ou ralentir son accroissement. Comme on peut le constater dans le tableau 5, la période de cuisson par micro-ondes (cuissons 1, 2, 3 et 4) ne totalise que 17 minutes et aboutit à une cuisson complète, tandis que un chauffage classique donne une cuisson atténuée même après 60 minutes de séjour dans le four. Les données économiques concernant cet essai sont présentées dans le tableau 6. L'économie réalisée avec les micro-ondes par rapport au gaz naturel, n'est pas /marquée que dans la première étude. Le plus petit nombre de Kcal consommées est néanmoins important. TABLEAU 5 Chauffage par micro-ondes kWh (Joules) Durée Produc- Température kWh Commen (mn) tion externe C (Joules taires de x 106) puis- utilisés sance Préchauffage 5 70% 49 0,165 - (0,594) Plongée 0,5 0% -- 0,006 - (0,022) Egouttage 5 0% -- 0,058 - (0,209) Cuisson N01 5 80% 88 0,189 légère (0,680) ment pisseux Cuisson N02 5 90% 132 0,215 légère (0,774) ment poisseux Cuisson N03 5 90% 154 0,215 gel ten (0,774) dre non poisseux Cuisson N04 2 90% 160 0,086 cuit (0,309) Total 27,5 0,934 (3,362) Chauffage au four électrique (température du four à 163 C)/air forcé en moyenne 3,891 kWh (14,008 x106 Joules Durée Température kWh Commen (mn) externe C (Joules taires x 106 utilisés Préchauffage 5 54 0,324 - (1,166) Plongée 0,5 -- 0,032 - (0,115) Egouttage 5 -- 0,324 - (1,166) Cuisson N 1 30 127 1,946 poisseux (7,006) Cuisson N 2 30 146 1,946 cuisson (7,006) tendre Total 70,5 4,282 non pois (15,415) seux TABLEAU 6 Chauffage par Chauffage par micro-ondes four électrique Poids des 2 pièces 5580 g 5444 g Calibre rectangulai re du cuivre(2,286 x 3,81 mm) (2,286 x 3,81 mm) Vernis utilisé AQUANEL W 600 AQUANEL (polyester à (polyester à l'eau) l'eau) Données économiques (voir cott des combustibles, dans tableau 1) Kcal Coût de cuisson (Joules x 106 des 2 pièces utilisé (Monnaie U.S.) Electrique (micro-ondes) 0,806 (3,374) 0,0264 Electrique 3,683 (15,418) 0,12075 (chauffage par four) Gaz naturel 3,683 (15,418) 0,03288 (chauffage par four) Pétrole N02 3,683 (15,418) 0,05219 (chauffage par four) Pétrole N06* 3,683 (15,418) 0,02859 (chauffage par four) * Le combustible N06 est généralement utilisé dans des chaudières pour production de vapeur ou chauffage de liquide échangeur de chaleur. Aucune tentative n'a été faite pour corriger cette valeur basée sur l'efficacité de 1' échange de chaleur. Au cours de l'expérience suivante, on utilise, comme pièce d'essai, un grand stator. Il pèse un peu plus de 4,5 kg. Dans le tableau 7 sont représentés les conditions opératoires pour deux sortes de cuisson différentes par micro-ondes, ainsi que pour un système classique, électrique, à air chaud forcé. Dans le cycle A (micro-ondes), la puissance est appliquée lentement sur une longue durée. Dans le cycle B, par contre, la montée de température se fait rapidement sur une courte durée. On réalise cette modification afin de montrer les variations possibles lors de l'utilisation de la cuisson par micro-ondes. Dans les deux cycles A et B, la durée de cuisson est beaucoup plus courte que lorsqu'on opère par le procédé classique. Cette expérience montre également que les propriétés thermodurcissables du vernis, dépendent nettement de la température. Plus on obtient des températures supérieures à 1350C, plus la durée totale de la cuisson est courte. Dans les parties qui prennent 30 minutes pour atteindre 1180-1210C (voir le paragraphe du tableau 7 concernant le chauffage électrique), seul le solvant a été éliminé, et il n'y a qu'un très faible durcissement thermique dans le polymère. Dans le cycle B (micro-ondes) la température atteint 1630C au bout de 20 minutes. A ce moment tout le solvant a été éliminé et la réticulation est bien engagée. TABLEAU 7 CYCLE A - Micro-ondes Durée Produc- Température kWh Commen (mn) tion externe C (Joules taire de x 10 puis- utilisés sance Préchauffage 5 70% 74 0,165 -- (0,594) Plongée 0,5 0% -- 0,006 - (0,022) Egouttage 5 0% -- 0,058 - (0,209) Cuisson N01 20 70% 116 0,0662 humide (2,383) Cuisson N02 15 70% 127 0,496 poisseux (1,786) Cuisson N03 15 80% 149 0,566 non (2,038) poisseux TABLEAU 7 (suite) Durée Produc- Température kh Commen (mn) tion externe C (Joules taire de x 106) puis-- utilisés sance ~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~ Cuisson N 4 5 88% 160 0,210 cuit (0,756) Total 65,6 2,163 (7,787) CYCLE B - Micro-ondes Préchauffage 5 70% 74 0,175 - (0,630) Plongée 0,5 0% -- 0,006 - (0,022) Egouttage 5 0% -- 0,058 - (0,209) Cuisson N01 10 80% 104 0,329 légère (1,184) ment poisseux Cuisson N02 10 90% 163 0,423 non (1,523) poisseux Cuisson N03 3 90% 177 0,127 cuit (0,457) Total 33,5 1,168 (4,205) CYCLE C - Chauffage par four électrique (température du four (1630C)/air forcé en moyenne 3,953 kWh(14,231 x 106 Joules) Durée Température kWh Commen (mn) externe C (Joules taire w 106) utilisés Préchauffage 5 54 0,329 - (1,184) Plongée 0,5 -- 0,032 - (0,115) Egouttage 5 -- 0,329 - (1,184) Cuisson N01 30 118 1,977 humide (7,117) TABLEAU 7 (suite) Durée Température kWh Com (mn) externe C (Joules men x10 ) taire utili sés Cuisson N02 30 135 1,977 poisseux (7,117) Cuisson n 3 30 143 1,977 non (7,117) poisseux cuisson Total 100,5 (23,836)tendre Ce qu'il est intéressant de comparer, c'est le nombre de Kcal dépensées au cours des deux cuissons par micro-ondes. En principe, dans la première étude (Cycle A du tableau 7), -on n'obtient pas la condition optimale (production de puissance) pour la cuisson la plus rapide. Cependant, des conditions, similaires à celles qui sont indiquées pour le cycle A, peuvent être souhaitables pour certaines applications. Le cycle A (micro-ondes) est plus onéreux que le chauffage par le gaz naturel, tandis que le cycle B s'avère moins coûteux que le gaz. Dans le tableau 8 sont indiquées les consommations d'énergie et les données économiques pour chacun de ces essais. TABLEAU 8 Micro-ondes Four Electrique Poids de la pièce 4753 g 4753 g Calibre du fil 22 AWG(0,643mm) 22 AWG(0,643mm) 18-1/2 AWG(1,00mm) 18-1/2 AWG(1,oemn) Vernis utilisé AQUANEL R 600 AQUANEL R 600 (Polyester à (Polyester à l'eau) 11 eau) Données économiques Kcal Coût de la cuis (Joules x 106) son de 5 pièces utilisés (monnaie U.S.) Electrique (Micro-ondes Cycle A) 1,860(7,788) # 0,06099 TABLEAU 8 (suite) Kcal 6 Coût de la cuis (Joules x106) son de 5 pièces utilisés (monnaie U.S.) Electrique trique (cycle B, micro-ondes) 1,004(4,2055) t 0,03294 Electrique (four chauffant) 5,694(23,840) 0,18671 Gaz naturel (four chauffant) 5,694(23,840) 0,05084 Pétrole N02 (four chauffant) 5,694(23,840) 0,08070 Pétrole N061 (four chauffant) 5,694(23,840) 0,04421 Le combustible N06 est généralement utilisé dans des chaudières pour production de vapeur ou chauffage de liquide échangeur de chaleur. Aucune tentative n'a été faite pour corriger cette valeur basée sur l'efficacité de l'échange de chaleur. Il est donc clair que des pièces électriques peuvent être chauffées efficacement dans un four à microondes. On réalise deux autres essais fondamentaux pour accrottre encore la compréhension de l'utilisation des micro-ondes. Tout d'abord, un bloc solide d'acier est placé dans le four : il n'y a que peu ou pas d'élévation de température. Toutefois, lorsqu'on place dans le four un noyau de stator ne contenant pas de cuivre, on constate une nette augmentation de température. Cette augmentation (410C) n'est pas aussi élevée que lorsque les enroulements de cuivre sont présents. Une explication possible de la raison pour laquelle la cuisson par micro-ondes des résines synthétiques thermodurcissables sur enroulements ou produits stratifiés métalliques, s'accomplit avec succès, résiderait dans le fait suivant : lorsqu'on champs R-P de fréquence élevée frappe un circuit métallique (c'est-à-dire une feuille métallique plane ou une boucle de fil), un courant est induit, qui tente de s'opposer a composante magnétique appliquée du champs de R-F. L'intensité de ce courant dépend de l'intensité du champs de R-F et de la résistance effective du métal.Pour les enroulements de fil, le couplage en capacité complète la boucle permettant le chauffage par résistance, en fonction de la dimension du fil et du nombre de tours d'enroulement, Dans le cas des produits stratifiés, l'existence du magnétisme par rapport au cuivre explique le chauffage constaté dans cette structure. Le chauffage encore moindre observé dans un bloc solide, est en relation avec l'effet de peau accru. Dans le second essai, on utilise des enroulements réalisés autour de bobines de matière plastique. Cestièces chauffent très bien. On se sert, au cours de cette étude, de fils de différents calibres(AWG 35, 31, 30 et 23, soit respectivement 0,160, 0,274, 0,302, et 0,643 mm). Pour tous ces essais la puissance de production est maintenue constante à 40%, notamment environ 0,35 kWh, soit 1,26 X 106 joules, dans la cavité. Toutes les opérations sont conduites pendant 1 minute. On place 5 bobines de chaque calibre de fil sur la plaque tournante de telle manière que chacune passe, au cours de la rotation, dans une zone différente de la cavité. C' est ce qu'illustre le dessin annexé. Dans le tableau 9, essai N01 indique les poids de cuivre pour les bobines dont l'enroulement est complet, tandis que essai 2 indique les poids de cuivre pour des bobines dont on a enlevé plusieurs tours de l'enroulement. La colonne "Température après 2 minutes" représente la température approximative après une attente de 2 minutes, permettant aux pièces d'arriver à l'équilibre. TABLEAU 9 36 AWG (0,160 mm) Essai N01 Poids de cuivre Augmentation Température dans chaque de tempéra- après 2 mi enroulement ture C nutes C (g) a) 27,6 135 93 b) 27,4 135 93 c) 27,3 154 93 d) 26,7 127 93 e) 27.3 127 93 moyenne 27,3 136 93 31 AWG (0,274 mm) Essai N01 a 39,7 88 74 b) 40,8 107 74 c 41,3 107 74 d 41,2 91 74 e 39.1 91 74 moyenne 40,4 97 74 30 AWG (0,302 mm) Essai N01 a 49,7 85 74 b 49,5 93 71 c) 49,5 96 74 d) 50,0 79 68 e) 49,6 77 68 moyenne 49,7 86 71 23 AWG (0,643 mm) Essai N 1 a) 93,7 57 52 b) 93,7 60 52 c) 93,6 57 52 d) 93,9 63 54 e) 93,6 60 52 moyenne 93,7 59 52 TABLEAU 9 (suite) 36 AWG (0,160 mm) Essai N02 Poids de cuivre Augmentation Température dans chaque de températu- après 2 mi enroulement(q) re C nutes C a) 19,4 > 160 127* b) 19,4 > 160 127* c) 19,3 > 160 127* d) 1934 > 160 127* e) 19,3 > 160 127 moyenne 19,1 > 160 127* 31 AWG (0,274 mm) Essai N02 a 21,4 160 93 b) 21,4 138 99 c) 21,0 121 93 d) 23,1 160 96 e) 21,1 121 82 moyenne 21,2 140 93 30 AWG (0,302 mm) Essai N02 a 29,7 132 93 b) 29,5 121 93 c) 29,5 116. 93 d 29,9 104 88 e 29.6 99 88 moyenne 29,6 114 91 23 AWG (0,643mm) Essai N02 a 43,7 104 83 b 43,7 107 79 c 43,6 110 82 d) 43,9 99 82 e) 43,4 99 77 moyenne 43,7 104 81 t Dans le cas du fil de 0,16 mm, on n'opère que pendant 30 secondes car la matière plastique fond. Pour des essais utilisant approximativement le mdme poids de cuivre, l'augmentation de température est à peu près identique (comparer l'essai N01, calibre 0,302 mm, avec l'essai N02 calibre 0,643 mm). Si ces valeurs étaient traduites graphiquement, enhtilisant les valeurs des poids moyens pour l'axe des abcisses, et la moyenne d'augmentation de température (en prenant soit les lectures initiales, soit les lectures au bout de 2 minutes) pour l'axe des ordonnées, la courbe obtenue serait proche d'une hyperbole. Au cours d'autres expérimentations, d'autres classes de vernis isolants sont appliqués sur une bobine de 25,4 mm pour étudier l'action des micro-ondes. Dans tous les cas, le vernis liquide appliqué évolue vers un état cuit ou partiellement cuit après 4 minutes à une puissance de 40% (0,35 kWh). La température finale de la pièce dépasse 149 C, ce qui indique s 1) que tout le solvant a été éliminé, permettant ainsi à la température de la pièce de dépasser 1260C, 2) que la température de la pièce se trouve bien dans des températures de l'intervalle /de cuisson, établi traditionnellement. Les résultats particuliers sont donnés ci-dessous. Vernis utilisé Classification Température Etat de cuisson ISOLITE % 991 Polyester 1490C cuit (non catalysé) insaturé ISOLITE R2 991 Polyester 1490C cuit catalysé avec insaturé 1% TBP ISONEL 32E50 Polyester 1490C cuit modifié par phénol ISOPOXY R 433-50A Epoxy modifié 149 C cuit par phénol Dow DC-997 Silicone 930C poisseux Dans le cas de DC-997, cet état poisseux n'est pas inattendu, étant donné que normalement les silicones deman dent 4 fois plus de temps pour leur cuisson qu'un polyester modifié au phénol. L'Isolite 2991 est une composition polyester insaturé-monomère insaturé réactif, obtenue à partir d'un polyester fabriqué en partant d'acides gras dimérisés (Empol 1018), de propylène glycol et d'anhydride maléique, et de vinyl toluène comme monomère insaturé. On y ajoute du tris(hydroxy-12 stéarate) de glycéryle, en tant qu'agent thixotropique et du Résimène X-745. L'Isolite 2991 contient environ 60% de produit solide dans du vinyl toluène utilisé en tant que solvant. Sont également présentes de petites quantités d'hydroquinone et de tertbutyl catéchol,jouant le rôle d'inhibiteurs de polymérisation. Il est tout à fait surprenant que cette composition de résine durcisse sans catalyseur. L'Isolite 2991 catalysé avec 1% de peroxyde de tert-butyle (TBP), est identique à l'Isolite 2991 précédent, sauf que l'on y a ajouté 1% de TBP rapporté au poids de la solution de résine avant son application sur le fil. L'Isonel 32E50 est un vernis isolant de polyester modifié par du phénol, comprenant un polyester obtenu à partir d'acide gras d'huile de tall, de triméthylol éthane, d'acide isophtalique, d'huile de soja et de glycérine, et une résine phénolique obtenue à partir de bisphénol A, de p-alkylphénol et de formaldéhyde, dissous dans un mélange de xylène et d'essence minérale, de façon à former-un produit contenant environ 5046 de matières solides ; la viscosité à 77% de matière solide, dans ce so vant, est de 190-245 centipoises. L'Isopoxy 433-50A est un vernis isolant, particulièrement approprié pour scellements, obtenu à partir d'une résine phénolique et d'Epon 1007 (bisphénol A-épihln- rhydrine), dissous dans un mélange n-butanol, de monométhyl éther de propylène glycol, et de xylène, ayant une teneur en produits solides de l'ordre de 50%, avec une viscosité de 560-880 centipoises. Dow DC-997 est une résine de silicone contenant un vernis isolant. Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, on peut préparer du fil liant ; c'est un fil, par exemple en cuivre, revêtu d'un émail, tel que polyvinyl formal (Formvar), ou d'un polyester-imidepolyamide, lui-même recouvert avec du polyvinyl butyral (Butvar) ou tout autre polymère thermoplastique, par exemple un polyester linéaire comme le téréphtalate de polyéthylène (Dacron). Ce fil liant est préformé en un enroulement, puis est exposé aux micro-ondes pour que la chaleur fasse couler le/surrevêtement thermoplastique, entrat- nant un assemblage des couches voisines de l'enroulement. Dans un exemple particulier, on utilise un fil de cuivre liant, c'est-à-dire recouvert de Formvar, avec par-dessus une couche de Butvar modifié par du phénol (polyvinyl butyral modifié par p-phénylphénol-formaldéhyde), ce fil étant enroulé sur une bobine en matière plastique ; on le place dans un four à micro-ondes donnant 0,268 kWh. Au bout d'une minute, dans ce four, la température de l'enroulement atteint 1570C ; après 2 minutes le/sur s êtement se ramollit et les fibres sont reliées 1' une à l'autre. RSVEND ICATIONS 1. Procédé de cuisson d'une résine synthétique durcissable, déposée sur une pièce métallique en forme d'enroulement ou-de stratifié, avec une substance diélectrique incorporée entre les couches, caractérisé en ce que l'on utilise, comme source d'énergie des micro-ondes, de préférence entre 900 et 950 mégahertz, ou entre 2400 et 2500 mégahertz, ou mieux de l'ordre de 2450 mégahertz. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine synthétique est un polyester obtenu à partir d'un diol, notamment éthylène glycol, d'un triol comme glycérine ou isocyanurate de tris(hydroxy-2 éthyle), et d'un acide dicarboxylique, en particulier acide iso- ou téréphtalique. 3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le polyester n'est pas modifié par de l'huile. 4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polyester est éthyléniquement insaturé et est éventuellement dissous dans un monomère éthyléniquement insaturé, notamment styrène, butyl styrène, méthacrylate de méthyle, vinyl toluène ou phtalate de diallyle. 5. Procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le polyester est modifié par une huile, de préférence par de l'huile de soja ou de l'acide d'huile de tall. 6. Procédé selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce métallique recouverte de résine synthétique est un enroulement, de préférence en cui vre. 7. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fil est en cuivre recouvert d'un émail, avec un revêtement superficiel en polymère thermoplastique.